Coal-gas system with CO2 capture : technical and economic analysis

• Autorzy: Wójcik K. , Lepszy S. , Chmielniak T.

Warianty tytułu

PL

Układy węglowo-gazowe z wychwytem CO2 : analiza techniczna i ekonomiczna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Chemical absorption is an effective and often used method of gas separation in chemical industry. This method is also often taken into account when considering systems of carbon capture from flue gases of coal fired power plants. This process is very energy-intensive and significantly reduces the performance of the power plant. Thus it seems appropriate to seek external sources of heat for the purpose of carbon capture installation. In the paper, the integration of a coal-fired power plant with the gas turbine combined heat and power system for carbon capture and storage (CCS) installation has been analyzed. The parameters of the gas unit, which fully meets the needs of CCS for the 900 MW coal power plant with supercritical parameters, have been determined. There have been examined two variants of the gas unit: natural gas fired gas turbine with water boiler and natural gas fired gas steam cycle with 1-pressure heat recovery steam generator. The parameters of these analysis have been compared with parameters of power plant working without an external heat source. Specified rate of avoided emissions, and economic analysis of the project have been determined.

PL

Obecnie absorpcja chemiczna jest skuteczną i często stosowaną metodą rozdzielania mieszanin gazowych w przemyśle chemicznym. Z tego powodu jest jedną z metod branych pod uwagę w przypadku wydzielania CO2 ze spalin. Proces ten jest energochłonny i znacząco obniża osiągi bloków energetycznych, dlatego podjęto poszukiwania zewnętrznych źródeł ciepła na cele absorpcyjnego usuwania ditlenku węgla ze spalin. W artykule przeanalizowano integrację bloku węglowego z układem gazowym wytwarzającym ciepło na cele instalacji wydzielania CO2. Wyznaczono parametry układu gazowego, który zaspokaja potrzeby instalacji wychwytu CO2 dla spalin z bloku 900 MW na parametry nadkrytyczne. Przeanalizowano dwa warianty gazowego układu: układ z kotłem wodnym opalany gazem ziemnym oraz układ jednociśnieniowy z turbiną kondensacyjną opalany gazem ziemnym.

Słowa kluczowe

EN

CO2 capture; chemical absorption; avoided emission

PL

wychwyt CO2; absorpcja chemiczna; emisja uniknięta

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 5
• Strony: 125--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Wójcik K.

autor

Lepszy S.

autor

Chmielniak T.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej,

Bibliografia

• [1] Bartnik R., Duczkowska – Kądziel A., Skrzyszewski M. Pakiet klimatyczno energetyczny a dwupaliwowe układy ga-zowo – parowe. Energetyka 1 (679), 2011.
• [2] Chmielniak T.J., Bełch K.: Wychwyt, transport i składowanie CO2 – przegląd technologii. Archiwum Energetyki, vol. XXXVIII, 2008.
• [3] Ciferno J.P., DiPietro P., Tarka T.: An economic scoping study for CO2 capture using aqueous ammonia. Final report, February 2005.
• [4] Dave N. et al.: CO2 capture by aqueous amines and aqueous ammonia – a comparison. Energy Procedia 1 (2009).
• [5] Kotowicz J., Iluk T.: Układy gazowo-parowe zintegrowane ze zgazowaniem. Rynek Energii, 2008, nr 3, s.34-40.
• [6] Kotowicz J., Sobolewski A., Iluk T., Matuszek K.: Experimental installation for biomass gasification with the use of the process gas In gas engine. Archivum Combustionis, Nr 3, 2010, s.261-267.
• [7] Pellegrini G. et al.: Comparative study of chemical absorbents in postcombustion CO2 capture. Energy 35 (2010).
• [8] Ramm W.M.: Procesy absorpcyjne w przemyśle chemicznym. PWT, Warszawa 1954.
• [9] Rhudy R.: Chilled- ammonia post combustion CO2 capture system – laboratory and economic evaluation results. EPRI, 2006.
• [10] Wójcik K.: Modelling Processes of CO2 Absorption from Flue Gas of High Capacity Power Plants. PhD dissertation – typescript, Gliwice, 2010.
• [11] Act of 22 December 2004 on the trading of emissions allowances for greenhouse gases and other substances released into the air. Art. 3(3).
• [12] Community outreach strategy for CO2 capture and storage projects. A strategy for successfully working with local communities to enhance your CO2 capture and storage project. APEC Energy Working Group Project EWG 03/2004T, March 2005.
• [13] CO2 Capture and Storage. VGB Report on the State of the Art, 2004.