MEA溶液在生物质电厂和燃煤电厂捕集CO2中的应用对比

为实现全球温升1.5℃以下的气候目标,需要减少化石燃料的使用和温室气体排放,带有碳捕集与封存的生物能源(BECCS)技术已得到广泛关注.对以单乙醇胺(MEA)溶液作为溶剂的化学吸收碳捕集系统进行建模.以采用了3种生物质(木头,草本生物质和固体垃圾)为燃料的生物质电厂和使用了2种燃煤(烟煤和褐煤)为燃料的火电厂为例,分析了从生物质电厂捕集到的烟气组成以及碳捕集系统的CO2捕集率、能耗和经济效益,并将结果与燃煤电厂的碳捕集结果进行对比.结果表明:生物质电厂产生的烟气组成与生物质种类相关,与燃煤电厂的碳捕集情况相比,生物质燃烧烟气中CO2体积分数分布更广;相同溶剂条件下,除草本生物质外,捕集系统对生物质燃烧烟气的碳捕集率为63.73％～92.08％,高于燃煤烟气的59.24％～79.53％;除城市固体垃圾外,从生物质电厂碳捕集系统的再沸器单位能耗和冷凝器单位能耗分别为3.89～4.00 GJ/t和1.57～1.71 GJ/t,低于燃煤电厂所需的3.90～4.29 GJ/t和1.61～1.97 GJ/t;从生物质燃烧烟气捕集CO2造成MEA降解更少;在保证热电厂热量输入的情况下,虽然捕集系统对燃煤电厂经济效益的提升大于生物质电厂,但后者的经济效益更好.