基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统，利用聚光光伏集热模块的余热为碳捕获模块提供热量，实现二氧化碳捕获，同时由于光伏光热单元的热量被带走，温度降低，由温度效应可知，光伏发电效率提高，可实现低碳排放、提高太阳能利用效率、节省能耗的三重效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统


[0001]本专利技术涉及太阳能热利用
，尤其涉及一种基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统。

技术介绍

[0002]二氧化碳的过量排放是造成温室效应的主要原因之一，在二氧化碳的大型排放源中，以化石燃料为主要能源的火电厂是最大的二氧化碳固定排放源，在我国的碳排量中占比60％以上。因此，为响应国家实现碳达峰、碳中和的目标，对现有燃煤电厂进行碳捕集改造以及研究如何有效利用可再生能源来替代传统的化石能源是刻不容缓的。
[0003]目前，在二氧化碳捕集技术中，以化学吸收技术中的醇胺法(MEA法)作为二氧化碳吸收法应用最为广范，且该技术已经运用于燃煤电厂，但对于该技术而言，由于MEA与二氧化碳结合能力较强，所需再生热耗量较大，且现有技术的热量来源大多数为汽轮机中的蒸汽。
[0004]由于太阳能分布广、储量大，使其成为目前研究最为广泛的可再生能源。因此，部分学者提出将太阳能集热技术与二氧化碳捕集技术相结合。随着聚光光伏发电技术的出现与发展，光电效率得以提高，但在较小的光伏芯片中却存在较高的热流密度。因此，“光伏—光热一体化利用”的概念出现在人们的视野中。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统，能够利用聚光光伏集热模块的余热为碳捕获模块供热。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统，包括：
[0007]烟气发生模块，用于提供包含二氧化碳的烟气；/>[0008]碳捕获模块，包括吸收塔、解吸塔、混合器、贫富液换热器、冷却器及再沸器，所述吸收塔连接所述烟气发生模块及所述混合器，所述烟气发生模块及所述混合器分别向所述吸收塔的底部和顶部通入所述烟气和MEA吸收剂，所述MEA吸收剂吸收所述烟气中的二氧化碳并形成冷富液，所述贫富液换热器连接所述吸收塔的底部及所述解吸塔的顶部和底部，所述吸收塔及所述解吸塔分别向所述贫富液换热器通入冷富液和热贫液，冷富液和热贫液在所述贫富液换热器中进行换热并分别变成热富液和冷贫液，所述贫富液换热器中的热富液返回所述解吸塔的顶部，所述再沸器将所述解吸塔中的热贫液加热产生蒸汽，以解吸出所述解吸塔中的热富液中的二氧化碳，形成热贫液，所述贫富液换热器通过所述冷却器连接所述混合器，所述贫富液换热器中的热贫液通过所述冷却器冷却后形成冷贫液并提供给所述混合器，以补充所述混合器中的MEA吸收剂和水；
[0009]聚光光伏集热模块，包括多个光伏光热单元及油箱，多个所述光伏光热单元的入口均连接所述再沸器，多个所述光伏光热单元的出口通过所述油箱连接所述再沸器，所述
光伏光热单元将导热油加热后通入所述油箱中，所述油箱将导热油提供给所述再沸器，以为所述再沸器提供热量，使得所述再沸器产生蒸汽。
[0010]可选的，所述烟气发生模块为燃煤电厂中的燃煤锅炉，所述燃煤锅炉通过汽轮机连接发电机，所述燃煤锅炉通过燃烧燃煤产生蒸汽并推动所述汽轮机做工，以使所述发电机发电，所述燃煤锅炉产生所述烟气。
[0011]可选的，所述汽轮机的蒸汽出口和蒸汽入口均连接所述再沸器，所述汽轮机将产生的蒸汽提供给所述再沸器，以为所述再沸器提供热量。
[0012]可选的，所述MEA吸收剂吸收所述烟气中的二氧化碳之后，剩余的所述烟气通过所述吸收塔的塔顶排出口排出；所述碳捕获模块还包括出口冷却器，连接所述解吸塔的塔顶排出口，用于将从所述解吸塔内的热富液中解吸出二氧化碳冷却后排出。
[0013]可选的，还包括：
[0014]预热水模块，包括储热水箱及油水换热器，所述油水换热器位于多个所述光伏光热单元的入口与所述再沸器之间，用于与导热油换热，所述储热水箱连接所述油水换热器、所述出口冷却器及所述冷却器，用于向所述油水换热器、所述出口冷却器及所述冷却器提供冷却水并暂存吸收热量后的冷却水。
[0015]可选的，所述储热水箱连接所述燃煤锅炉，用于为所述燃煤锅炉提供预热后的冷却水。
[0016]可选的，所述贫富液换热器与所述吸收塔的底部之间连接有富液泵，所述贫富液换热器与所述解吸塔的底部之间连接有贫液泵。
[0017]本专利技术提供的基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统具有如下有益效果：
