一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，該集成系統(tǒng)主要由燃煤發(fā)電子系統(tǒng)、抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)、二氧化碳捕集子系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)以及供熱子系統(tǒng)五部分組成。各子系統(tǒng)之間主要通過換熱器及相關(guān)管路與閥門連接，構(gòu)成集成系統(tǒng)。為滿足燃煤發(fā)電子系統(tǒng)、二氧化碳捕集子系統(tǒng)及供熱子系統(tǒng)在不同季節(jié)不同時(shí)刻的用熱需求，通過輸出端閥門控制的方式，將太陽(yáng)能集熱量供入不同子系統(tǒng)。系統(tǒng)夏季可實(shí)現(xiàn)維持電廠電力輸出和二氧化碳減排的雙重功效，冬季在實(shí)現(xiàn)燃煤電廠二氧化碳減排的基礎(chǔ)上增加供熱面積。集成系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)可再生能源利用與電廠二氧化碳捕集，有力推動(dòng)我國(guó)太陽(yáng)能利用與二氧化碳捕集技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
【專利說明】一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱集成的方法及系統(tǒng)，具體涉及二氧化碳捕集電廠與太陽(yáng)能集熱、供熱系統(tǒng)的集成，針對(duì)不同季節(jié)不同時(shí)刻設(shè)定不同的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳捕集電廠熱量的綜合利用。

【背景技術(shù)】
[0002]CO2被認(rèn)為是引發(fā)溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?。?850年工業(yè)革命開始至今，大氣中CO2平均濃度從280ppm上升至370ppm,與此同時(shí)全球平均氣溫上升了 0.6?1°C。政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)預(yù)測(cè)，到2100年，大氣中CO2含量將攀升至570ppm，引起全球平均溫度升高1.9°C。據(jù)全球碳計(jì)劃最新研究數(shù)據(jù)顯示，2013年全球CO2排放量比2012年增長(zhǎng)
2.1%,達(dá)到360億噸，創(chuàng)歷史新高。
[0003]全球范圍內(nèi)，由人為排放所導(dǎo)致的大氣中CO2含量的激增，主要來自化石燃料的燃燒，其中燃煤電廠排放的CO2約占化石燃料燃燒排放CO2量的33?40%。因此，燃煤電廠CO2捕集技術(shù)為減小溫室氣體對(duì)環(huán)境的影響，并允許人類繼續(xù)使用化石燃料直到可再生能源技術(shù)得到大范圍的應(yīng)用提供了一個(gè)中長(zhǎng)期的解決方案。
[0004]針對(duì)燃煤電廠煙氣中濃度低、流量大的CO2，最有前景的方法是使用能夠選擇性吸收CO2的溶劑進(jìn)行化學(xué)吸收，其中乙醇胺(MEA)溶液由于吸收速率快、吸收效率高、技術(shù)成熟，已被應(yīng)用于燃煤電廠CO2捕集，但其吸收液再生能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高是限制MEA溶液吸收法大范圍應(yīng)用的主要因素。因此，從系統(tǒng)的層面對(duì)二氧化碳捕集電廠進(jìn)行集成，對(duì)系統(tǒng)中的熱量按溫度梯度進(jìn)行綜合利用，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體熱效率的提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是在系統(tǒng)的層面對(duì)二氧化碳捕集電廠進(jìn)行集成，對(duì)系統(tǒng)中的熱量按溫度梯度進(jìn)行綜合利用，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體熱效率的提高。
[0006]本發(fā)明一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，包括通過管道相連的燃煤發(fā)電子系統(tǒng)、抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)、二氧化碳捕集子系統(tǒng)、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)和供熱子系統(tǒng)，所述管路上設(shè)有多個(gè)閥門，多個(gè)閥門中包括有閘閥、三通旋塞閥和混合閥；所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)由燃煤鍋爐、汽輪機(jī)高壓缸、汽輪機(jī)中壓缸、汽輪機(jī)低壓缸、發(fā)電機(jī)、冷凝器、4臺(tái)低壓給水加熱器、除氧器、3臺(tái)高壓給水加熱器及給水泵串聯(lián)組成；所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)由減壓閥、換熱器、兩個(gè)混合閥及混水泵組成；所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)包括煙氣預(yù)處理裝置、吸收塔、富液泵、貧/富液換熱器、貧液泵、解吸塔、溶液泵和再沸器；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器陣列、導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵和太陽(yáng)能給水加熱換熱器；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)用于為二氧化碳捕集子系統(tǒng)和供熱子系統(tǒng)供熱及為燃煤發(fā)電子系統(tǒng)的給水加熱；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)的出口分別與太陽(yáng)能供熱換熱器的高溫端入口、太陽(yáng)能給水加熱換熱器的高溫端入口相連；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)的入口分別與太陽(yáng)能供熱換熱器的高溫端出口、太陽(yáng)能給水加熱換熱器的高溫端出口相連，并通過閥門的控制，將所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)的集熱量供給再沸器；所述供熱子系統(tǒng)包括一次網(wǎng)換熱器、二次網(wǎng)換熱器和太陽(yáng)能供熱換熱器和用戶末端散熱器；所述供熱子系統(tǒng)包括電廠供熱網(wǎng)供熱和太陽(yáng)能集熱供熱，當(dāng)電廠供熱網(wǎng)無法滿足供熱需求時(shí)，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)為用戶供暖，即:所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)與太陽(yáng)能供熱換熱器的高溫端相連，太陽(yáng)能供熱換熱器的低溫端與用戶末端散熱器相連。
