一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法及系统与流程

文档序号:33713744发布日期:2023-04-01 02:34阅读:67来源:国知局
一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法及系统与流程

1.本发明涉及气体利用领域,特别涉及一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法及系统。


背景技术:

2.碳捕获、利用与封存技术,又称ccus(carbon capture,utilization and storage),是把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,实现循环再利用,而非简单封存的技术。在火电行业中,ccus技术在烟气释放到大气之前,从富含氮气的烟气中分离并捕获二氧化碳,实现火电厂的脱碳改造。捕获后的二氧化碳可经压缩后经过管道、交通运输等方式运输至利用或封存场地,利用或封存方式包括地下封存、化工利用、生物利用等。ccus技术是目前唯一能实现化石能源大规模低碳化利用的技术,对实现火电行业化石能源零碳排放有重要意义。
3.相关学者对燃煤电场加装ccus技术经济性的研究显示,ccus技术成本较高,是推广该技术的一大障碍,由于现有技术中加装ccus技术捕捉到二氧化碳气体后,直接进行封装和运输,燃煤电场并没能对捕捉到的二氧化碳气体进行有效利用,造成了燃煤电场的负担,导致燃煤电场加装ccus技术经济效益不高因此,如何提高燃煤电场加装ccus技术的经济性,提高燃煤电场中捕捉到的二氧化碳气体的利用率,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法及系统,解决了相关技术中ccus技术中捕获的二氧化碳气体利用率低的问题。
5.为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法,包括:
6.获取采集到的二氧化碳气体;
7.利用压缩机对所述二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体;
8.吸收所述高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体;
9.将所述压缩热和所述高压二氧化碳气体分别进行存储;
10.当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用所述压缩热对所述高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体;
11.利用所述膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使所述透平带动发电机发电。
12.可选的,所述吸收所述高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体,包括:
13.将所述高压高热二氧化碳气体和蓄冷罐中的低温工质,输送至再冷器进行热交换处理,得到所述高压二氧化碳气体和高温工质;
14.相应的,所述将所述压缩热和所述高压二氧化碳气体分别进行存储,包括:
15.将所述高温工质存储至蓄热罐,将所述高压二氧化碳气体存储至高压储罐。
16.可选的,所述利用所述压缩热对所述高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体,包括:
17.将蓄热罐中的高温工质和所述高压二氧化碳气体,输送至再热器进行热交换处理,得到所述膨胀二氧化碳气体。
18.可选的,所述利用压缩机对所述二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体,包括:
19.当所述电厂产生电量的利用率低于阈值时,利用所述电厂产生电量对所述压缩机供能,以使所述压缩机对所述二氧化碳气体进行压缩处理,得到所述高压高热二氧化碳气体。
20.可选的,在所述获取采集到的二氧化碳气体之前,还包括:
21.利用ccus技术分离并采集烟气中的所述二氧化碳气体;
22.将所述二氧化碳气体存储至气体储罐,以使所述气体储罐输送所述二氧化碳气体至所述压缩机。
23.可选的,在所述利用所述膨胀二氧化碳气体推动透平运动后,还包括:
24.对所述推动透平运动后的二氧化碳气体进行利用和/或封存。
25.可选的,当所述高压二氧化碳气体储存达到饱和时,包括:
26.输出所述高压二氧化碳气体储存饱和的信息。
27.本发明还提供了一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统,包括:
28.碳采集部件,用于分离并采集烟气中的二氧化碳气体;
29.压缩机,用于对所述二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体;
30.压缩热采集部件,用于采集所述高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体;
31.储能部件,用于分别对所述压缩热和所述高压二氧化碳气体进行存储;
32.膨胀二氧化碳气体获取部件,用于当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用所述压缩热对所述高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体;
33.发电部件,用于利用所述膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使所述透平带动发电机发电。
