太阳能集热技术在火电厂CO_2捕捉系统的应用研究

【摘要】：用MEA溶液吸收电站锅炉排放烟中的CO2,可以减少CO2的排放量。MEA溶液是可以再生利用的,再生的能量需要使用汽轮机的某段抽汽提供。由于MEA溶液循环再生需要的能耗高,致使机组热效率下降很多。因此,利用太阳能为MEA溶液再生提供能量,可以降低火电站二氧化碳的减排能耗。 太阳能集热器场给引出的凝结水加热,使工质水为吸收了CO2的MEA溶液提供能量进行再生。文章研究了DSG集热器吸收管内的流体流动、传热性能,对吸收管内的流体为单相流或两相流时建立了稳态传热模型,分别计算了流体为单相流和两相流时沿流动方向的压降。计算得出集热器热效率随着流速和辐射强度的增加而增加,随着流体温度的升高而降低,吸收管和玻璃罩管间是空气时会使热效率降低；压降随流程的增加而增加,单相流时压降随流程基本为线性关系,两相流时压降随流程增加幅度是先慢后快。 本文就太阳能二氧化碳减排与常规二氧化碳减排机组相比较,经过分析计算,得到太阳能二氧化减排的耗煤比常规的减排耗煤低,随着碳捕捉效率的提高,发电煤耗降低,当碳捕捉率为90%时,太阳能减排比常规减排耗煤分别低43.5t/h(两相流)和45.7t/h(单相流),通过投资成本估算,得出回收年限约为12年。 【关键词】：二氧化碳减排 再生 太阳能集热器场 节煤
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景9-10
• 1.2 二氧化碳减排途径10-15
• 1.2.1 电厂二氧化碳捕集分类10-13
• 1.2.2 太阳能的利用发展13-15
• 1.3 课题的主要研究内容15-16
• 第2章 太阳能与火电厂CO_2捕捉系统的集成概述16-24
• 2.1 电站锅炉尾部烟气组成及特点16
• 2.2 MEA溶液的主要特性16-17
• 2.3 CO_2捕捉再生系统17-18
• 2.4 太阳能集热系统18-22
• 2.4.1 太阳能集热器的主要分类18-20
• 2.4.2 抛物面槽式太阳能集热器的结构及工作原理20-21
• 2.4.3 槽式集热器蒸汽发生系统21
• 2.4.4 直接蒸汽产生系统21-22
• 2.5 本章小结22-24
• 第3章 DSG集热器场的传热流动性能研究24-44
• 3.1 槽式集热器的工作工程24-25
• 3.2 DSG集热器的传热模型25-37
• 3.2.1 太阳能直射辐射强度的计算25-27
• 3.2.2 槽式集热器的热损模型27-31
• 3.2.3 吸收管的对流换热模型31-37
• 3.3 DSG集热器的压降分析37-42
• 3.3.1 疏水扩容器容积的确定38-39
• 3.3.2 吸收管的压降分析39-42
• 3.4 DSG集热器场的面积确定42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 太阳能辅助火电厂CO_2减排的热力性能研究44-52
• 4.1 不同系统的CO_2减排系统分析44-49
• 4.1.1 常规600MW火电站二氧化碳减排44-46
• 4.1.2 太阳能代替汽轮机抽汽46-49
• 4.2 经济性分析49-51
• 4.2.1 太阳能集热器用于火电站碳减排后的电站能耗分析49
• 4.2.2 太阳能集热器场的耗能及投资分析49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 结论与展望52-53
• 参考文献53-55
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果55-56
• 致谢56

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