[0007]所述管路上的多個(gè)閥門的連接關(guān)系如下:一個(gè)三通閥V-29的入口 I與汽輪機(jī)低壓缸第五級(jí)抽汽點(diǎn)連接，該三通閥V-29的出口 2與低壓給水加熱器高溫端入口相連，該三通閥V-29的出口 3與換熱器高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-1、減壓閥V-2和混合閥V-25 ;換熱器高溫端出口與一混合閥V-26的入口 I相連，混合閥V-26的出口 3與混水泵的入口相連，其間管路設(shè)有閘閥V-28，混水泵出口與所述混合閥V-25的入口 I相連；混合閥V-26的出口 2與一次網(wǎng)換熱器高溫端入口相連；煙氣預(yù)處理裝置與吸收塔入口間的管路上設(shè)置有閘閥V-3 ;換熱器低溫端出口與再沸器高溫端入口間管路上設(shè)置有閘閥V-6和三通旋塞閥V-12 ;再沸器高溫端出口與換熱器低溫端入口間管路上設(shè)置有閘閥V-5和三通旋塞閥V-4 ;太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)中太陽(yáng)能集熱器陣列的出口與一三通旋塞閥V-9的入口 2相連，三通旋塞閥V-9的出口 I與太陽(yáng)能給水加熱換熱器的高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-1O和三通旋塞閥V-1l ;太陽(yáng)能給水加熱換熱器的高溫端出口與一三通旋塞閥V-15的入口 I相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-13和三通旋塞閥V-14 ;三通旋塞閥V-15的出口 3與導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵入口相連；太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4中設(shè)有連接于太陽(yáng)能集熱器陣列并聯(lián)之路之間的閘閥V-18和閘閥V-19 ;所述三通旋塞閥V-1l的出口 I與所述三通旋塞閥V-12的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-8，所述三通旋塞閥V-4的出口 3與所述三通旋塞閥V-14的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-7 ;所述三通旋塞閥V-9的出口 3與太陽(yáng)能供熱換熱器的高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-16 ;太陽(yáng)能供熱換熱器的高溫端出口與所述三通旋塞閥V-15的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-17 ;用戶末端散熱器出口與一三通旋塞閥V-20的入口 3相連，用戶末端散熱器入口與一三通旋塞閥V-27的出口 2相連；太陽(yáng)能供熱換熱器的低溫端出口與所述三通旋塞閥V-27的入口 3相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-21，所述三通旋塞閥V-20的出口 2與太陽(yáng)能供熱換熱器的低溫端入口相連，所述三通旋塞閥V-20的出口 I與二次網(wǎng)換熱器低溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-22，二次網(wǎng)換熱器低溫端出口與所述三通旋塞閥V-27的入口 I相連；一次網(wǎng)換熱器的低溫端出口與熱網(wǎng)循環(huán)泵的入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-23，二次網(wǎng)換熱器的高溫端出口與一次網(wǎng)換熱器的低溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-24 ;通過上述各閥門的開啟或關(guān)閉控制各子系統(tǒng)之間的連通與斷開。
[0008]本發(fā)明太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的方法，包括兩種冬季供熱和兩種夏季供能方法，其中:
[0009]冬季供熱方法之一:二氧化碳捕集子系統(tǒng)開啟，此時(shí)，采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能，然后利用余熱為用戶供暖；白天時(shí)，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)為供熱后的鍋爐給水加熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-10、閘閥V-13、閘閥V-18、閘閥V-19、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24、閘閥V-28開啟；閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-21關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-9關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-1l關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-12關(guān)閉進(jìn)口 2、三通旋塞閥V-14關(guān)閉進(jìn)口 2、三通旋塞閥V-15關(guān)閉進(jìn)口 2、三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 3 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟；夜晚時(shí)，加大抽汽量為給水加熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-18、閘閥V-19、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28開啟；閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-10、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17和閘閥V-21關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-12關(guān)閉入口 2、三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 3 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟；
[0010]冬季供熱方法之二:二氧化碳捕集子系統(tǒng)關(guān)閉，白天時(shí)，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)為用戶供熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-16、閘閥v-17、閘閥V-10、閘閥V-18、閘閥V-19和閘閥V-21開啟，閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-13、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28關(guān)閉；三通旋塞閥V-9關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-15關(guān)閉入口 1、三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 I ;混合閥V-25和混合閥V-26關(guān)閉；夜晚時(shí)，采用抽汽為用戶供熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-18、閘閥V-19、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28開啟，閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-1O和閘閥V-21關(guān)閉；三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 3 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟；
