碳捕集系统集成MVR热泵节能工艺耦合优化

摘要：

化学吸收法碳捕集技术是燃煤电厂脱碳的重要途径,但高能耗制约了其发展.集成MVR热泵的工艺流程改进作为降低捕集能耗的重要手段,现有研究大多以软件模拟优化该流程,存在约束条件选取不灵活、参数优化仅对MVR环节局部优化和模拟流程繁琐等缺点.为弥补以上研究不足,以300 MW机组及年产量200万t碳捕集系统数据为基础,对集成MVR热泵的解吸单元进行约束条件设置灵活、优化过程直观的整体建模优化.首先建立MEA吸收CO2热力学模型及MVR热泵设备数学模型,得到MVR热泵工艺流程设计参数.在此基础上,以最小等量解吸能耗为目标函数,对贫富液换热器小端差及二次蒸汽压缩终压进行优选.之后基于优选结果,在二次蒸汽压缩终压为140 kPa,贫富液换热器小端差为5℃时,对MVR系统闪蒸压力进行优化.优化结果表明,最优闪蒸压力为109.2 kPa,捕集系统最小等量解吸能耗为2.82 GJ/t(以CO2计),相比于常规碳捕集系统节能率(5.61％)节能效果明显.对集成MVR热泵的节能优化方案的经济性分析结果表明,节能方案总投资为708.28万元,年净收益523.55万元,收益净现值为3449.2万元,投资动态回收期为1.5 a.

关键词：MEA吸收法、碳捕集系统、MVR、节能

所属期刊栏目：29

分类号：TQ53;TK114

资助基金：龙源电力股份有限公司科技资助项目LY2021-5

在线出版日期：2023-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：121-128