本發明涉及(ji)(ji)能源控制，尤其涉及(ji)(ji)一種(zhong)碳捕集電廠低碳運行控制系統及(ji)(ji)方法。

背景技術：

1、隨(sui)著新能(neng)源(yuan)(yuan)機組的(de)(de)(de)(de)大(da)規(gui)模開發，風光出力的(de)(de)(de)(de)隨(sui)機性(xing)(xing)、間(jian)歇(xie)性(xing)(xing)以及反(fan)調峰特性(xing)(xing)對電流系統的(de)(de)(de)(de)安全運(yun)行形(xing)成新的(de)(de)(de)(de)挑戰，消納矛盾凸顯，對電源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)調節能(neng)力提出更高的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，同時，氫(qing)能(neng)大(da)規(gui)模多形(xing)態的(de)(de)(de)(de)應用會(hui)對電負荷的(de)(de)(de)(de)規(gui)模、結構(gou)、分布等(deng)特征級電源(yuan)(yuan)規(gui)劃產生影響。針對低(di)碳能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)隨(sui)機性(xing)(xing)，需要(yao)保留部(bu)分化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)維持(chi)電網穩定(ding)運(yun)行至關重要(yao)。但是(shi)，燃煤發電行業減排(pai)co2是(shi)低(di)碳運(yun)行的(de)(de)(de)(de)關鍵，需要(yao)結合碳捕集技術能(neng)夠很(hen)好地(di)實現減排(pai)。

2、目前，針對氫(qing)(qing)能大規模多形態的(de)應用，提出(chu)了在可(ke)再生能源滲透率較高的(de)情況(kuang)下，考慮源荷不(bu)(bu)確(que)定(ding)性、突發時間和(he)電-氫(qing)(qing)靈(ling)活轉換過程的(de)電源規劃模型(xing)，以及構建電熱冷氫(qing)(qing)多能源綜合能源系統，具有較強的(de)經濟性，可(ke)以改善(shan)新(xin)能源機組出(chu)力的(de)不(bu)(bu)確(que)定(ding)性。

3、電(dian)力(li)系(xi)統(tong)中(zhong)對氫(qing)(qing)能(neng)系(xi)統(tong)進(jin)行耦合的(de)(de)目的(de)(de)在于(yu)將氫(qing)(qing)儲能(neng)系(xi)統(tong)作(zuo)為提高(gao)新能(neng)源(yuan)的(de)(de)利用(yong)率，并為下游(you)氣(qi)負(fu)荷(he)需求提供(gong)原(yuan)理的(de)(de)能(neng)量(liang)轉換(huan)單(dan)元，但是，現(xian)有(you)技術中(zhong)的(de)(de)電(dian)力(li)系(xi)統(tong)在運(yun)行過程中(zhong)，能(neng)耗較(jiao)高(gao)，但對co2的(de)(de)吸收率較(jiao)低，這容易導致(zhi)供(gong)電(dian)不(bu)穩定。

技術實現思路

1、本發明提供了(le)一種碳(tan)捕集(ji)電(dian)(dian)廠低(di)碳(tan)運(yun)行控制系(xi)統(tong)及方法(fa)，解決了(le)現有技術(shu)中的(de)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)在運(yun)行過程中，能耗較(jiao)高，但對co2的(de)吸收率較(jiao)低(di)的(de)技術(shu)問題。

2、有鑒于此，本發(fa)明第(di)一方面提供(gong)了一種碳(tan)(tan)捕集電廠低碳(tan)(tan)運行控制系(xi)統，包括(kuo)：流量調節閥(fa)(fa)、吸收塔(ta)、分流閥(fa)(fa)、解析塔(ta)和控制模(mo)塊(kuai)；

3、所述流量調(diao)節閥(fa)的(de)(de)輸(shu)入端(duan)與(yu)電(dian)廠的(de)(de)煙氣排出口(kou)連(lian)接(jie)，所述流量調(diao)節閥(fa)的(de)(de)輸(shu)出端(duan)與(yu)所述吸(xi)收塔的(de)(de)輸(shu)出端(duan)連(lian)接(jie)；

4、所(suo)述(shu)(shu)吸收塔的輸(shu)出端(duan)通(tong)過所(suo)述(shu)(shu)分(fen)(fen)流(liu)閥分(fen)(fen)別連接至所(suo)述(shu)(shu)解析(xi)塔的輸(shu)入端(duan)和所(suo)述(shu)(shu)吸收塔的輸(shu)入端(duan)；