[0011]夏季供能方法之一:二氧化碳捕集子系統(tǒng)開啟，白天為保證電力輸出，不從電廠抽汽，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)為二氧化碳捕集供能，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥v-3、閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-1O、閘閥V-18和閘閥V-19開啟，閘閥V-1、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-21、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-9關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-1l關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-12關(guān)閉進(jìn)口 3、三通旋塞閥V-14關(guān)閉進(jìn)口 1、三通旋塞閥V-15關(guān)閉進(jìn)口 2 ;混合閥V-25和混合閥V-26關(guān)閉；夜晚時(shí)，采用抽蒸汽為二氧化碳捕集供能，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6和閘閥V-28開啟，閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-10、閘閥V-18、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-19、閘閥V-21、閘閥N-22、閘閥V-23和閘閥V-24關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-12關(guān)閉進(jìn)口 2 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟；
[0012]夏季供能方法之二:二氧化碳捕集系統(tǒng)關(guān)閉，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)關(guān)閉，所有閘閥和所有混合閥均關(guān)閉。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014](I)系統(tǒng)具有四種運(yùn)行模式，運(yùn)行方式靈活，不同季節(jié)不同時(shí)刻最大程度的滿足用戶用熱與用電的需求。
[0015](2)充分利用為二氧化碳捕集供能后的蒸汽余熱，為用戶供暖，增加了供暖面積。
[0016](3)引入太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，白天用電高峰時(shí)充分利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)捕集系統(tǒng)能量供應(yīng)，夜間為用電低谷采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能。
[0017](4)采用抽蒸汽為二氧化碳捕集供能時(shí)，設(shè)計(jì)了蒸汽減壓減溫裝置，采用減壓閥和回水減溫的組合，保證為再沸器供給熱量的蒸汽質(zhì)量滿足要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱集成的方法及系統(tǒng)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，包括通過管道相連的燃煤發(fā)電子系統(tǒng)1、抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)2、二氧化碳捕集子系統(tǒng)3、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4和供熱子系統(tǒng)5，所述管路上設(shè)有多個(gè)閥門，多個(gè)閥門中包括有閘閥、三通旋塞閥和混合閥。
[0021]所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)I由燃煤鍋爐E-1、汽輪機(jī)高壓缸E-2、汽輪機(jī)中壓缸E-3、汽輪機(jī)低壓缸E-4、發(fā)電機(jī)E-5、冷凝器E-6、4臺(tái)低壓給水加熱器E_7、E_8、E_9、E-10、除氧器E-ll、3臺(tái)高壓給水加熱器E-12、E-13、E-14及給水泵E-15串聯(lián)組成。所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)I中包括八級(jí)抽汽點(diǎn)。
[0022]所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)2由減壓閥V-2、換熱器H-1、混合閥V_25、V-26及混水泵E-16組成。所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)2中的所述混水泵E-16連接于換熱器H-1的進(jìn)口與出口之間；所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)2與燃煤發(fā)電子系統(tǒng)I的第五級(jí)抽汽點(diǎn)相連，通過設(shè)置在相連管路上的閘閥V-1控制所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)2與燃煤發(fā)電子系統(tǒng)I的連通與斷開；采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能時(shí)，從第5級(jí)抽汽點(diǎn)所抽蒸汽通過減壓閥V-2降壓后，與經(jīng)過換熱器H-1換熱后的減溫水混合，降溫到換熱器H-1所需設(shè)計(jì)溫度，所述混水泵E-16連接于換熱器H-1的進(jìn)口與出口之間。
[0023]所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)3包括煙氣預(yù)處理裝置E-17、吸收塔E-18、富液泵E_19、貧/富液換熱器H-2、貧液泵E-20、解吸塔E-21、溶液泵E-22和再沸器H-3。所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)3中，所述煙氣預(yù)處理裝置E-17用以對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝、除塵和脫硫，所述煙氣預(yù)處理裝置E-17的出口與所述吸收塔E-18的進(jìn)口相連；所述吸收塔E-18的底部與富液泵E-19的入口相連，富液泵E-19的出口連接于所述貧/富液換熱器H-2的低溫端入口，所述貧/富液換熱器H-2的低溫端出口與所述解吸塔E-21的上部噴淋口相連，所述解吸塔E-21的底部出口與所述貧液泵E-20的入口相連，所述貧液泵E-20的出口與所述貧/富液換熱器H-2的高溫端入口相連，所述貧/富液換熱器H-2的高溫端出口與所述吸收塔E-18的上部噴淋相連；所述再沸器H-3與所述解吸塔E-21的下部出口相連。