34.可选的,所述压缩热采集部件,可以包括:
35.蓄冷罐,用于存储低温工质;
36.再冷器,用于对所述低温工质和所述高压高热二氧化碳气体进行热交换处理,得到高温工质和所述高压二氧化碳气体;
37.相应的,所述储能部件,包括:
38.蓄热罐,用于存储高温工质;
39.高压储罐,用于存储所述高压二氧化碳气体。
40.可选的,所述膨胀二氧化碳气体获取部件,包括:
41.再热器,用于将蓄热罐中的高温工质和所述高压二氧化碳气体,输送至再热器进行热交换处理,得到所述膨胀二氧化碳气体。
42.可见,本发明通过获取采集到的二氧化碳气体,利用压缩机对二氧化碳气体进行
压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体,吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体,将压缩热和高压二氧化碳气体分别进行存储,当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用压缩热对高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体,利用膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使透平带动发电机发电。本发明与传统火力发电配套使用时,能够将电厂产生的电量进行存储,进而提升机组调峰能力和能量综合利用效率,通过压缩二氧化碳储能系统利用电厂烟气中捕捉的二氧化碳作为循环工质,能有效地提高了ccus技术的利用率。
43.此外,本发明还提供了一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统,同样具有上述有益效果。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
45.图1为本发明实施例提供的一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法的流程图;
46.图2为本发明实施例提供的一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统的结构示意图;
47.图3为本发明实施例提供的另一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统的结构示意图;
48.附图2-3中,附图标记说明如下:
49.10-碳采集部件;
50.20-压缩机;
51.30-压缩热采集部件,31-蓄冷罐,32-再冷器;
52.40-储能部件,41-蓄热罐,42-高压储罐;
53.50-膨胀二氧化碳气体获取部件,51-再热器;
54.60-发电部件。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
56.请参考图1,图1为本发明实施例提供的一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法的流程图。该方法可以包括:
57.s101:获取采集到的二氧化碳气体。
58.本实施例的执行主体为基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统。本实施例并不限定获取采集到的二氧化碳气体对应的程序的启动时机,只要是能够及时对采集到的二氧化
碳气体进行获取即可。例如,可以在采集到的二氧化碳气体的含量达到预设含量阈值时,启动获取采集到的二氧化碳气体对应的程序;也可以在电场产生电量的利用率低于第二阈值时,启动获取采集到的二氧化碳气体对应的程序。本实施例并不限定获取采集到的二氧化碳气体的频率,只要是能够获取到采集到的二氧化碳气体即可。例如,可以是实时进行获取,即每执行完一次获取的操作后,立即执行下一次获取的操作;也可以每隔预设获取时间执行一次获取的操作。本实施例并不限定预设获取时间的设定值。例如,预设获取时间可以是2秒,预设获取时间也可以是3秒,预设获取时间,还可以是5秒。本实施例并不限定预设获取时间的设定依据。例如,可以根据操作人员自定义设定,也可以根据二氧化碳储能的速率进行设定,可以是二氧化碳储能的速率越快,预设获取时间的设定值越小。
59.进一步地,为了能够及时将捕捉采集的二氧化碳气体进行存储,避免压缩机实时处于开启状态,在上述获取采集到的二氧化碳气体之前,还可以包括以下步骤:
60.利用ccus技术分离并采集烟气中的二氧化碳气体;
61.将二氧化碳气体存储至气体储罐,以使气体储罐输送二氧化碳气体至压缩机。
62.需要进行说明的是,本实施例中利用ccus技术完成碳捕捉,采集二氧化碳气体。ccus技术部署于发电厂烟囱的出口处,用于从排放的烟气中分离并捕获二氧化碳气体。将捕获的二氧化碳气体通过管道进行输送,将二氧化碳气体存储至气体储罐,当开始对二氧化碳气体进行压缩处理时,将气体储罐中的二氧化碳气体输送至压缩机,以完成对二氧化碳气体进行压缩处理的步骤。
63.s102:利用压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体。
64.本实施例并不限定利用压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理的具体参数的设定依据,只要是能够将二氧化碳气体进行压缩,以使电能转化为势能和热能的方式进行存储即可。例如,可以根据操作人员自行设定,也可以根据电场产生电量的利用率进行设定,可以是电场产生电量的利用率越高,利用压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理的压强参数越小。
