【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及煤電機組能源利用，尤其是煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統及方法。
技術介紹
1、在“雙碳”背景下，隨著具有間歇性、不穩定特征的風電、太陽能等可再生能源發電量增加，同時棄風、棄光現象仍居高不下，電網對煤電機組的頂峰出力、深度調峰能力的要求越來越高。目前，煤電機組無法實現長時深度調峰或不停機零供電運行，受限于鍋爐最大蒸發量，夏季頂峰能力也相對受限；同時機組提效無法實現大幅度的碳減排，ccus碳捕集系統仍是主要手段之一。
技術實現思路
1、本專利技術的專利技術目的在于：針對上述存在的問題，提供煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統及方法，能夠提高煤電機組的頂峰出力、深度調峰能力及快速變負荷能力，實現煤電機組不停機零供電運行，為電廠帶來可觀的經濟和社會效益。
2、本專利技術采用的技術方案如下：
3、煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，包括沿流動方向依次連接的ccus二氧化碳還原裝置、第三換熱器、壓縮機、第四換熱器和高壓液化儲罐，所述ccus二氧化碳還原裝置的輸入端連通鍋爐排煙煙氣線路；所述高壓液化儲罐的輸出端連通液化二氧化碳輸出線路；所述壓縮機、第四換熱器和高壓液化儲罐共同并聯有二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統，所述二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統從高壓液化儲罐的下游流向壓縮機的上游；所述高壓液化儲罐的下游設置有閥門，分別調節通往液化二氧化碳輸出線路和二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統的流量。
4、可供選擇的，所述
5、可供選擇的，所述第一換熱器雙向連接有第二換熱器。
6、可供選擇的，所述第四換熱器和所述ccus二氧化碳還原裝置雙向連通；所述第三換熱器和第二換熱器雙向連通汽輪機凝結水線路；第五換熱器和第六換熱器雙向連通鍋爐高溫煙氣線路或汽輪機高溫蒸汽線路；所述第一換熱器雙向連通汽輪機給水線路。
7、可供選擇的，所述第五換熱器和第六換熱器雙向連通同一鍋爐高溫煙氣線路或汽輪機高溫蒸汽線路。
8、煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的方法，包括可進行切換的以下模式：
9、模式1、碳捕集制液化二氧化碳模式；
10、模式2、碳捕集制液化二氧化碳耦合不停機零供電模式；
11、模式3、碳捕集制液化二氧化碳耦合頂峰發電模式。
12、可供選擇的，模式1中，來自鍋爐排煙的煙氣進入ccus二氧化碳還原裝置吸熱還原釋放出二氧化碳經過第三換熱器與汽輪機凝結水換熱后流入壓縮機加壓，經第四換熱器冷卻液化后存儲于高壓儲罐中，可通過管道向外輸送液化二氧化碳產品。
13、可供選擇的，模式2中，提高壓縮機轉速，提高壓縮機耗功，消耗掉煤電機組扣除廠用電后的全部出力，實現煤電機組不停機零供電運行，吸附塔進入儲能模式。
14、可供選擇的，模式2中，在模式1的基礎上，通過第五換熱器接收來自鍋爐高溫煙氣或汽輪機高溫蒸汽的熱量并輸送至吸附塔以加熱吸附塔，使得其中的二氧化碳解吸附釋放出來，與來自ccus二氧化碳還原裝置的二氧化碳一起匯入壓縮機加壓，冷卻液化存儲于高壓液化儲罐中。
15、可供選擇的，模式3中，在模式1的基礎上，高壓液化儲罐中的部分高壓二氧化碳經過第六換熱器吸熱后流入透平膨脹做功發電，做完功的低壓二氧化碳回到冷卻后的吸附塔中吸附存儲，以待下一次儲能使用。
16、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：
17、本專利技術所提供的煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統及方法，對于未來先進煤電機組的深度調峰、啟停調峰、快速變負荷、頂峰出力以及高效碳減排需求，可以在原有的ccus碳捕集系統上大幅提高機組深度調峰、頂峰出力以及快速變負荷能力，機組參與啟停調峰時可不停機零供電運行，各模塊深度耦合，能量梯級有效利用，可為電廠帶來可觀的經濟與社會效益。采用低壓吸附技術存儲低壓二氧化碳替代常規氣倉存儲，大幅減小占地面積和投資成本，實現匹配大功率煤電機組的大規模儲能的市場化應用。
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1.煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：包括沿流動方向依次連接的CCUS二氧化碳還原裝置、第三換熱器、壓縮機、第四換熱器和高壓液化儲罐，所述CCUS二氧化碳還原裝置的輸入端連通鍋爐排煙煙氣線路；所述高壓液化儲罐的輸出端連通液化二氧化碳輸出線路；所述壓縮機、第四換熱器和高壓液化儲罐共同并聯有二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統，所述二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統從高壓液化儲罐的下游流向壓縮機的上游；所述高壓液化儲罐的下游設置有閥門，分別調節通往液化二氧化碳輸出線路和二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統的流量。
