收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于热泵技术的MEA法CO_2捕集系统模拟分析

骆永国  
【摘要】:随着国民经济的飞速发展,能源消耗总量也在不断增加。与此同时,化石燃料的燃烧排放导致大气中二氧化碳(CO2)的浓度逐渐增大,全球气候变暖日益严重。燃煤电厂是CO2的集中排放源,分离捕集烟气中的CO2对控制CO2的排放量尤为重要。作为(?)种成熟的CO2脱除工艺,以“一乙醇胺(MEA)”为吸收剂的化学吸收法在捕集电厂烟气中CO2方面具有良好的推广应用潜力。MEA法具有吸收速度快、脱除效果好等显著优点,但其解吸再生所需能耗大、操作费用高。因此,对传统CO2吸收解吸流程进行节能研究以降低捕集费用,具有较高的学术与工程指导实践意义。本课题以降低MEA法捕集烟气中CO2系统的解吸能耗为出发点,主要进行了以下几方面研究工作。 利用流程模拟软件Aspen Plus对MEA法CO2捕集工艺流程进行模拟分析。以某电厂排放的烟气为模拟对象,建立了研究对象的MEA法CO2捕集系统模型,分析了系统物流参数、解吸塔内温度分布情况和再沸器热负荷的影响因素,并得到了解吸塔底再沸器的热负荷值,为基于该流程的其它系统的模拟分析提供有力的参考依据。 基于MEA法CO2捕集工艺流程的节能研究,阐述了贫液源热泵供热的CO2捕集系统,并利用Aspen plus软件对该系统进行流程模拟。分析了系统物流参数和解吸塔内温度分布情况,研究表明解吸塔内温度分布比较均匀,利于CO2解吸过程的快速进行;得到了贫液源热泵供热的CO2捕集系统的解吸能耗值,结果表明贫液源热泵供热流程可以降低55.80%的系统解吸能耗。 在贫液源热泵供热流程基础上,提出了一套基于太阳能热泵技术的MEA法CO2捕集系统,将太阳能热泵技术引入到MEA法CO2捕集流程中,用太阳能贫液源热泵复合系统(简称SLHP)提供解吸塔所需的全部解吸热量。对三种CO2捕集系统的解吸能耗进行了理论比较分析,研究分析表明相对于贫液源热泵供热流程而言,SLHP系统供热流程具有更低的解吸能耗值。 利用Aspen plus软件对SLHP系统供热流程进行模拟,分析了系统物流参数和解吸塔内温度分布情况,研究表明解吸塔内温度分布更为均匀,更有利于CO2解吸过程的快速进行;得到了SLHP系统供热模式的CO2捕集系统的解吸能耗值,结果表明SLHP系统供热流程可以降低63.80%的系统解吸能耗。 采用热力学和经济学分析模型分别对MEA基本流程、贫液源热泵供热流程和SLHP系统供热流程捕集CO2后电厂的热效率、CO2捕集费用及电价进行了计算分析,结果表明,‘相对于MEA基本流程而言,贫液源热泵供热流程和SLHP系统供热流程捕集CO2后的电厂热效率分别提高了8.32%和9.51%,CO2捕集费用和电价都显著降低。其中,SLHP系统供热流程各项性能都优于贫液源热泵供热流程。 本文采用软件Aspen Plus对MEA基本流程、贫液源热泵供热流程和SLHP系统供热流程进行数值模拟分析,并进行了热力学和经济学性能计算分析。研究结果表明,SLHP系统供热模式的CO2捕集系统的解吸能耗最低,且使得捕集CO2后的电厂热效率最高,CO2捕集费用和电价最低,在捕集CO2方面体现出最佳的节能效果和经济效益。在此基础上,指出了基于太阳能热泵技术的MEA法CO2捕集系统中SLHP系统的后续工作研究方向。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 高巨宝;王淑娟;赵博;陈昌和;;燃煤电站胺法碳捕集吸收塔的腐蚀特性[J];清华大学学报(自然科学版);2011年05期
2 ;[J];;年期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何凯龙;陈颖;丁广城;;除湿与热泵热水耦合系统的性能实验研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会学术文集[C];2010年
2 张于峰;陈成敏;;地热尾水热泵供热工程分析[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第四集)[C];2011年
