集成供冷的燃煤电厂碳捕集、封存系统优化分析

利用碳捕集、封存系统(CCS)减排燃煤电厂CO_(2)是碳中和必经之路,但目前较高的碳捕集、封存成本限制了该技术的发展和应用。针对某300 MW燃煤机组,利用Aspen Plus模拟软件提出并搭建了基于碱金属基干法碳捕集、封存耦合供冷系统,利用凝结水循环进行深度耦合,达到回收CO_(2)压缩封存过程中冷量的目的,有效降低碳捕集成本。在不耦合供冷过程的情况下,通过回收CO_(2)吸附过程释放的反应热,降低碳捕集系统单位耗电量至413.79 kWh/t(以CO_(2)计,下同);此时CO_(2)压缩封存过程能耗仍巨大。为此,在上述碳捕集封存系统进一步耦合供冷机组。通过模拟计算可得集成后新系统降低了CO_(2)压缩程度,此时加压封存过程的单位耗电量降至247.54 kWh/t,降低了2.3%,CO_(2)捕集封存总运行成本进一步降低33.77%。此外,供冷机组的引入还会降低额外投资成本,如通过提高CO_(2)吸附床内的换热温差,减少受热面布置量和吸附剂装载量,从而减少吸附床尺寸,优化效果明显。上述工作为CO_(2)捕集、封存技术推广和应用提供支撑,拓宽了CO_(2)的利用途径。