基于镁基燃煤烟气碳捕集的太阳能-燃煤互补发电系统设计
王雨豪
朱岩林
刘文卓
邢晨健
王瑞林
赵传文
南京师范大学能源与机械工程学院,江苏南京 210046
摘要：燃煤等化石能源电站CO2排放量巨大,开展燃煤电站碳减排是实现双碳目标的必经之路.碱金属基固体吸收剂捕集CO2具有再生能耗低、选择性高等优点.但依靠电站自身能量实现碳捕集,能效代价巨大,对此提出利用槽式太阳能集热驱动镁基碳捕集再生,避免燃煤发电单一碳捕集的效能损失,同时将碳酸化放热替代电厂抽汽加热给水,提升发电量.基于某典型燃煤电站开展系统设计及分析,计算设计系统引入槽式太阳能和碳捕集系统带来的增发功率,比较设计系统、单一燃煤碳捕集系统及参比系统的总出功.结果表明,相比单一燃煤碳捕集系统,设计系统避免了 46.4 MW发电功率损失,同时借助碳酸化放热,发电功率提升了 46.2 MW.设计系统较单一燃煤碳捕集和单一光热发电的简单叠加系统发电功率增加了 44 MW,实现了 1+1＞2的集成效果.典型日分析下考虑1 d中太阳直射辐射强度的变化,设计系统可通过调控碳捕集过程避免辐照过高/过低对系统稳定运行的影响,典型日下系统平均碳捕集量达135.6 t/h,增发功率达23.2 MW/h,实现了系统的变工况高效运行.设计系统避免了电站自身碳捕集带来的效能损失,提高了发电量,实现了太阳能高效利用和化石能源清洁利用,为可再生能源与化石能源的互补低碳高效利用提供思路.
关键词：光热发电镁基碳捕集太阳能利用碳减排燃煤电站碳捕集
分类号：TK512(太阳能及其利用)
资助基金：国家自然科学基金(5210060338)江苏省青年自然科学基金资助项目(BK20200731)江苏省高等学校自然科学研究面上资助项目(20KJB470002)
论文发表日期：2022-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 57-63 )
英文信息