专利名称：太阳能辅助抽气液体吸收剂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液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液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吸收塔的底端出口通过富液泵连接到贫富液换热器上；贫富液换热器的出口分为两路，一路通过贫液冷却器接入吸收塔的上部，另一路接入再生塔的上部；再生塔的下部出口分为两路，一路通过贫液泵连接到贫富液换热器上，另一路通过再沸器接回再生塔；太阳能设备分别连接到再生塔和再沸器上；再生塔顶部出口通过管路与制冷系统连接，制冷系统的回路接入分离器；分离器的出口分为两路，一路通过溶液泵接回再生塔的上部，另一路通过脱水器接入(X)2存储容器。所述太阳能设备为槽式、塔式或者碟式太阳能设备。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，提高能量的利用效率，达到节能减排的效果。
图1是太阳能辅助抽气液体吸收剂脱碳及制冷联合系统的系统图。[0012]图中标号1-太阳能设备；2-吸收塔；3-再生塔；4-贫液冷却器；5-富液泵，6_贫富液换热器；7-再沸器，8-贫液泵；9-溶液泵；10-分离器；11-脱水器；12-C02存储容器；13-发生器；14-冷凝器；15-蒸发器；16-用冷空间；17-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液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。吸收塔2的底端出口通过富液泵5连接到贫富液换热器6上；贫富液换热器6的出口分为两路，一路通过贫液冷却器4接入吸收塔2的上部，另一路接入再生塔3的上部； 再生塔3的下部出口分为两路，一路通过贫液泵8连接到贫富液换热器6上，另一路通过再沸器7接回再生塔3 ；太阳能设备1分别连接到再生塔3和再沸器7上；再生塔3顶部出口通过管路与制冷系统连接，制冷系统的回路接入分离器10 ；分离器的出口分为两路，一路通过溶液泵9接回再生塔3的上部，另一路通过脱水器11接入CO2存储容器12。目前比较常用的液体吸收剂有乙醇胺等，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机的制冷剂是水，制冷温度只能在0°c以上，一般不低于5°C。下面以乙醇胺(MEA)和氨-水溶液为例说明一下该系统的工作流程。在图2所示流程中，电厂烟气被送入吸收塔2，在吸收塔2中，烟气中的二氧化碳被 MEA溶液吸收，净化后的含少量未捕获的CO2的烟气从塔顶送入烟囱排出。吸收了 CO2 WMEA 富液经过富液泵5流入贫富液换热器6，在贫富液换热器6中，利用再生后的吸收溶液(贫液)的余热对富液进行加热，同时也达到冷却再生溶液的效果。MEA富液经过节流阀7由再生塔3的上部进入再生塔3中，由太阳能设备1辅助抽气提供能量加热使吸收剂MEA再生。 然后将贫液送入再沸器10，利用太阳能辅助抽气加热使其中的二氧化碳进一步解吸。解吸二氧化碳后的贫液从再生塔3底部流出，通过贫液泵8加压，经贫富液换热器6换热后送至贫液冷却器4冷却后再进入吸收塔2。由此循环构成连续吸收和解吸二氧化碳的流程。从再生塔3出来的纯净(X)2流与发生器13中的浓氨水交换热量后进入分离器10 进行汽水分离，冷凝水通过溶液泵9返回再生塔，分离出的二氧化碳进入脱水器11脱除水分，然后进入C02存储容器12。在发生器13中浓氨水溶液被加热，饱和氨气从溶液中分离出来进入冷凝器14，在冷凝器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15中吸热变为干饱和氨蒸气，然后进入吸收器 17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15与用冷空间16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氨气发生器继续下一个循环。在发生器13中分解出氨气之后的稀氨水溶液经减压阀再回吸收器17被继续利用。
权利要求1.太阳能辅助抽气液体吸收剂烟气脱碳及制冷联合系统，其特征在于，吸收塔O)的底端出口通过富液泵( 连接到贫富液换热器(6)上；贫富液换热器(6)的出口分为两路， 一路通过贫液冷却器(4)接入吸收塔O)的上部，另一路接入再生塔(3)的上部；再生塔 (3)的下部出口分为两路，一路通过贫液泵(8)连接到贫富液换热器(6)上，另一路通过再沸器(7)接回再生塔(3)；太阳能设备(1)分别连接到再生塔C3)和再沸器(7)上；再生塔 (3)顶部出口通过管路与制冷系统连接，制冷系统的回路接入分离器(10)；分离器的出口分为两路，一路通过溶液泵(9)接回再生塔C3)的上部，另一路通过脱水器(11)接入0)2存储容器(12)。
2.根据权利要求1所述的太阳能辅助抽气液体吸收剂烟气脱碳及制冷联合系统，其特征在于，所述太阳能设备为槽式、塔式或者碟式太阳能设备。
专利摘要太阳能辅助抽气液体吸收剂烟气脱碳及制冷联合系统属于火电厂烟气脱碳及利用技术领域。吸收塔的底端出口通过富液泵连接到贫富液换热器上；贫富液换热器的出口分为两路，一路通过贫液冷却器接入吸收塔的上部，另一路接入再生塔的上部；再生塔的下部出口分为两路，一路通过贫液泵连接到贫富液换热器上，另一路通过再沸器接回再生塔；太阳能设备分别连接到再生塔和再沸器上；再生塔顶部出口通过管路与制冷系统连接，制冷系统的回路接入分离器。适用范围广泛，在脱碳方面，装置适合液体吸收剂脱碳，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；在制冷方面适合各种制冷剂，采用不同的制冷剂可以获取不同的低温。
文档编号B01D53/18GK202052455SQ20112012611
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