3 韩永嘉;王树立;张鹏宇;朴文英;;二氧化碳分离捕集技术的研究现状与进展[A];二氧化碳减排控制技术与资源化利用研讨会论文集[C];2009年
4 杨峥;王学芬;贾正平;;污水源热泵在城市供热供冷中的应用[A];中国地热资源开发与保护——全国地热资源开发利用与保护考察研讨会论文集[C];2007年
5 黄国琦;;北京城市污水热泵系统的发展应用前景[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年
6 李遵悦;赵斌;;复合低温热源热泵机组的应用研究[A];全国暖通空调制冷2006学术年会资料集[C];2006年
7 骆永国;杨前明;;基于太阳能热泵技术的MEA法CO_2捕集系统性能分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
8 阎尔平;;造纸机纸幅干燥热泵供热系统的研究和生产运行[A];中国造纸学会第九届学术年会论文集[C];1999年
9 孙德兴;张承虎;吴荣华;刘志斌;;开发水源技术,解决热泵发展的瓶颈问题[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年
10 李建兴;宋晓燕;刘全生;;城市污水热泵供热的经济性分析[A];天津市市政(公路)工程研究院院庆五十五周年论文选集(1950~2005)下册[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨灵艳;三套管蓄能型太阳能与空气源热泵集成系统实验与模拟[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 刘振;燃煤电厂烟道气中二氧化碳吸附捕集过程的研究[D];华东理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏明昭;基于多阶段减排规划的发电厂碳捕集系统优化配置研究[D];燕山大学;2012年
2 王超;热回收式热泵的实验研究[D];南华大学;2006年
3 高雪为;基于无线通信技术的热泵供热控制系统的研究[D];山东建筑大学;2011年
4 祁艳君;碳捕集系统在火电厂中的最优配置研究[D];燕山大学;2011年
5 李停停;燃煤电厂烟气二氧化碳捕集纯化系统节能优化技术研究[D];青岛科技大学;2010年
6 张岑;太阳能—空气双热源复合热泵供热特性模拟研究[D];中原工学院;2010年
7 张银;江苏草舍油田CO_2-EOR及地质埋存研究[D];中国石油大学;2010年
8 周莹;考虑节能环保及碳捕捉的日发电计划研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 何帅;村镇地下水直接冷却与地源热泵联合运行技术研究[D];天津大学;2010年
10 李太星;醇胺法捕集CO_2流程模拟与工艺改进[D];青岛科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘妮;沈阳地源热泵供热呼之欲出[N];沈阳日报;2006年
2 本报记者 贺小虎;热泵供热:建筑节能新亮点[N];中国房地产报;2003年
3 白云水 刘兆明 杜庆君;国内最大海水源热泵供热项目落户唐山[N];中国建设报;2009年
4 记者 何北剑实习生 赵文越;沈阳实施“污水供热”[N];沈阳日报;2007年
5 陈国兴;电厂烟气CO_(2)捕集工程为奥运增绿[N];中国化工报;2008年
6 本报记者  胡春明;向大海“借”热[N];中国建设报;2006年
7 本报记者 高慧斌;地源热泵 颠覆沈阳传统供热方式[N];辽宁日报;2007年
8 宋晓庆;大连研发出国内首创原生污水源热泵系统[N];中华建筑报;2008年
9 刘铁男 记者 赵蕴颖;“海水空调”将率先落户大连[N];大连日报;2005年
10 记者 杨文利;中关村新能源技术(热泵)应用联盟在京成立[N];中国高新技术产业导报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978