[0024]所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4包括太陽(yáng)能集熱器陣列E-23、導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵E_26和太陽(yáng)能給水加熱換熱器H-6 ;所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4用于為二氧化碳捕集子系統(tǒng)3和供熱子系統(tǒng)5供熱及為燃煤發(fā)電子系統(tǒng)I的給水加熱；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4的出口分別與太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的高溫端入口、太陽(yáng)能給水加熱換熱器H-6的高溫端入口相連；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4的入口分別與太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的高溫端出口、太陽(yáng)能給水加熱換熱器H-6的高溫端出口相連，并通過閥門的控制，將所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4的集熱量供給再沸器H-3。
[0025]所述供熱子系統(tǒng)5包括一次網(wǎng)換熱器H-5、二次網(wǎng)換熱器H-4和太陽(yáng)能供熱換熱器H-7和用戶末端散熱器E-24 ;所述供熱子系統(tǒng)5包括電廠供熱網(wǎng)供熱和太陽(yáng)能集熱供熱，當(dāng)電廠供熱網(wǎng)無法滿足供熱需求時(shí)，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4為用戶供暖，即:所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4與太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的高溫端相連，太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的低溫端與用戶末端散熱器E-24相連。
[0026]所述管路上的多個(gè)閥門的連接關(guān)系如下:
[0027]一個(gè)三通閥V-29的入口 I與汽輪機(jī)低壓缸E-4第五級(jí)抽汽點(diǎn)連接，該三通閥V-29的出口 2與低壓給水加熱器E-1O高溫端入口相連，該三通閥V-29的出口 3與換熱器H-1高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-1、減壓閥V-2和混合閥V-25 ；
[0028]換熱器H-1高溫端出口與一混合閥V-26的入口 I相連，混合閥V-26的出口 3與混水泵E-16的入口相連，其間管路設(shè)有閘閥V-28，混水泵E-16出口與所述混合閥V-25的入口 I相連；混合閥V-26的出口 2與一次網(wǎng)換熱器H-5高溫端入口相連；
[0029]煙氣預(yù)處理裝置E-17與吸收塔E-18入口間的管路上設(shè)置有閘閥V_3 ；
[0030]換熱器H-1低溫端出口與再沸器H-3高溫端入口間管路上設(shè)置有閘閥V-6和三通旋塞閥V-12 ;再沸器H-3高溫端出口與換熱器H-1低溫端入口間管路上設(shè)置有閘閥V-5和三通旋塞閥V-4 ；
[0031]太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4中太陽(yáng)能集熱器陣列E-23的出口與一三通旋塞閥V-9的入口 2相連，三通旋塞閥V-9的出口 I與太陽(yáng)能給水加熱換熱器H-6的高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-1O和三通旋塞閥V-1l ;太陽(yáng)能給水加熱換熱器H-6的高溫端出口與一三通旋塞閥V-15的入口 I相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-13和三通旋塞閥V-14 ;三通旋塞閥V-15的出口 3與導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵E-26入口相連；在太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4中，設(shè)有連接于太陽(yáng)能集熱器陣列E-23并聯(lián)之路之間的閘閥V-18、V-19 ;所述三通旋塞閥V-1l的出口I與所述三通旋塞閥V-12的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-8，所述三通旋塞閥V-4的出口 3與所述三通旋塞閥V-14的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-7 ；
[0032]所述三通旋塞閥V-9的出口 3與太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-16 ;太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的高溫端出口與所述三通旋塞閥V-15的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-17 ；
[0033]用戶末端散熱器E-24出口與一三通旋塞閥V-20的入口 3相連，用戶末端散熱器E-24入口與一三通旋塞閥V-27的出口 2相連；太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的低溫端出口與所述三通旋塞閥V-27的入口 3相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-21，所述三通旋塞閥V-20的出口2與太陽(yáng)能供熱換熱器H-7的低溫端入口相連，所述三通旋塞閥V-20的出口 I與二次網(wǎng)換熱器H-4低溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-22，二次網(wǎng)換熱器H-4低溫端出口與所述三通旋塞閥V-27的入口 I相連；
[0034]一次網(wǎng)換熱器H-5的低溫端出口與熱網(wǎng)循環(huán)泵E-25的入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-23，二次網(wǎng)換熱器H-4的高溫端出口與一次網(wǎng)換熱器H-5的低溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-24 ；
[0035]通過上述各閥門的開啟或關(guān)閉控制各子系統(tǒng)之間的連通與斷開。
[0036]實(shí)施例:
[0037]所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)I為常規(guī)具有一次再熱燃煤發(fā)電機(jī)組，燃煤鍋爐E-1產(chǎn)生過熱蒸汽依次進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸E-2、汽輪機(jī)中壓缸E-3和汽輪機(jī)低壓缸E-4做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)E-5，乏汽經(jīng)過冷凝器E-6冷凝之后，再依次經(jīng)過四臺(tái)低壓給水加熱器E-7、E-8、E-9和E-10、除氧器E-1l和三臺(tái)高壓給水加熱器E-12、E-13和E-14后進(jìn)入鍋爐，完成汽水循環(huán)。