65.需要进行说明的是,本实施例中压缩机可以通过电场产生的电量进行供能,对获取到的二氧化碳气体进行压缩,且压缩的过程中会伴随着热量的产生,得到高压高热二氧化碳气体,完成了将电能转化为势能和热能的过程。但上述能量转化中并不是完全转化,其间会有能量的损失,包括但不限于热量的散失、机械运行产生的热量散失。因此,本发明提供的二氧化碳储能方法受限于客观物理规律,并不是将全部能量进行存储。
66.进一步地,为了使压缩机在电厂产生电量冗余时将电能转化存储,提高电厂产生电能的利用率,上述利用压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体,可以包括以下步骤:
67.当电厂产生电量的利用率低于阈值时,利用电厂产生电量对压缩机供能,以使压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体。
68.本实施例并不限定阈值的设定值,只要是能够在电场产生电量冗余时,对压缩机供能即可。例如,阈值可以是电厂产生电量利用率为百分之七十五,阈值也可以是电厂产生电量利用率为百分之七十,阈值也可以是电厂产生电量利用率为百分之六十五。本实施例并不限定阈值的设定依据。例如,可以根据操作人员进行设定,也可以根据对二氧化碳进行压缩处理所需要耗费的电能进行设定,可以是对二氧化碳进行压缩处理所需要耗费的电能
越高,阈值的设定值越小。
69.s103:吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体。
70.本实施例并不限定吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热的具体方式,只要是能够将高压高热二氧化碳气体中的压缩热进行分离即可。例如,可以通过热交换的方式进行分离,也可以通过热量做功,将压缩热转化为其他方式的能量进行存储。为了避免多次能量转换造成的能量损耗,提高能量的利用率,上述吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热,可以采用热交换的方式将高压高热二氧化碳气体中的压缩热进行分离。
71.需要进行说明的是,本实施例中将高压高热二氧化碳气体进行热交换处理,分离高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到的二氧化碳气体作为高压二氧化碳气体。
72.进一步地,为了能够高效地将高压高热二氧化碳气体中的压缩热和高压二氧化碳气体进行分离,上述吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体,可以包括以下步骤:
73.将高压高热二氧化碳气体和蓄冷罐中的低温工质,输送至再冷器进行热交换处理,得到高压二氧化碳气体和高温工质。
74.本实施例并不限定低温工质的种类,只要是能够吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热即可。例如,低温工质可以是溴化锂溶液,低温工质也可以是其他溶液。需要进行说明的是,本实施例中再冷器和蓄冷罐均是由隔热材料制作而成的。
75.相应的,上述将压缩热和高压二氧化碳气体分别进行存储,可以包括:
76.将高温工质存储至蓄热罐,将高压二氧化碳气体存储至高压储罐。
77.需要进行说明的是,本实施例中蓄热罐同样由隔热材料制成,且蓄热罐与蓄冷罐间用于热交换的工质循环存储。
78.s104:将压缩热和高压二氧化碳气体分别进行存储。
79.需要进行说明的是,本实施例中将分离后得到的压缩热和高压二氧化碳气体分别进行存储,完成二氧化碳气体的储能过程。
80.进一步地,为了能够使用户实时掌握二氧化碳气体的储存状态,当高压二氧化碳气体储存达到饱和时,可以包括以下步骤:
81.输出高压二氧化碳气体储存饱和的信息。
82.本实施例并不限定输出高压二氧化碳气体储存饱和的信息的方式。只要是能够及时输出高压二氧化碳气体储存饱和的信息即可。例如,可以是以语音的方式进行输出,也可以是以非语音的方式进行输出,还可以是以语音和屏幕显示结合的方式进行输出。本实施例并不限定输出高压二氧化碳气体储存饱和的信息的频率。例如,可以是实时进行输出,即每完成一次输出的操作后,立刻进行下一次输出,也可以是每个预设输出时间周期进行一次输出的操作。本实施例并不限定预设输出时间周期的设定值。例如,预设输出时间周期的设定值可以是1秒,预设输出时间周期的设定值也可以是5秒,预设输出时间周期的设定值还可以是10秒。本实施例并不限定预设输出时间周期的设定依据。例如,可以根据操作人员自定义设定,也可以根据输出信息的优先级等级进行设定,可以是输出信息的优先级等级越高,预设输出时间周期的设定值越小。本实施例并不限定输出高压二氧化碳气体储存饱和的信息的持续时间,例如,可以是1分钟,也可以是2分钟,还可以是5分钟,本实施例并不限定持续时间的设定依据。例如,可以根据操作人员自定义设定,也可以根据输出信息的优
先级等级进行设定,可以是输出消息的优先级等级越高,输出信息的持续时间的设定值越大。
83.本实施例并不限定以语音的方式进行输出的具体方式。例如,可以是以语音播报的方式进行输出,也可以是以声音警报的方式进行输出。相应的,本实施例并不限定以非语音的方式进行输出的具体方式。例如,可以是以信号灯的方式进行输出,也可以是以显示设备显示的方式进行输出,可以是在显示设备上以文字滚动的方式进行输出。
84.s105:当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用压缩热对高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体。
