Wykorzystanie ciepła z chłodzenia wielostopniowego układu sprężania CO₂ w układzie regeneracji bloku parowego

dwutlenek węgla, modelowanie obiegów cieplnych, CCS, optymalizacja

W przypadku energetyki zawodowej szacuje się, że na skutek wyraźnego spadku sprawności procesu wytwarzania energii elektrycznej zastosowanie procesu wychwytu CO₂ ze spalin podniesie jego koszty energetyczne niezależnie od zastosowanej technologii. Ważnym zatem elementem działań w obszarze CCS jest ograniczenie energochłonności procesu sekwestracji. W pracy zaprezentowano rezultaty obliczeń symulacyjnych przeprowadzonych dla bloku o mocy 900 MW_e zintegrowanego z układem VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption) adsorpcyjnej separacji dwutlenku węgla ze spalin i układem przygotowania wyseparowanego gazu do transportu. Celem zrealizowanych obliczeń była analiza możliwości odzysku ciepła z procesu wielostopniowego sprężania CO₂ z chłodzeniem międzystopniowym. Odzyskane z układu chlodzenia ciepło było kierowane do układu regeneracji czynnika obiegowego bloku energetycznego. W pracy przebadano różne miejsca integracji układu chlodzenia z obiegiem cieplnym bloku. Ponadto, ze względu na zastosowanie układów sprężania o różnej strukturze, a tym samym możliwości odzysku różnych strumieni ciepla o różnych parametrach, przeanalizowano strumienie ciepła w zakresie od 130 do 196 MW_t wprowadzane wraz z czynnikiem o temperaturze w zakresie od 120 do 225^oC. Uzyskane rezultaty wskazują, że poprzez odpowiedni dobór parametrów termodynamicznych czynnika wnoszącego ciepło oraz odpowiedni rozdzial dostępnego ciepła na strumienie wprowadzane w wytypowane miejsca w układzie regeneracji, istnieje możliwość zwiększenia calkowitej sprawności energetycznej bloku o około 2% (punkty procentowe) w stosunku do wariantu bez odzysku ciepła.