[發明專利]一種太陽能與地熱能聯合輔助二氧化碳捕集系統

有效

• 申請號: 201610093996.4
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105561742B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 王甫;趙軍;嚴晉躍;鄧帥;孫太尉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;F01K11/02;F24S20/40;F24T10/10;C01B32/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種太陽能與地熱能聯合輔助二氧化碳捕集系統，主要由電廠發電系統、二氧化碳捕集系統、太陽能集熱系統以及地熱能系統組成。本發明通過二氧化碳捕集系統進行電廠煙氣中二氧化碳的脫除，二氧化碳捕集過程中再沸器所需的熱量由太陽能和地熱能聯合提供，在白天太陽能充足條件下，再沸器熱量由太陽能集熱系統提供，在太陽能不足或晚上時再沸器所需熱量則由地熱提供，兩者的耦合實現了捕集系統的穩定運行，降低了電廠抽汽造成的輸出電力的下降，解決了可再生能源利用過程中的由于自身缺陷造成的弊端，實現了二氧化碳捕集與可再生能源減排的雙重了功效，促進了可再生能源與傳統電力系統的集成發展。

技術領域

本發明涉及一種太陽能與地熱能聯合輔助二氧化碳捕集技術，具體涉及中低溫太陽能及地熱能與煙氣中二氧化碳捕集系統的集成，利用太陽能和地熱能聯合提供二氧化碳捕集系統的能量補償，以降低太陽能間歇性對捕集系統的影響，同時有效地降低電廠因抽蒸汽所帶來的效率下降。

背景技術

二氧化碳捕集與封存(CCS)是應對氣候變化問題最具發展前景的解決方案之一。人類活動所造成的CO₂排放源，以火力發電廠為主的發電行業和其他能源轉換行業占總排放量的40％，鋼鐵、水泥等工業行業占25.8％，這些固定的CO₂排放源促進了CCS技術的發展。

目前在CO₂捕集方面研究和采用較多的是醇胺法(MEA法)，其運用于燃煤電廠已有工程示范，但是由于醇胺類化學吸收劑與CO₂之間的結合力較強，故再生時需要水耗大量熱能，現有技術的能量來源主要是電廠汽輪機的中低壓缸抽汽。

太陽能作為一種可再生的清潔能源，儲量非常豐富，其開發利用潛力十分巨大，但太陽能的間歇性造成系統的不穩定，為了保證太陽能的可靠利用，一般需要進行儲熱或其它輔助系統輔助利用，但輔助系統的利用增大了系統的成本。

地熱能作為一種清潔能源，其儲量豐富的特點日益受到越來越多國家的重視，開發和利用地熱能具有極其深遠的戰略意義。同時地熱能的相對穩定性也成為其利用的一大優勢。

將太陽能及地熱能與現有的二氧化碳捕集系統結合，白天利用太陽能集熱產生捕集系統解吸所需溫度的熱能進行解吸，晚上及太陽能不足時利用地熱能進行補充，可以實現捕集系統的穩定運行，并大幅降低從電廠汽輪機中抽蒸汽的能耗，在維持電廠穩定性的同時實現可再生能源與電廠二氧化碳減排的雙重功效，有力推動我國可再生能源與煙氣捕集集成技術的大規模應用。

發明內容

針對二氧化碳捕集過程的能耗問題以及太陽能的間歇性特征，本發明提出一種太陽能與地熱能聯合輔助二氧化碳捕集系統，充分利用太陽能與地熱能的特點，實現二氧化碳捕集系統的穩定運行。