一种光热辅助CO2加热再生的方法与流程

本发明涉及一种光热辅助co2加热再生的方法。

背景技术：

1、二氧化碳捕集利用与封存（ccus）技术是实现燃煤电厂二氧化碳（co2）减排的重要技术手段，但目前存在成本高、能耗高的问题。co2捕集成本占ccus总成本70%以上，因此降低co2捕集能耗对推进ccus技术的推广应用具有重要意义。

2、化学吸收法是目前燃煤电厂应用最普遍的co2捕集技术，主要包括吸收过程和再生过程，分别在吸收塔和再生塔中进行。在吸收过程中，吸收剂在吸收塔内相对较低温度条件下与烟气中co2接触反应形成co2富液，实现烟气中co2的脱除。吸收co2后的富液被输送到再生塔中进行加热再生解吸过程，在高温条件下，co2从富液中脱除，解吸后的高浓度co2经过后续加压脱水等过程被制作成干冰或进行封存、驱油利用；解吸后的吸收剂被输送到吸收塔中再次进行co2吸收过程，形成co2的吸收和解吸循环。

3、co2加热再生过程中需消耗大量蒸汽，造成co2捕集过程能耗较高，因此，减小再生过程中热耗对降低co2捕集过程能耗具有重要作用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述存在的技术问题，提供一种光热辅助co2加热再生的方法。

2、上述目的通过以下方案实现：

3、一种光热辅助co2加热再生的方法，以太阳能为热源，利用太阳能光热技术加热储热介质，用于co2的加热再生，该方法包括如下步骤：

4、（1）低温储罐外部设置加热装置，对储罐中储存的储热介质进行预加热；

5、（2）预热后的储热介质泵入到集热系统进行循环；

6、（3）一次反射镜将太阳光反射到二次反射镜的凸面上，再由二次反射镜将反射的太阳光聚焦到真空集热管上对内部循环的低温熔盐进行加热；

7、（4）当熔盐温度达到设计工况条件后，由跟踪控制系统控制熔盐泵，将加热后的高温熔盐送到高温熔盐储罐；

8、（5）高温储热介质在再沸器中与co2富液进行热量交换，实现co2的加热解吸；

9、（6）解吸后的气态co2和co2贫液进入再生塔中实现气液分离。

10、所述的一种光热辅助co2加热再生的方法，所述的低温储罐与集热系统通过管路连通，所述的低温储罐内预热后的储热介质泵入到集热系统进行循环；

11、所述的集热系统与所述的高温储罐通过管路连通，储热介质经集热系统被不断加热升温达到设定加热温度后，泵入到高温储罐进行保温储存；

12、所述的高温储罐与所述的再沸器的介质进口连通，用于高温储热介质与co2富液进行热量交换；

13、所述的再沸器与所述的再生塔连通，解吸后的气态co2和co2贫液进入再生塔中进行气液分离。

14、所述的一种光热辅助co2加热再生的方法，所述的集热系统包括一次反射镜、二次反射镜、真空集热管和跟踪控制系统，所述的低温储罐与所述的真空集热管通过二次熔盐泵连通，所述的高温储罐与所述的真空集热管通过一次熔盐泵连通。

15、所述的一种光热辅助co2加热再生的方法，所述的一次反射镜的镜面朝上，所述的二次反射镜的镜面朝下。

16、有益效果

17、1.本发明以太阳能为热源，利用太阳能光热技术加热储热介质，用于co2的加热再生，避免了传统co2再生过程中电厂蒸汽的使用，在降低co2捕集系统能耗的同时可以有效减小碳捕集系统对电厂发电系统的影响。

18、2.本发明充分利用可再生能源为热源，能够有效降低co2富液加热过程中蒸汽的使用，有利于捕集过程能耗的降低。此外，采用光热作为co2解吸热源，避免了电厂汽轮机中蒸汽的使用，能够减小捕集系统对汽轮机出力的影响，有效降低捕集系统对电厂发电效率的影响。

技术特征：

1.一种光热辅助co2加热再生的方法，其特征是：以太阳能为热源，利用太阳能光热技术加热储热介质，用于co2的加热再生，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光热辅助co2加热再生的方法，其特征是： 所述的低温储罐与集热系统通过管路连通，所述的低温储罐内预热后的储热介质泵入到集热系统进行循环；

3.根据权利要求1所述的一种光热辅助co2加热再生的方法，其特征是：所述的集热系统包括一次反射镜、二次反射镜、真空集热管和跟踪控制系统，所述的低温储罐与所述的真空集热管通过二次熔盐泵连通，所述的高温储罐与所述的真空集热管通过一次熔盐泵连通。

4.根据权利要求2所述的一种光热辅助co2加热再生的方法，其特征是：所述的一次反射镜的镜面朝上，所述的二次反射镜的镜面朝下。

技术总结
一种光热辅助CO2加热再生的方法。CO2加热再生过程中需消耗大量蒸汽，造成CO2捕集过程能耗较高，因此，减小再生过程中热耗对降低CO2捕集过程能耗具有重要作用。本发明包括如下步骤：低温储罐外部设置加热装置，对储罐中储存的储热介质进行预加热；预热后的储热介质泵入到集热系统；当熔盐温度达到设计工况条件后，将加热后的高温熔盐送到高温熔盐储罐；高温储热介质在再沸器中与CO<subgt;2</subgt;富液进行热量交换，实现CO<subgt;2</subgt;的加热解吸；解吸后的气态CO<subgt;2</subgt;和CO<subgt;2</subgt;贫液进入再生塔中实现气液分离。本发明用于光热辅助CO2加热再生。

技术研发人员：张昊昊,范金航,徐向和,巩鹏,牛红伟,张玺国
受保护的技术使用者：华能陇东能源有限责任公司正宁电厂
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16