燃煤电站与光伏余热辅助胺法脱碳系统集成

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)

0 引 言

温室气体过量排放导致的全球变暖问题日益突出，IEA在2019年世界能源展望[1]中预测未来十几年煤炭依然是发展中国家的主要能源，因此，为应对全球变暖问题，短期内需要对燃煤电站排放的CO2进行捕集和封存，长期的目标是大力发展新能源，如核能、太阳能、风能等逐步代替火电。

碳捕集方式众多，其中化学溶剂吸收法是最成熟的技术，具有吸收容量大、选择性高、对已建和在建电站改动小等优势，以胺法吸收为代表已在商业上得到应用[2]。碳捕集对缓解气候变化的重要性已被认可，但过高的再生能耗阻碍了其大规模发展。因此通过清洁能源辅助碳捕集的方式，逐步增加新能源比重同时实现化石能源的清洁利用是目前可接受的方案之一。

一般来说，太阳能辅助燃烧后碳捕集系统分为直接系统和间接系统[3]。直接系统即对太阳能进行集热并直接为吸收剂再生供热。Zhai等[4]通过Aspen Plus对太阳能塔式集热直接辅助钙循环脱碳进行了数值模拟，并对碳酸化环节的放热进行热回收利用，结果表明其热力性能达31.2%，整体效率损失为13.44个百分点。

对于直接系统而言，设计太阳能辅助碳捕集系统的关键因素是匹配碳捕集技术所需的热能与太阳能集热温度的能级对口。间接系统是将较高质量的太阳能集热量先用于电力模块如代替电站的部分高加抽汽，然后从中低压缸抽取低品位的蒸汽为碳捕集供能，从而间接降低碳捕集对电站的效率损耗。……