[0018]1)利用聚光光伏集热模块的余热为碳捕获模块提供热量，实现二氧化碳捕获，同时由于光伏光热单元的热量被带走，温度降低，由温度效应可知，光伏发电效率提高，可实现低碳排放、提高太阳能利用效率、节省能耗的三重效果。
[0019]2)将聚光光伏集热模块与燃煤电厂结合，充分利用光伏光热单元余热中与碳捕获系统中再生热耗品味相同的热量，为碳捕获供能，实现燃煤电厂的低碳排放；
[0020]3)夜间可采用汽轮机中的蒸气为碳捕获模块供能，降低了传统方法大量使用降温减压后的蒸汽所带来的不可逆损失，造成高品位的能源浪费；
[0021]4)预热水模块可对整个系统中的低品位热量回收利用，提高系统的能量使用效率，节省煤耗。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例提供的基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的聚光光伏集热模块的结构示意图；
[0024]其中，附图标记为：
[0025]1—锅炉，2—汽轮机，3—发电机，4—吸收塔，5—解吸塔，6—贫富液换热器，7—富液泵，8—贫液泵，9—混合器，10—冷却器，11—出口冷却器，12—再沸器，13—光伏光热单元，14—油水换热器，15—储热水箱，16—入口泵，17—出口泵，18—油箱，19
‑
聚光光伏集热模块。
具体实施方式
[0026]下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0027]图1为本实施例提供的基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统的结构示意图，图2为本实施例提供的聚光光伏集热模块的结构示意图。如图1及图2所示，所述基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统包括烟气发生模块、聚光光伏集热模块19及预热水模块。
[0028]具体而言，所述烟气发生模块用于提供包含二氧化碳的烟气。本实施例中，所述烟气发生模块为燃煤电厂中的燃煤锅炉1，所述燃煤锅炉1通过汽轮机2连接发电机3，所述燃煤锅炉1通过燃烧燃煤产生蒸汽并推动所述汽轮机2做工，以使所述发电机3发电，所述燃煤锅炉1产生所述烟气。
[0029]所述碳捕获模块用于捕获所述烟气中的二氧化碳。本实施例中，所述碳捕获模块包括吸收塔4、解吸塔5、混合器9、贫富液换热器6、冷却器10、再沸器12、出口冷却器11、富液泵7及贫液泵8。
[0030]其中，所述吸收塔4连接所述燃煤锅炉1(具体是连接所述燃煤锅炉1的废气排出口)及所述混合器9，所述烟气发生模块可将产生的所述烟气通入所述吸收塔4的底部，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统，其特征在于，包括：烟气发生模块，用于提供包含二氧化碳的烟气；碳捕获模块，包括吸收塔(4)、解吸塔(5)、混合器(9)、贫富液换热器(6)、冷却器(10)及再沸器(12)，所述吸收塔(4)连接所述烟气发生模块及所述混合器(9)，所述烟气发生模块及所述混合器(9)分别向所述吸收塔(4)的底部和顶部通入所述烟气和MEA吸收剂，所述MEA吸收剂吸收所述烟气中的二氧化碳并形成冷富液，所述贫富液换热器(6)连接所述吸收塔(4)的底部及所述解吸塔(5)的顶部和底部，所述吸收塔(4)及所述解吸塔(5)分别向所述贫富液换热器(6)通入冷富液和热贫液，冷富液和热贫液在所述贫富液换热器(6)中进行换热并分别变成热富液和冷贫液，所述贫富液换热器(6)中的热富液返回所述解吸塔(5)的顶部，所述再沸器(12)将所述解吸塔(5)中的热贫液加热产生蒸汽，以解吸出所述解吸塔(5)中的热富液中的二氧化碳，形成热贫液，所述贫富液换热器(6)通过所述冷却器(10)连接所述混合器(9)，所述贫富液换热器(6)中的热贫液通过所述冷却器(10)冷却后形成冷贫液并提供给所述混合器(9)，以补充所述混合器(9)中的MEA吸收剂和水；聚光光伏集热模块，包括多个光伏光热单元(13)及油箱(18)，多个所述光伏光热单元(13)的入口均连接所述再沸器(12)，多个所述光伏光热单元(13)的出口通过所述油箱(18)连接所述再沸器(12)，所述光伏光热单元(13)将导热油加热后通入所述油箱(18)中，所述油箱(18)将导热油提供给所述再沸器(12)，以为所述再沸器(12)提供热量，使得所述再沸器(12)产生蒸汽。2.如权利要求1所述的基于聚光光伏发电的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述烟气发生模块为燃煤电厂中的燃煤锅炉(...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓崐，李爱征，孔佳昌，李文涛，史云欢，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：