2.如權利要求1所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統包括沿流動方向依次連接的第六換熱器、透平和吸附塔；所述吸附塔還雙向連接有第五換熱器和第一換熱器。
3.如權利要求2所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述第一換熱器雙向連接有第二換熱器。
4.如權利要求3所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述第四換熱器和
5.如權利要求4所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述第五換熱器和第六換熱器雙向連通同一鍋爐高溫煙氣線路或汽輪機高溫蒸汽線路。
6.煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的方法，包括可進行切換的以下模式：
7.如權利要求6所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的方法，其特征在于：模式1中，來自鍋爐排煙的煙氣進入CCUS二氧化碳還原裝置吸熱還原釋放出二氧化碳經過第三換熱器與汽輪機凝結水換熱后流入壓縮機加壓，經第四換熱器冷卻液化后存儲于高壓液化儲罐中，可通過管道向外輸送液化二氧化碳產品。
8.如權利要求6所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的方法，其特征在于：模式2中，提高壓縮機轉速，提高壓縮機耗功，消耗掉煤電機組扣除廠用電后的全部出力，實現煤電機組不停機零供電運行，吸附塔進入儲能模式。
9.如權利要求8所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的方法，其特征在于：模式2中，在模式1的基礎上，通過第五換熱器接收來自鍋爐高溫煙氣或汽輪機高溫蒸汽的熱量并輸送至吸附塔以加熱吸附塔，使得其中的二氧化碳解吸附釋放出來，與來自CCUS二氧化碳還原裝置的二氧化碳一起匯入壓縮機加壓，冷卻液化存儲于高壓液化儲罐中。
10.如權利要求6所述的煤電CCUS碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的方法，其特征在于：模式3中，在模式1的基礎上，高壓液化儲罐中的部分高壓二氧化碳經過第六換熱器吸熱后流入透平膨脹做功發電，做完功的低壓二氧化碳回到經過第一換熱器和第二換熱器冷卻后的吸附塔中吸附存儲，以待下一次儲能使用。
...【技術特征摘要】
1.煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：包括沿流動方向依次連接的ccus二氧化碳還原裝置、第三換熱器、壓縮機、第四換熱器和高壓液化儲罐，所述ccus二氧化碳還原裝置的輸入端連通鍋爐排煙煙氣線路；所述高壓液化儲罐的輸出端連通液化二氧化碳輸出線路；所述壓縮機、第四換熱器和高壓液化儲罐共同并聯有二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統，所述二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統從高壓液化儲罐的下游流向壓縮機的上游；所述高壓液化儲罐的下游設置有閥門，分別調節通往液化二氧化碳輸出線路和二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統的流量。
2.如權利要求1所述的煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述二氧化碳低壓吸附式長時儲能系統包括沿流動方向依次連接的第六換熱器、透平和吸附塔；所述吸附塔還雙向連接有第五換熱器和第一換熱器。
3.如權利要求2所述的煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述第一換熱器雙向連接有第二換熱器。
4.如權利要求3所述的煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述第四換熱器和所述ccus二氧化碳還原裝置雙向連通；所述第三換熱器和第二換熱器雙向連通汽輪機凝結水線路；第五換熱器和第六換熱器雙向連通鍋爐高溫煙氣線路或汽輪機高溫蒸汽線路；所述第一換熱器雙向連通汽輪機給水線路。
5.如權利要求4所述的煤電ccus碳捕集耦合吸附式二氧化碳儲能的系統，其特征在于：所述第五換熱器和第六...
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝林貴，宋放放，孫奇，王磊，夏開君，劉興超，張文祥，翟璇，王松，朱浩，范立華，唐古月，韓般若，郭京，
申請(專利權)人：東方電氣集團東方汽輪機有限公司，
類型：發明
國別省市：
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