Analiza systemowa adsorpcyjnej separacji CO2 dla nadkrytycznego bloku kondensacyjnego

Jednym z ważniejszych problemów energetyki głównie zawodowej jest obecnie zagadnienie obniżenia emisji CO2 do atmosfery i związane z tym zmniejszenie efektywności wytwarzania energii elektrycznej. Na koszty energetyczne sekwestracji CO2 ze spalin składają się dwa główne czynniki, a mianowicie sam proces separacji dwutlenku węgla oraz proces przygotowania CO2 do dalszej obróbki (najczęściej sprężanie do transportu). Zmniejszenie negatywnego oddziaływania układu sekwestracji na sprawność bloku ukierunkowane jest na te dwa procesy, a w szczególności na odzysk ciepła przekazywanego CO2 na skutek sprężania oraz na optymalizację procesu separacji i jego integracji z układem bloku. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki analizy porównawczej trzech wariantów nadkrytycznego bloku energetycznego: I) ze spalaniem powietrznym bez recyrkulacji spalin i jednostki separacji CO2, II) ze spalaniem powietrznym bez recyrkulacji spalin, z włączoną jednostką adsorpcyjną, III) ze spalaniem w atmosferze wzbogaconej w tlen (>21% 02) z recyrkulacją spalin. Głównym celem badań było określenie najbardziej korzystnego energetycznie rozwiązania technologicznego sekwestracji dwutlenku węgla.

---

One of the main problems of energy sector nowadays, is reduction of CO2 emission and connected with it decrease of power plant efficiency. An energetic cost of COi sequestration is caused by two main processes: CO2 separation itself and preparation for the further treatment (usualy for transportation). The minimisation of negative influence of separation process on power plant efficiency is directed on these two mentioned above, especially on heat recuperation from compression system as well as on optimisation of separation process and its integration with power plant thermal cycle. Presented paper shows results of comparison analysis of power plant working in three different combinations: I) with air firing boiler without flue gas recirculation and without CO2 separation unit, II) with air firing boiler without flue gas recirculation and with implemented CO2 separation unit, III) with boiler for O2 reach inlet mixture (>21% O2) combustion with flue gas recirculation. The main aim of numerical research presented in this paper, was an identification of the most effective system for CCh sequestration.