[0038]所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)具有8級(jí)抽汽，供給給水加熱器(其中低4級(jí)抽汽供給除氧器)用于加熱鍋爐給水。相關(guān)研究表明，采用低壓缸合適位置抽汽為二氧化碳捕集再沸器供熱，對(duì)電廠原有電力輸出影響最小。因此本發(fā)明所述采用抽蒸汽的形式為二氧化碳捕集供能時(shí)，采用從低壓缸第5級(jí)抽汽，所抽過熱蒸汽壓力和溫度均高于供給再沸器所需的壓力和溫度，因此通過減壓閥和混合減溫，壓力和溫度分別降低到0.3MPa和135°C，其中混水動(dòng)力由混水泵E-16提供。經(jīng)過換熱器H-1后輸出130°C的飽和水，供入一次網(wǎng)換熱器H-5降溫至60°C，輸入太陽(yáng)能給水加熱器H-6中加熱器130°C，最后注入除氧器E-11。
[0039]所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)3中，鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過預(yù)處理裝置E-17，包括脫硝、除塵和脫硫工藝，后從吸收塔E-18底部通入吸收塔，煙氣在吸收塔E-18內(nèi)上升的過程中，其中的CO2被向下流動(dòng)的化學(xué)吸收劑選擇地吸收，使CO2量不斷減少，經(jīng)處理后的煙氣主要成分是N2，從吸收塔頂部排入大氣；吸收了 CO2的溶液(富液)在富液泵E-19的作用下，進(jìn)入貧/富液熱交換器H-2進(jìn)行初步吸熱，從解吸塔E-21頂部進(jìn)入解吸塔，發(fā)生吸收反應(yīng)的逆反應(yīng)，釋放CO2并進(jìn)行溶液再生，該過程為吸熱反應(yīng)，所需的熱量由解吸塔底部的再沸器H-3提供，再生溫度為110?130°C ;釋放出CO2的溶液(貧液)從解吸塔E-21底部流出，在貧液泵E-20的作用下經(jīng)貧/富液熱交換器H-2進(jìn)行換熱，降溫到40?50°C，從吸收塔頂進(jìn)入吸收塔進(jìn)行噴淋吸收；分離出的CO2從解吸塔E-21頂排出，經(jīng)冷凝后進(jìn)行壓縮。溶液泵E-22用來為溶液在再沸器H-3循環(huán)提供動(dòng)力。所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)3中的吸收劑是以醇胺類物質(zhì)為基礎(chǔ)的化學(xué)吸收劑水溶液，所述吸收劑是單種化學(xué)吸收物質(zhì)配成的吸收溶液或是由多種化學(xué)吸收物質(zhì)配比組成的混合吸收劑。
[0040]所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4集熱量可通過太陽(yáng)能供熱換熱器H-7為供熱系統(tǒng)供熱，通過太陽(yáng)能給水加熱器H-6為一部分抽汽加熱，通過器H-3為二氧化碳捕集供能。所述太陽(yáng)能集熱器系列E-23是復(fù)合拋物聚光集熱器、槽式集熱器、菲涅爾集熱器、碟式集熱器及塔式集熱器中的一種或是幾種的組合。所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4的傳熱介質(zhì)選擇導(dǎo)熱油、熔融鹽和水中的一種。循環(huán)泵E-26為太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4中傳熱介質(zhì)循環(huán)提供動(dòng)力。
[0041]所述供熱子系統(tǒng)5具有兩種供熱模式，當(dāng)采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能時(shí)，一次網(wǎng)換熱器H-5熱端有70°C溫降，通過載熱介質(zhì)與二次網(wǎng)換熱器H-4換熱后，熱水供入用戶側(cè)，供回水溫度設(shè)計(jì)值為75V /50°C。當(dāng)電廠供熱網(wǎng)無法滿足供熱需求時(shí)，可采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4為用戶供暖，水與載熱介質(zhì)在太陽(yáng)能供熱換熱器H-7換熱后，供入用戶偵牝供回水溫度設(shè)計(jì)值同樣為75°C/50°C。所述供熱子系統(tǒng)5中用戶側(cè)以散熱器E-24為主。供熱網(wǎng)中熱水循環(huán)動(dòng)力由熱網(wǎng)循環(huán)泵E-25提供。
[0042]利用本發(fā)明太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)冬、夏季四種運(yùn)行模式(包括七種運(yùn)行方案)。冬季為供熱季節(jié)，應(yīng)優(yōu)先滿足用戶熱需求；夏季為電力需求旺季，應(yīng)保證電廠更多的電力輸出。因此，為滿足不同季節(jié)的用熱用電需求，本發(fā)明包括以下太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱方法:
[0043]冬季供熱方法之一:二氧化碳捕集子系統(tǒng)開啟。此時(shí)，采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能，然后利用余熱為用戶供暖，白天太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4為供熱后的鍋爐給水加熱，夜晚加大抽汽量為給水加熱。相關(guān)閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)見表I。
[0044]冬季供熱方法之二:二氧化碳捕集子系統(tǒng)關(guān)閉。當(dāng)不捕集二氧化碳時(shí)，電廠不需要抽汽，白天采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4為用戶供熱，夜晚采用抽汽為用戶供熱。相關(guān)閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)見表I。
[0045]夏季供能方法之一:二氧化碳捕集子系統(tǒng)開啟。夏季白天為保證電力輸出，不從電廠抽汽，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4為二氧化碳捕集供能，夜晚采用抽蒸汽為二氧化碳捕集供能。相關(guān)閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)見表I。
[0046]夏季供能方法之二:二氧化碳捕集子系統(tǒng)關(guān)閉，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)4關(guān)閉。相關(guān)閥門的開啟和關(guān)閉狀態(tài)見表I。
[0047]表I為上述七種運(yùn)行方式下，各子系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、各閘閥、三通旋塞閥和混合閥的開啟及關(guān)閉狀態(tài)。
[0048] 冬季供熱方法之一冬季供熱方法之二夏季供能方法之一夏季供能方法
________之二
白天夜間白天夜間白天夜間白天/
_____^___夜間投運(yùn)'1,2,3,4,51,2，3,5 " 1,4,5 ~ 1，2，5 | 1,3,41,2,3 一 I
關(guān)閉4233A2^54^5 2,3,4,
__________5
^V-1V-!V-?βV-1\^3V-?