85.本实施例并不限定第一阈值的设定值,只要是能够在电厂产生电量消耗过大时,将存储的能量转化为电能即可。例如,第一阈值可以是电厂产生电量利用率为百分之七十,第一阈值也可以是电厂产生电量利用率为百分之八十,第一阈值还可以是电厂产生电量利用率为百分之八十五。本实施例并不限定第一阈值的设定依据。例如,第一阈值可以是操作人员根据历史电厂电量利用率进行设定,第一阈值也可以根据电厂负载的优先等级进行设定,可以是电厂负载的优先等级越高,第一阈值的设定值越小。
86.需要进行说明的是,本实施例中对高压二氧化碳气体进行加热,使得二氧化碳气体分子间间距增大,得到膨胀二氧化碳气体。
87.进一步地,为了能够高效地对高压二氧化碳气体进行加热处理,上述利用压缩热对高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体,可以包括以下步骤:
88.将蓄热罐中的高温工质和高压二氧化碳气体,输送至再热器进行热交换处理,得到膨胀二氧化碳气体。
89.需要进行说明的是,本实施例中高温工质即为低温工质吸收压缩热后得到的。其中,再热器是由隔热材料制作而成的。
90.s106:利用膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使透平带动发电机发电。
91.需要进行说明的是,本实施例中膨胀二氧化碳气体分子间间距增大,会向外进行挤压,以带动预先设置在二氧化碳气体出口处的透平运动,透平与发动机连接,当透平做机械运动时使发动机对外发电。此过程由压缩热和二氧化碳气体的势能转化为透平运动的机械能,由透平运动的机械能转化为电能,完成了二氧化碳气体的释能过程。
92.本实施例并不限定设置于二氧化碳气体出口处透平的数量,只要是能够完成将二氧化碳气体的势能和压缩热能转化为电能的过程即可。例如,透平的数量可以是1个,透平的数量也可以是3个,透平的数量还可以是5个。本实施例并不限定透平的数量的设定依据。例如,可以根据操作人员自定义设定,也可以根据膨胀二氧化碳气体的气体流速进行设定,可以是膨胀二氧化碳气体的气体流速越快,透平的数量越多。
93.进一步地,为了提高二氧化碳气体的利用率,减少碳排放,在上述利用膨胀二氧化碳气体推动透平运动后,还可以包括以下步骤:
94.对推动透平运动后的二氧化碳气体进行利用和/或封存。
95.需要进行说明的是,本实施例中对推动透平运动后的二氧化碳气体进行利用和/或封存,需要将二氧化碳气体进行输送。本实施例并不限定将二氧化碳气体进行输送的方式。例如,可以利用管道将二氧化碳气体进行输送,也可以将二氧化碳气体进行封装,通过交通运输的方式进行输送,输送后的二氧化碳气体可以直接利用,也可以进行封存。
96.应用本发明实施例提供的基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法,通过获取采集到的二氧化碳气体,利用压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体,吸收高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体,将压缩热和高压二氧化碳气体分别进行存储,当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用压缩热对高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体,利用膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使透平带动发电机发电。本发明与传统火力发电配套使用时,能够将电厂产生的电量进行存储,进而提升机组调峰能力和能量综合利用效率,通过压缩二氧化碳储能系统利用电厂烟气中捕捉的二氧化碳作为循环工质,能有效地提高ccus技术的利用率。通过将ccus技术捕获的二氧化碳气体存储至气体储罐,能够及时将捕捉采集的二氧化碳气体进行存储,避免压缩机实时处于开启状态,通过设定阈值,当电厂产生电量的利用率低于阈值时,利用电厂产生电量对压缩机供能,以使压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理,能够使压缩机在电厂产生电量冗余时将电能转化存储,提高了电厂产生电能的利用率。通过设立高压储罐、蓄热换和蓄冷罐,并利用再冷器和再热器进行热交换处理,能够高效地对二氧化碳气体进行热交换处理,并能够分别将低温工质、高温工质和高压二氧化碳气体进行存储,通过将推动透平运动后的二氧化碳气体进行利用和/或封存,提高了二氧化碳气体的利用率,减少了碳排放量。
97.为了使本发明更便于理解,本发明实施例具体可以包括以下步骤:
98.过程s1,储能过程:
99.在电厂产生电量的利用率低于阈值时,采集到的二氧化碳气体经管道从气体储罐输送入压气机中,电动机与压气机相连,通过电厂产生电量带动压气机压缩采集到的二氧化碳气体。压气机出口与再冷器相连,被压缩后的高压高热二氧化碳气体产生大量压缩热,进入再冷器中与来自蓄冷罐的低温工质进行热交换,低温工质收集到压缩热后成为高温工质,被送入蓄热罐中储存,高压高温二氧化碳气体被吸收压缩热后成为高压二氧化碳气体,进入高压储罐中储存。储能过程将电能转化为了势能和热能储存。
100.过程s2,释能过程:
101.高压储罐与再热器相连,当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,高压储罐中的高压二氧化碳气体和蓄热罐中的高温工质通过管道进入再热器中,高压二氧化碳气体被储能过程储存的压缩热重新加热膨胀,成为膨胀二氧化碳气体。再热器出口与透平相连,膨胀二氧化碳气体进入透平中推动透平运动,带动发电机发电。推动透平运动后的二氧化碳可通过管道运输和/或交通运输的方式,实现利用或封存。
