专利名称：太阳能辅助抽气固体吸收剂对烟气脱碳及制冷联合系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于火电厂烟气脱碳及利用技术领域，特别涉及一种利用太阳能辅助抽气固体吸收剂对火电厂烟气脱碳并利用脱碳后二氧化碳流的热量驱动吸收式制冷系统。
背景技术：
随着“十二五”规划的提出，节能减排、保护环境等议题再次被摆在重要位置。在我国，火力发电是主要发电类型，因此，火电厂的节能减排任务重大、意义深远。目前，二氧化碳减排已经引起国际的广泛关注，化学吸收式分离二氧化碳方法是技术较为成熟的方法之一，但其运行需要消耗热量。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，应当最大可能地为人们所利用。在电力领域，太阳能可以辅助燃煤机组发电。但是由于太阳能受到昼夜、环境等影响，其供能持续性和稳定性受到制约，因此可以考虑用来辅助抽气捕集二氧化碳。近年来，随着社会的发展，冷冻冷藏技术在生活和工业中得到越来越广泛的应用。 吸收式制冷因可实现对太阳能、地热能、设备余热等低品位能量有效利用而受到重视。对吸收式制冷剂使用不同的工质对可以获取所需的低温。目前电厂许多余热、废热没有得到很好利用，而电厂许多设备的冷需要增加厂用电来驱动制冷机实现。本装置可以利用一些余热制冷，不但可以供给厂区使用，而且可以商业发展。
发明内容为了实现节能减排、提高系统的效率，同时实现能量梯级利用和低温余热利用，本实用新型提出了一种太阳能辅助抽气固体吸收剂对烟气脱碳及制冷联合系统。本实用新型采用的技术方案是煅烧器与碳化器之间通过管道连接组成循环回路，太阳能设备分别与煅烧器、碳化器连接，煅烧器的出口与制冷设备连接，碳化器的出口与烟囱连接。所述太阳能设备为碟式太阳能设备。通过太阳能提供能量辅助抽气捕集烟气中的二氧化碳，并利用分离后纯二氧化碳流的余热驱动吸收式制冷循环运行，使用不同制冷剂获得不同程度的低温。本实用新型的有益效果是，利用太阳能辅助抽气脱碳，并用脱碳系统的部分余热实现制冷，提高能量的利用效率，达到节能减排的效果。
图1是太阳能辅助抽气固体吸收剂脱碳及制冷联合装置；图中标号1-煅烧器；2-碳化器；3-太阳能设备；4-发生器；5_0)2存储容器；6_冷凝器； 7-蒸发器；8-用冷空间；9-吸收器。
具体实施方式
本实用新型提供了一种太阳能辅助抽气固体吸收剂对烟气脱碳及制冷联合系统，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。煅烧器1与碳化器2之间通过管道连接组成循环回路，太阳能设备3分别与煅烧器1、碳化器2连接，煅烧器1的出口与制冷设备连接，碳化器2的出口与烟囱连接。目前比较常用的固体吸收剂有氧化钙等，常用的制冷循环工质对有氨-水溶液 (氨为制冷剂，水为吸收剂)、水-溴化锂溶液(水为制冷剂，溴化锂为吸收剂)等。其中采用氨-水溶液做工质对可制取0°c以下的低温；因为溴化锂吸收式制冷的制冷剂是水，制冷温度只能在0°c以上，一般不低于5°C。下面以氧化钙和氨-水溶液为例说明一下该系统的工作流程。利用较为廉价的石灰石锻烧后的氧化钙吸收二氧化碳，并对产生的碳酸钙再进行锻烧，可实现循环使用，吸收和煅烧的过程所需的能量由太阳能辅助抽气提供。因为煅烧需要温度较高，此处使用碟式太阳能热发电技术。目前单碟聚光镜面积已达150m2左右，运行温度达750°C，多碟式可以获得超过1500°C的高温。如图1所示流程，在煅烧器1中，石灰石在纯氧气环境下，由太阳能设备3辅助抽气提供能量加热煅烧，生成纯净的C02流和CaO，其反应化学方程式为CaC03_Ca0 + CCh ； 煅烧器1生成的纯净的CO2流送入后续的制冷设备中使用，CaO送回碳化器2中，由太阳能设备3辅助抽气提供能量加热，使得CaO吸收烟气中的C02，生成CaC03、废弃的石灰石和废弃的CaO，其反应化学方程式为CaO + CCh_CaC()3 ;含少量未捕获的C02的烟气送入烟囱，生成的CaCO3被送入煅烧器1中再进行锻烧，实现循环使用。由于煅烧器1需要的能源较多，可采用多碟式太阳能设备，而碳化器采用单碟式太阳能设备即可。在制冷设备中，纯净的(X)2流加热发生器4中的浓氨水溶液，然后送入(X)2存储容器5中进行储存。饱和氨气从溶液中分离出来进入冷凝器6，在冷凝器6中经冷却水冷却为饱和液态氨。液态氨经过节流阀降压、降温变为干度很小的湿饱和氨蒸气，进入蒸发器7中吸热变为干饱和氨蒸气，然后进入吸收器9被稀氨水溶液溶解，溶解时放出的热量被冷却水带走。蒸发器7与用冷空间8之间进行溶液交换以降低温度。吸收氨气之后的浓氨水溶液经过溶液泵加压进入发生器4继续下一个循环。在发生器中分解出氨气之后的稀氨水溶液经减压阀再回到吸收器9中被继续利用。
权利要求1.太阳能辅助抽气固体吸收剂对烟气脱碳及制冷联合系统，其特征在于，煅烧器(1) 与碳化器( 之间通过管道连接组成循环回路，太阳能设备C3)分别与煅烧器(1)、碳化器 (2)连接，煅烧器(1)的出口与制冷设备连接，碳化器O)的出口与烟囱连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能辅助抽气固体吸收剂对烟气脱碳及制冷联合系统，其特征在于，所述太阳能设备(3)为碟式太阳能设备。
专利摘要本实用新型属于火电厂烟气脱碳及利用技术领域，特别涉及一种利用太阳能辅助抽气固体吸收剂对烟气脱碳及制冷联合系统。煅烧器与碳化器之间通过管道连接组成循环回路，太阳能设备分别与煅烧器、碳化器连接，煅烧器的出口与制冷设备连接，碳化器的出口与烟囱连接。将纯二氧化碳流的余热加以利用，驱动吸收式制冷循环，在对烟气脱除二氧化碳的同时，可实现制冷效果。本实用新型装置适用范围广泛，在脱碳方面，装置适合固体吸收剂脱碳，且根据脱碳方式要求可选择不同的太阳能装置进行辅助加热；在制冷方面，装置适合各种制冷剂工质对，采用不同的制冷剂可以获取不同的低温。
文档编号C01B31/20GK202052456SQ201120126118
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者侯宏娟, 宋记锋, 朱勇, 杨勇平, 翟融融 申请人:华北电力大学