Blok węglowy z pełnym i częściowym wychwytem CO2

• Autorzy: Buchta J.

Warianty tytułu

EN

Coal-fired unit with full and partial separation of CO2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wśród rozpatrywanych metod ograniczenia emisji dwutlenku węgla przez energetykę węglową wyróżnić można technologie post-combustion, pre-combustion oraz oxy-combustion. Instalacje post-combustion mogą stanowić kluczowe rozwiązanie dla polskiej energetyki, co wynika z dominacji w naszym kraju elektrowni i elektrociepłowni wyposażonych w pyłowe kotły węglowe. Wśród perspektywicznych technologii separacji CO2 z gazów wylotowych wskazuje się: absorpcję chemiczną, adsorpcję fizyczną, separację membranową oraz metody kriogeniczne. Metody te są w fazie intensywnego opracowywania i badane w instalacjach pilotażowych. Celem obecnie prowadzonych badań jest integracja elementów instalacji CCS, optymalizacja procesu oraz legalizacja łańcucha technologii CCS. W artykule przedstawione zostały wyniki obliczeń symulacyjnych układu cieplnego bloku o mocy 800 MW na parametry ultranadkrytyczne z instalacją wychwytywania dwutlenku węgla metodą absorpcyjną. Dokonano oceny wpływu instalacji zintegrowanej z obiegiem cieplnym na sprawność bloku. Rozpatrzono przypadek całkowitego i częściowego wychwytu dwutlenku węgla. Stwierdzono, że zastosowanie instalacji CCS pociąga za sobą spadek sprawności bloku i wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną przez potrzeby własne, a ponadto powoduje wyższe koszty inwestycyjne, eksploatacyjne stałe i zmienne, co zwiększa koszty produkcji energii elektrycznej. Sprawność bloku wyposażonego w absorpcyjną instalację CCS zależy od rodzaju zastosowanego sorbentu.

EN

Among the considered methods of CO2 emission reduction by the coal-based power industry we can distinguish post-combustion, pre-combustion and oxy-combustion technologies. Especially the post-combustion installations can be the key solution for the Polish power industry as most of the existing domestic thermal power plants are equipped with pulverized coal-fired boilers. If, in turn, it comes to the prospective technologies of CO2 separation from flue gases, we can talk about methods like chemical absorption, physical adsorption, membrane separation and criogenic methods - all these methods are under intensive investigation and tested in pilot installations. The aim of the presently carried on research is integration of CCS installation elements, process optimization and CCS technology chain certification. Presented are results of simulation calculations of a 800 MW ultrasupercritical thermal unit system equipped with a CO2 capture installation using absorption method. Made is an assessment of the influence of the installation integrated with the thermal cycle on the power unit efficiency. Considered are cases of partial and full CO2 separation. Ascertained is that the CCS installation application results in reduction of a unit efficiency and in increase of energy demand by the auxiliaries and, in addition, brings about bigger investment, operational fixed and variable costs that increase the final cost of electric energy production. Efficiency of a unit equipped with a CCS absorption installation depends on the type of a sorbent used.

Słowa kluczowe

PL

energetyczne bloki węglowe; wychwyt CO2; łańcuch technologii CCS

EN

coal-fired power units; CO2 separation; CCS technology chain

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 8
• Strony: 600--605
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Buchta J.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroenergetyki

Bibliografia

• [1] Praca zbiorowa pod redakcją T. Chmielniaka i A. Ziębika: "Obiegi cieplne nadkrytycznych bloków węglowych", Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
• [2] Wang M., Lawal A., Stephenson P., Sidders J., Ramshaw C.: Post-combustion CO2 capture with chemical absorption: A state-of-the-art review. Chemical Engineering Research and Design, 89 (2011), s.1609-1624.
• [3] Rakowski J.: "Perspektywiczne możliwości ograniczania emisji CO2 z elektrowni węglowych", Energetyka 2010, nr 4.
• [4] Lucquiaud, M., Gibbins, J.: Retrofitting CO2 capture ready fossil plants with post-combustion capture. Part 1: Requirements for supercritical pulverized coal plants using solvent-based flue gas scrubbing. Proc. IMechE Pt. J: J. Power Energy 2009, s. 213-226.
• [5] Korkmaz O., Oeljeklaus G., Görner K.: Analysis of retrofitting coal-fired power plants with carbon dioxide capture. Energy Pracedia 1 (2009), s. 1289-1295.
• [6] Sztekler K., Panowski M., Klajny R.: "Analiza adsorpcyjnego układu oczyszczania spalin kotłowych na potrzeby sekwestracji dwutlenku węgla". Systems, vol. 14 (2010), s. 186-192.
• [7] Romeo L.M., Espatolero S., Bolea I.: .Desiqninq a supercritical steam cycle to integrate the energy requirements of CO2 amine scrubbing", International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 2 (2008), Issue 4, s. 563-570.
• [8] Łukowicz H., Mroncz M.: Analysis of the possibilities of steam extraction from a condensing 900 MW turbine for the carbon dioxide separation system. Archiwum Energetyki, tom XLII (2012), nr 3-4, s. 71-84.
• [9] Skorek-Osikowska A.: Modelling and analysis of the CO2 processing installation using physical separation in a supercritical 460 MW coal unit working in oxy-combustion technology. Archiwum Energetyki, tom XLII (2012), nr 3-4, s. 107-125.
• [10] Kotowicz J., Janusz-Szymańska K.: Influence of CO2 separation on the efficiency of the supercritical coal fired power plant. Rynek Energii 94 (2011), 3, 53-56.