太阳能中低温集热耦合二氧化碳捕集的理论与实验研究
发布时间：2022-11-08 21:33
二氧化碳捕集与封存是实现CO2减排的重要手段与战略性选择。然而,CO2捕集过程需要消耗电厂大量的蒸汽,降低了电厂的出力,使机组的运行长期偏离设计工况。中低温太阳能集热器具有类型多、集热温度范围广的特点,利用太阳能集热来取代电厂抽汽进行二氧化碳捕集是降低火电厂能量损失的有效措施。因此,本课题针对太阳能耦合二氧化碳捕集的思路展开相关的理论与实验研究。首先,从工程热力学与化学热力学的交叉领域出发,揭示了能量转化利用过程燃料转化、动力循环以及气体分离的能流与物流的变化规律,建立了系统能流与?流模型和CO2捕集最小化机理,分析了CO2捕集与压缩过程的热力学效能变化。研究表明,对于直接燃烧过程,燃料转化过程的品位匹配度最差,?损失最大;太阳能集热?效率受太阳能热效率与集热品位的影响,其与电厂的耦合降低了耦合系统的?损,体现了太阳能的优势。其次,吸收剂研究方面,针对离子液体独特的优势,选定了[bmim][BF4]离子液与不同醇胺溶液组成复配溶液。通过研究复配溶液在不同配比、不同温度下的密度、...
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 CO_2捕集与封存技术介绍
1.3 化学吸收法CO_2分离研究进展
1.4 太阳能辅助CO_2捕集研究进展
1.5 本文的研究目的和内容
第二章 太阳能辅助燃煤电厂二氧化碳捕集能耗理论分析
2.1 燃料转化与二氧化碳释放迁移的关系
2.2 物理能与燃料化学能品位概述
2.3 热力学?概述
2.4 燃料转化与二氧化碳分离一体化热力系统
2.5 太阳能品位与集热效率之间的关系
2.6 太阳能品位对燃料转化、动力循环以及二氧化碳分离的关系
2.7 品位匹配特性
2.8 结果分析
2.9 本章小结
第三章 离子复配溶液的基础物性及其CO_2吸收性能
3.1 前言
3.2 实验部分
3.3 复配溶液热物性测试结果
3.4 复配溶液吸收CO_2的性能研究
3.5 本章小结
第四章 CO_2吸收-解吸系统的设计和实验研究
4.1 醇胺溶液化学吸收法及工艺流程
4.2 CO_2吸收-解吸试验系统的设计和搭建
4.3 实验测试分析方法
4.4 CO_2吸收-解吸试验系统运行步骤与调试
4.5 CO_2吸收-解吸系统实验结果与分析
4.6 本章小结
第五章 太阳能集热对CO_2吸收-解吸运行特性分析
5.1 太阳能集热系统
5.2 太阳能集热器热性能测试方法
5.3 太阳能集热性能分析
5.4 太阳能辅助CO_2吸收-解吸系统运行情况
5.5 CO_2吸收-解吸动态运行特性
5.6 本章小结
第六章 地热能-蒸汽互补二氧化碳捕集一体化系统
6.1 地热-蒸汽互补CO_2捕集的一体化系统
6.2 地热-蒸汽互补CO_2捕集一体化系统的热力特性分析
6.3 结果分析
6.4 经济性分析
6.5 地热能梯级利用方案的概念性方案研究
6.6 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 全文总结
7.2 本文创新之处
7.3 进一步研究建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体密度测定方法及标准应用[J]. 吕辉,梁秀丽,王爱萍,张坤,龚维,姚旭霞,刘新. 山东化工. 2016(06)
[2]太阳能辅助燃煤机组碳捕集系统对比研究[J]. 韩中合,白亚开,王继选. 华北电力大学学报(自然科学版). 2015(04)
[3]燃烧前脱碳技术与工程进展[J]. 张启阳,黄凤敏,陆诗建,刘海丽,尚明华. 应用化工. 2015(07)
[4]燃烧后CO2捕集技术与工程进展[J]. 陆诗建,黄凤敏,李清方,张建. 现代化工. 2015(06)
[5]基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力性能及技术经济分析[J]. 赵文升,白睿,王继选,韩中合,王营营. 化工进展. 2014(05)
[6]太阳能辅助火电机组燃烧后碳捕集的集成方式研究[J]. 韩中合,王继选,刘小贞,王营营,李恒凡. 太阳能学报. 2014(02)
[7]有机胺吸收二氧化碳的热力学和动力学研究进展[J]. 陈健,罗伟亮,李晗. 化工学报. 2014(01)
[8]氨水吸收CO2的吸收热预测模型[J]. 齐国杰,王淑娟,YU Hai,刘今朝,陈昌和. 化工学报. 2013(09)
[9]全球碳捕集与封存发展现状及未来趋势[J]. 王键,杨剑,王中原,宋宝华. 环境工程. 2012(04)
[10]CO2在离子液体中溶解度的实验测定与模型化方法[J]. 丁靖,熊焰,虞大红. 化工进展. 2012(04)
博士论文
[1]光煤互补发电系统全工况集成机理[D]. 彭烁.中国科学院研究生院(工程热物理研究所) 2015
[2]基于碳捕集的太阳能—燃煤机组热力系统耦合特性研究[D]. 王继选.华北电力大学 2014
[3]超重力旋转填充床强化湿法脱碳和脱硝过程研究[D]. 张亮亮.北京化工大学 2012
[4]燃煤电厂烟道气中二氧化碳吸附捕集过程的研究[D]. 刘振.华东理工大学 2012