102.下面对本发明实施例提供的基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统进行介绍,下文描述的基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统与上文描述的基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法可相互对应参照。
103.请参考图2,图2为本发明实施例提供的一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统的结构示意图,可以包括:
104.碳采集部件10,用于分离并采集烟气中的二氧化碳气体;
105.压缩机20,用于对二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体;
106.压缩热采集部件30,用于采集高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体;
107.储能部件40,用于分别对压缩热和高压二氧化碳气体进行存储;
108.膨胀二氧化碳气体获取部件50,用于当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用压缩热对高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体;
109.发电部件60,用于利用膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使透平带动发电机发电。
110.本实施例并不限定储能部件40的数量,只要是能够分别对压缩热和高压二氧化碳气体进行存储即可。例如,储能部件40可以是1个,储能部件40也可以是2个,储能部件40也可以是3个。
111.进一步地,为了提高对采集到的二氧化碳气体进行压缩处理的效率,上述压缩热采集部件30,可以包括以下部件,具体请参考图3,图3为本发明实施例提供的另一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统的结构示意图:
112.蓄冷罐31,用于存储低温工质;
113.再冷器32,用于对低温工质和高压高热二氧化碳气体进行热交换处理,得到高温工质和高压二氧化碳气体;
114.相应的,上述储能部件40,可以包括:
115.蓄热罐41,用于存储高温工质;
116.高压储罐42,用于存储高压二氧化碳气体。
117.本实施例并不限定高压储罐42的数量,只要是能够将高压二氧化碳气体进行存储即可。例如,高压储罐42可以是1个,高压储罐42也可以是2个,高压储罐42还可以是5个。
118.进一步地,为了提高高压二氧化碳气体的释能的效率,上述膨胀二氧化碳气体获取部件50,可以包括以下部件,具体请参考图3,图3为本发明实施例提供的另一种基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统的结构示意图:
119.再热器51,用于将蓄热罐中的高温工质和高压二氧化碳气体,输送至再热器进行热交换处理,得到膨胀二氧化碳气体。
120.需要说明的是,图2及图3所示的结构并不构成对本技术实施例中基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统的限定,在实际应用中基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统可以包括比图2和图3所示的更多或更少的部件,或者组合某些部件。
121.应用本发明实施例提供的基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能系统,碳采集部件10用于分离并采集烟气中的二氧化碳气体,压缩机20用于对二氧化碳气体进行压缩处理,得到高压高热二氧化碳气体,压缩热采集部件30用于采集高压高热二氧化碳气体中的压缩热,得到高压二氧化碳气体,储能部件40用于分别对压缩热和高压二氧化碳气体进行存储,膨胀二氧化碳气体获取部件50用于当电厂产生电量的利用率高于第一阈值时,则利用压缩热对高压二氧化碳气体进行加热,得到膨胀二氧化碳气体,发电部件60用于利用膨胀二氧化碳气体推动透平运动,以使透平带动发电机发电。本发明与传统火力发电配套使用时,能够将电厂产生的电量进行存储,进而提升机组调峰能力和能量综合利用效率,通过压缩二氧化碳储能系统利用电厂烟气中捕捉的二氧化碳作为循环工质,能有效地提高ccus技术的利用率。通过设定阈值,当电厂产生电量的利用率低于阈值时,利用电厂产生电量对压缩机供能,以使压缩机对二氧化碳气体进行压缩处理,能够使压缩机在电厂产生电量冗余时将电能转化存储,提高了电厂产生电能的利用率。通过设立高压储罐、蓄热换和蓄冷罐,并利
用再冷器和再热器进行热交换处理,能够高效地对二氧化碳气体进行热交换处理,并能够分别将低温工质、高温工质和高压二氧化碳气体进行存储。
122.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
123.专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应该认为超出本发明的范围。
124.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
125.以上对本发明所提供的基于碳捕捉的二氧化碳储能和释能方法及系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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