^V-3V-3V-17V-18V-7V-3
^V-5V-5V-18V-19V-8V-5
V-6V-6V-19V-22V-1OV-6
VlY-1OV-18V-21V-23V-18V-28
閥V-13V-19V-24V-19
V-18V-22V-28
V-19V-23
Y-22V-24
V-23V-28

Y-24
__λ^28____^___
^V-7V-7V4Λ^3?ΛV-7V-1
V-8V-8V-3V-5V-5V-8V-3
^V-16V-10V-5V-6V-6V-10V-5
V-17V-13V-6V-7V-13V-13V-6
LiY-21V-16V-7V-8V-16Y-16V-7
丨找JV-17V-8V-10V-17Y-17V-8
V-21V-10V-13V-21V-18 V-10

V-13V-16V-22V-19 V-B

V-22V-17V-23V-21 V-16

V-23V-21V-24V-22 V-17

V-24V-28V-23 V-18
V-28V-24 V-19
V-21
V-22
V-23
V-24
_____^___V-28
ΞV-4 出口 3V-4 出口 3V-4^VA~-V-4 出口 IV-4 出口 3?^4~-^
通 V-9 出口 3 V-9 -V-9 出 Cl I V-9 -V-9 出口 3 V-9 -V-9 -
旋 V-1l 出口 I V-U- V-1l-V-U- V-1l 出口 2 V-1l- V41 ■
塞 V-12 進(jìn)口 2 V-12 進(jìn)口 2 V-12-二尺-V-12 進(jìn)口 3 V-12 進(jìn)口2 二尺-
閥 V-14 進(jìn)口 2 V-14-V-14:1']4'V-14 進(jìn)Π I V.14 _
主 Λ, tn 0 V-15-V-15 進(jìn)口 I V-15_、廿 V-15-v.15 _
V?n ΨΠ 9 V-20 出口 2 V-20 出口 I V-20 出門 2 v'0V-20 -^-20 -
v:27;井口 3 V-27 進(jìn)口 3 V-27 進(jìn)口 I V-27 進(jìn)口 3 y_2? _V-27-v_27 _
混合 V-25V^25Λ^25\^25
閥開 V-26V-26V-26V-26
Jn________
[0049]表I中投運(yùn)所對(duì)應(yīng)的的I表示燃煤發(fā)電子系統(tǒng)、2表示抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)、3表不二氧化碳捕集子系統(tǒng)、4表不太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)、5表不供熱子系統(tǒng)5。
[0050]選取中國(guó)典型的600MW燃煤發(fā)電廠作為研究對(duì)象，參數(shù)如表2所示；選取單乙醇胺(MEA)作為二氧化碳捕集的化學(xué)吸收劑，二氧化碳捕集與燃煤電廠集成后參數(shù)如表3所示。
[0051 ] 表2 600麗燃煤電廠參數(shù)
[0052]
項(xiàng)目單位參數(shù)
1M?μμ
低位發(fā)熱量 kj/kg22625
主蒸汽流量 kg/s509.19
再熱蒸汽流量 kg/s429.79
發(fā)電機(jī)機(jī)輸出功率麗600
電廠軸效率 %40.04
電廠凈效率 %39.55
煤耗量 kiTi65.91
煤耗率 g/kWh395.48
標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 g/kWh305.30
CO2 排放量 g/kWh879
[0053]表3 二氧化碳捕集電廠參數(shù)
[0054]

I單位I抽汽壓力0.305MPa
原電廠凈效率 %39.55
原電廠軸功率 MW600
煤耗量 kgTi65.91
CO2捕集電廠效率 %31.98
凈效率損失 %TEi
CO2捕集率 %90
單位捕集能耗 MJ/kgro24
CO2捕集電廠軸功率~ MW483.343
[0055]本發(fā)明中供熱參數(shù)選擇民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50736-2012中的規(guī)定，對(duì)采用散熱器的集中供暖系統(tǒng)，二次網(wǎng)供回水設(shè)計(jì)參數(shù)取75°C /50°C。增加供熱后電廠的參數(shù)如表4所示。
[0056]表4增加供熱與原二氧化碳捕集電廠參數(shù)對(duì)比
[0057]
單位參數(shù)
CO2捕集率%90
單位捕集能耗MJ/kgro24
CO2捕集電廠效率%31.98
CO2捕集電廠輸出MW483.343
CO2捕集+供熱電廠效率力30.71
CO2捕集+供熱電廠輸出 ?464.889
[0058]利用抽汽為捕集供能后的余熱進(jìn)行供熱，與一次網(wǎng)換熱器(Η-5)換熱，熱水溫度從130°C降到60°C，最后注入除氧器，為加熱這部分給水，需增加汽輪機(jī)的抽汽，將導(dǎo)致汽輪機(jī)做功減少，從表4中對(duì)比可以看出，增加供熱后電廠輸出減少18.454MW。為補(bǔ)償這部分損失，增加太陽(yáng)能捕集子系統(tǒng)4，用于白天用電高峰時(shí)期為給水加熱，從而減少電力輸出的損失。
[0059]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，包括通過管道相連的燃煤發(fā)電子系統(tǒng)(I)、抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)(2)、二氧化碳捕集子系統(tǒng)(3)、太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)和供熱子系統(tǒng)(5)，所述管路上設(shè)有多個(gè)閥門，多個(gè)閥門中包括有閘閥、三通旋塞閥和混合閥；其特征在于: 所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)(I)由燃煤鍋爐(E-1)、汽輪機(jī)高壓缸(E-2)、汽輪機(jī)中壓缸(E-3)、汽輪機(jī)低壓缸(E-4)、發(fā)電機(jī)(E-5)、冷凝器(E-6)、4臺(tái)低壓給水加熱器(E_7、E-8、E-9、E-10)、除氧器(E-1l)、3臺(tái)高壓給水加熱器(E_12、E_13、E-14)及給水泵(E-15)串聯(lián)組成； 所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)(2)由減壓閥(V-2)、換熱器(H-1)、混合閥(V-25)、(V-26)及混水泵(E-16)組成； 所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)(3)包括煙氣預(yù)處理裝置(E-17)、吸收塔(E-18)、富液泵(E-19)、貧/富液換熱器(H-2)、貧液泵(E-20)、解吸塔(E-21)、溶液泵(E-22)和再沸器(H-3)； 所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)包括太陽(yáng)能集熱器陣列(E-23)、導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵(E-26)和太陽(yáng)能給水加熱換熱器(H-6);所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)用于為二氧化碳捕集子系統(tǒng)(3)和供熱子系統(tǒng)(5)供熱及為燃煤發(fā)電子系統(tǒng)(I)的給水加熱；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)的出口分別與太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的高溫端入口、太陽(yáng)能給水加熱換熱器(H-6)的高溫端入口相連；所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)⑷的入口分別與太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的高溫端出口、太陽(yáng)能給水加熱換熱器(H-6)的高溫端出口相連，并通過閥門的控制，將所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)的集熱量供給再沸器(H-3)； 