[5]再生氨法脱除燃煤电厂烟气中二氧化碳的实验研究[D]. 刘芳.清华大学 2009
硕士论文
[1]基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力系统性能研究[D]. 白睿.华北电力大学 2015
[2]基于低温凝华法的二氧化碳捕集技术理论与实验研究[D]. 袁灵成.浙江大学 2015
[3]二氧化碳化学吸收剂的复配研究[D]. 顾光临.北京化工大学 2010
本文编号：3704596
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 CO_2捕集与封存技术介绍
1.3 化学吸收法CO_2分离研究进展
1.4 太阳能辅助CO_2捕集研究进展
1.5 本文的研究目的和内容
第二章 太阳能辅助燃煤电厂二氧化碳捕集能耗理论分析
2.1 燃料转化与二氧化碳释放迁移的关系
2.2 物理能与燃料化学能品位概述
2.3 热力学?概述
2.4 燃料转化与二氧化碳分离一体化热力系统
2.5 太阳能品位与集热效率之间的关系
2.6 太阳能品位对燃料转化、动力循环以及二氧化碳分离的关系
2.7 品位匹配特性
2.8 结果分析
2.9 本章小结
第三章 离子复配溶液的基础物性及其CO_2吸收性能
3.1 前言
3.2 实验部分
3.3 复配溶液热物性测试结果
3.4 复配溶液吸收CO_2的性能研究
3.5 本章小结
第四章 CO_2吸收-解吸系统的设计和实验研究
4.1 醇胺溶液化学吸收法及工艺流程
4.2 CO_2吸收-解吸试验系统的设计和搭建
4.3 实验测试分析方法
4.4 CO_2吸收-解吸试验系统运行步骤与调试
4.5 CO_2吸收-解吸系统实验结果与分析
4.6 本章小结
第五章 太阳能集热对CO_2吸收-解吸运行特性分析
5.1 太阳能集热系统
5.2 太阳能集热器热性能测试方法
5.3 太阳能集热性能分析
5.4 太阳能辅助CO_2吸收-解吸系统运行情况
5.5 CO_2吸收-解吸动态运行特性
5.6 本章小结
第六章 地热能-蒸汽互补二氧化碳捕集一体化系统
6.1 地热-蒸汽互补CO_2捕集的一体化系统
6.2 地热-蒸汽互补CO_2捕集一体化系统的热力特性分析
6.3 结果分析
6.4 经济性分析
6.5 地热能梯级利用方案的概念性方案研究
6.6 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 全文总结
7.2 本文创新之处
7.3 进一步研究建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体密度测定方法及标准应用[J]. 吕辉,梁秀丽,王爱萍,张坤,龚维,姚旭霞,刘新. 山东化工. 2016(06)
[2]太阳能辅助燃煤机组碳捕集系统对比研究[J]. 韩中合,白亚开,王继选. 华北电力大学学报(自然科学版). 2015(04)
[3]燃烧前脱碳技术与工程进展[J]. 张启阳,黄凤敏,陆诗建,刘海丽,尚明华. 应用化工. 2015(07)
[4]燃烧后CO2捕集技术与工程进展[J]. 陆诗建,黄凤敏,李清方,张建. 现代化工. 2015(06)
[5]基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力性能及技术经济分析[J]. 赵文升,白睿,王继选,韩中合,王营营. 化工进展. 2014(05)
[6]太阳能辅助火电机组燃烧后碳捕集的集成方式研究[J]. 韩中合,王继选,刘小贞,王营营,李恒凡. 太阳能学报. 2014(02)
[7]有机胺吸收二氧化碳的热力学和动力学研究进展[J]. 陈健,罗伟亮,李晗. 化工学报. 2014(01)
[8]氨水吸收CO2的吸收热预测模型[J]. 齐国杰,王淑娟,YU Hai,刘今朝,陈昌和. 化工学报. 2013(09)
[9]全球碳捕集与封存发展现状及未来趋势[J]. 王键,杨剑,王中原,宋宝华. 环境工程. 2012(04)
[10]CO2在离子液体中溶解度的实验测定与模型化方法[J]. 丁靖,熊焰,虞大红. 化工进展. 2012(04)
博士论文
[1]光煤互补发电系统全工况集成机理[D]. 彭烁.中国科学院研究生院(工程热物理研究所) 2015
[2]基于碳捕集的太阳能—燃煤机组热力系统耦合特性研究[D]. 王继选.华北电力大学 2014
[3]超重力旋转填充床强化湿法脱碳和脱硝过程研究[D]. 张亮亮.北京化工大学 2012
[4]燃煤电厂烟道气中二氧化碳吸附捕集过程的研究[D]. 刘振.华东理工大学 2012
[5]再生氨法脱除燃煤电厂烟气中二氧化碳的实验研究[D]. 刘芳.清华大学 2009
硕士论文
[1]基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力系统性能研究[D]. 白睿.华北电力大学 2015
[2]基于低温凝华法的二氧化碳捕集技术理论与实验研究[D]. 袁灵成.浙江大学 2015
[3]二氧化碳化学吸收剂的复配研究[D]. 顾光临.北京化工大学 2010
本文编号：3704596
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