所述供熱子系統(tǒng)(5)包括一次網(wǎng)換熱器(H-5)、二次網(wǎng)換熱器(H-4)和太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)和用戶末端散熱器(E-24);所述供熱子系統(tǒng)(5)包括電廠供熱網(wǎng)供熱和太陽(yáng)能集熱供熱，當(dāng)電廠供熱網(wǎng)無法滿足供熱需求時(shí)，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)為用戶供暖，即:所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)與太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的高溫端相連，太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的低溫端與用戶末端散熱器(E-24)相連； 所述管路上的多個(gè)閥門的連接關(guān)系如下: 一個(gè)三通閥V-29的入口 I與汽輪機(jī)低壓缸(E-4)第五級(jí)抽汽點(diǎn)連接，該三通閥V-29的出口 2與低壓給水加熱器(E-1O)高溫端入口相連，該三通閥V-29的出口 3與換熱器(H-1)高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-1、減壓閥V-2和混合閥V-25 ； 換熱器(H-1)高溫端出口與一混合閥V-26的入口 I相連，混合閥V-26的出口 3與混水泵(E-16)的入口相連，其間管路設(shè)有閘閥V-28，混水泵(E-16)出口與所述混合閥V-25的入口 I相連；混合閥V-26的出口 2與一次網(wǎng)換熱器(H-5)高溫端入口相連； 煙氣預(yù)處理裝置(E-17)與吸收塔(E-18)入口間的管路上設(shè)置有閘閥V-3 ； 換熱器(H-1)低溫端出口與再沸器(H-3)高溫端入口間管路上設(shè)置有閘閥V-6和三通旋塞閥V-12 ;再沸器(H-3)高溫端出口與換熱器(H-1)低溫端入口間管路上設(shè)置有閘閥V-5和三通旋塞閥V-4 ； 太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)中太陽(yáng)能集熱器陣列(E-23)的出口與一三通旋塞閥V-9的入口 2相連，三通旋塞閥V-9的出口 I與太陽(yáng)能給水加熱換熱器(H-6)的高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-1O和三通旋塞閥V-1l ;太陽(yáng)能給水加熱換熱器(H-6)的高溫端出口與一三通旋塞閥V-15的入口 I相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-13和三通旋塞閥V-14 ;三通旋塞閥V-15的出口 3與導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵(E-26)入口相連； 太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)中設(shè)有連接于太陽(yáng)能集熱器陣列(E-23)并聯(lián)之路之間的閘閥V-18和閘閥V-19 ； 所述三通旋塞閥V-1l的出口 I與所述三通旋塞閥V-12的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-8，所述三通旋塞閥V-4的出口 3與所述三通旋塞閥V-14的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-7 ； 所述三通旋塞閥V-9的出口 3與太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的高溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-16 ;太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的高溫端出口與所述三通旋塞閥V-15的入口 2相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-17 ； 用戶末端散熱器(E-24)出口與一三通旋塞閥V-20的入口 3相連，用戶末端散熱器(E-24)入口與一三通旋塞閥V-27的出口 2相連；太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的低溫端出口與所述三通旋塞閥V-27的入口 3相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-21，所述三通旋塞閥V-20的出口 2與太陽(yáng)能供熱換熱器(H-7)的低溫端入口相連，所述三通旋塞閥V-20的出口 I與二次網(wǎng)換熱器(H-4)低溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-22，二次網(wǎng)換熱器(H-4)低溫端出口與所述三通旋塞閥V-27的入口 I相連； 一次網(wǎng)換熱器(H-5)的低溫端出口與熱網(wǎng)循環(huán)泵(E-25)的入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-23，二次網(wǎng)換熱器(H-4)的高溫端出口與一次網(wǎng)換熱器(H-5)的低溫端入口相連，其間管路上設(shè)有閘閥V-24; 通過上述各閥門的開啟或關(guān)閉控制各子系統(tǒng)之間的連通與斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，其特征在于: 所述燃煤發(fā)電子系統(tǒng)(I)中包括八級(jí)抽汽點(diǎn)； 所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)(2)中的所述混水泵(E-16)連接于換熱器(H-1)的進(jìn)口與出口之間； 所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)(2)與燃煤發(fā)電子系統(tǒng)(I)的第五級(jí)抽汽點(diǎn)相連，通過設(shè)置在相連管路上的閘閥(V-1)控制所述抽汽減壓減溫循環(huán)子系統(tǒng)(2)與燃煤發(fā)電子系統(tǒng)(I)的連通與斷開； 采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能時(shí)，從第五級(jí)抽汽點(diǎn)所抽蒸汽通過減壓閥(V-2)降壓后，與經(jīng)過換熱器(H-1)換熱后的減溫水混合，降溫到換熱器(H-1)所需設(shè)計(jì)溫度，所述混水泵(E-16)連接于換熱器(H-1)的進(jìn)口與出口之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，其特征在于:所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)中，所述煙氣預(yù)處理裝置(E-17)用以對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝、除塵和脫硫，所述煙氣預(yù)處理裝置(E-17)的出口與所述吸收塔(E-18)的進(jìn)口相連；所述吸收塔(E-18)的底部與富液泵(E-19)的入口相連，富液泵(E-19)的出口連接于所述貧/富液換熱器(H-2)的低溫端入口，所述貧/富液換熱器(H-2)的低溫端出口與所述解吸塔(E-21)的上部噴淋口相連，所述解吸塔(E-21)的底部出口與所述貧液泵(E-20)的入口相連，所述貧液泵(E-20)的出口與所述貧/富液換熱器(H-2)的高溫端入口相連，所述貧/富液換熱器(H-2)的高溫端出口與所述吸收塔(E-18)的上部噴淋相連；所述再沸器(H-3)與所述解吸塔(E-21)的下部出口相連。
4.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，其特征在于:所述供熱子系統(tǒng)中，由所述一次網(wǎng)換熱器(H-5)與二次網(wǎng)換熱器(H-4)、循環(huán)管路及閘閥組成電廠供熱網(wǎng)，其中，一次網(wǎng)換熱器(H-5)的低溫端出口與熱網(wǎng)循環(huán)泵(E-25)的入口相連，熱網(wǎng)循環(huán)泵(E-25)的出口與二次網(wǎng)換熱器(H-4)的高溫端入口相連，二次網(wǎng)換熱器(H-4)的高溫端出口與一次網(wǎng)換熱器(H-5)的低溫端入口相連，所述二次網(wǎng)換熱器(H-4)的低溫端與用戶末端散熱器(E-24)相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，其特征在于:所述二氧化碳捕集子系統(tǒng)中所采用的吸收劑是以醇胺類物質(zhì)為基礎(chǔ)的化學(xué)吸收劑水溶液； 所述化學(xué)吸收劑水溶液是單種化學(xué)吸收物質(zhì)配成的吸收溶液或是由多種化學(xué)吸收物質(zhì)配比組成的混合吸收劑。
6.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱器陣列中選用復(fù)合拋物聚光集熱器、槽式集熱器、菲涅爾集熱器、碟式集熱器及塔式集熱器中的一種或是幾種的組合。
7.如權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)中所采用的傳熱介質(zhì)選擇導(dǎo)熱油、熔融鹽和水中的一種。
8.一種太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至7中的任一所述太陽(yáng)能輔助二氧化碳捕集與供熱的集成系統(tǒng)，該方法包括: 冬季供熱方法之一:二氧化碳捕集子系統(tǒng)開啟，此時(shí)，采用電廠抽蒸汽為二氧化碳捕集供能，然后利用余熱為用戶供暖； 白天時(shí)，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)為供熱后的鍋爐給水加熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-10、閘閥V-13、閘閥V-18、閘閥V-19、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24、閘閥V-28開啟；閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-21關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-9關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-1l關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-12關(guān)閉進(jìn)口 2、三通旋塞閥V-14關(guān)閉進(jìn)口 2、三通旋塞閥V-15關(guān)閉進(jìn)口 2、三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 3 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟； 夜晚時(shí)，加大抽汽量為給水加熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-18、閘閥V-19、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28開啟；閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-10、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17和閘閥V-21關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-12關(guān)閉入口 2、三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 3 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟； 冬季供熱方法之二:二氧化碳捕集子系統(tǒng)關(guān)閉， 白天時(shí)，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)為用戶供熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-10、閘閥V-18、閘閥V-19和閘閥V-21開啟，閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-13、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28關(guān)閉；三通旋塞閥V-9關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-15關(guān)閉入口 1、三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口1、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 I ;混合閥V-25和混合閥V-26關(guān)閉； 夜晚時(shí)，采用抽汽為用戶供熱，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-ι、閘閥V-18、閘閥V-19、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28開啟，閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-1O和閘閥V-21關(guān)閉；三通旋塞閥V-20關(guān)閉出口 2、三通旋塞閥V-27關(guān)閉進(jìn)口 3 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟； 夏季供能方法之一:二氧化碳捕集子系統(tǒng)開啟，白天為保證電力輸出，不從電廠抽汽，采用太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)為二氧化碳捕集供能，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-3、閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-1O、閘閥V-18和閘閥V-19開啟，閘閥V-1、閘閥V-5、閘閥V-6、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-21、閘閥N-22、閘閥V-23、閘閥V-24和閘閥V-28關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 1、三通旋塞閥V-9關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-1l關(guān)閉出口2、三通旋塞閥V-12關(guān)閉進(jìn)口 3、三通旋塞閥V-14關(guān)閉進(jìn)口 1、三通旋塞閥V-15關(guān)閉進(jìn)口 2 ；混合閥V-25和混合閥V-26關(guān)閉； 夜晚時(shí)，采用抽蒸汽為二氧化碳捕集供能，各閥門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)為:閘閥V-1、閘閥V-3、閘閥V-5、閘閥V-6和閘閥V-28開啟，閘閥V-7、閘閥V-8、閘閥V-1O、閘閥V-18、閘閥V-13、閘閥V-16、閘閥V-17、閘閥V-19、閘閥V-21、閘閥N-22、閘閥V-23和閘閥V-24關(guān)閉；三通旋塞閥V-4關(guān)閉出口 3、三通旋塞閥V-12關(guān)閉進(jìn)口 2 ;混合閥V-25和混合閥V-26開啟； 夏季供能方法之二:二氧化碳捕集系統(tǒng)關(guān)閉，太陽(yáng)能集熱子系統(tǒng)(4)關(guān)閉，所有閘閥和所有混合閥均關(guān)閉。
【文檔編號(hào)】B01D53/18GK104154521SQ201410394352
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】趙軍, 李 浩, 王甫, 封換換 申請(qǐng)人:天津大學(xué)