5、所(suo)(suo)(suo)述(shu)控(kong)制模塊分別與(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)流(liu)(liu)(liu)量調節(jie)閥(fa)(fa)和所(suo)(suo)(suo)述(shu)分流(liu)(liu)(liu)閥(fa)(fa)電連接，所(suo)(suo)(suo)述(shu)控(kong)制模塊用于(yu)根據所(suo)(suo)(suo)述(shu)流(liu)(liu)(liu)量調節(jie)閥(fa)(fa)的(de)流(liu)(liu)(liu)量比例信號(hao)控(kong)制所(suo)(suo)(suo)述(shu)分流(liu)(liu)(liu)閥(fa)(fa)的(de)分流(liu)(liu)(liu)狀態，使所(suo)(suo)(suo)述(shu)分流(liu)(liu)(liu)閥(fa)(fa)處于(yu)分流(liu)(liu)(liu)運行(xing)或(huo)不分流(liu)(liu)(liu)運行(xing)，當所(suo)(suo)(suo)述(shu)分流(liu)(liu)(liu)閥(fa)(fa)處于(yu)不分流(liu)(liu)(liu)運行(xing)時，只(zhi)將所(suo)(suo)(suo)述(shu)吸(xi)收(shou)塔產生的(de)富液進行(xing)存儲并回收(shou)至(zhi)所(suo)(suo)(suo)述(shu)吸(xi)收(shou)塔內。

6、優選地，本系統還包括：溶液存(cun)儲罐(guan)，所述溶液存(cun)儲罐(guan)連(lian)接于所述分流閥與(yu)所述吸(xi)收(shou)塔的輸入(ru)端(duan)之間。

7、優選地，所述溶液存儲(chu)罐內設(she)有液位(wei)(wei)傳感模(mo)(mo)(mo)塊，所述液位(wei)(wei)傳感模(mo)(mo)(mo)塊與所述控制(zhi)模(mo)(mo)(mo)塊電連(lian)接；

8、所(suo)(suo)述液(ye)位傳(chuan)感模(mo)(mo)塊(kuai)用(yong)于(yu)采集所(suo)(suo)述溶液(ye)存儲(chu)罐內的(de)溶液(ye)水(shui)位數據，還(huan)用(yong)于(yu)當所(suo)(suo)述溶液(ye)存儲(chu)罐內的(de)溶液(ye)水(shui)位大于(yu)預設的(de)水(shui)位閾值(zhi)時，生成水(shui)位預警信號(hao)并發送至所(suo)(suo)述控制模(mo)(mo)塊(kuai)；

9、所述(shu)控制模(mo)塊(kuai)還用于根(gen)據(ju)所述(shu)水位預警信(xin)號控制所述(shu)分流閥(fa)的分流狀態切(qie)換至分流運行。

10、優(you)選(xuan)地，所述控(kong)(kong)制模塊還用于(yu)根據主站下發(fa)的碳捕能耗分配(pei)比例控(kong)(kong)制所述流量調節閥的開度大小。

11、優選地，所(suo)述解(jie)析(xi)塔(ta)(ta)為多個，多個所(suo)述解(jie)析(xi)塔(ta)(ta)串聯連接。

12、優選地，所(suo)(suo)述(shu)控(kong)制(zhi)模塊用于(yu)將所(suo)(suo)述(shu)流(liu)量(liang)(liang)調(diao)節閥的(de)流(liu)量(liang)(liang)比(bi)例信號進行閾(yu)值(zhi)(zhi)比(bi)較，當所(suo)(suo)述(shu)流(liu)量(liang)(liang)調(diao)節閥的(de)流(liu)量(liang)(liang)比(bi)例不大(da)于(yu)預(yu)設的(de)第一(yi)流(liu)量(liang)(liang)閾(yu)值(zhi)(zhi)時(shi)，則控(kong)制(zhi)所(suo)(suo)述(shu)分(fen)(fen)流(liu)閥的(de)分(fen)(fen)流(liu)狀(zhuang)態處于(yu)不分(fen)(fen)流(liu)運行，當所(suo)(suo)述(shu)流(liu)量(liang)(liang)調(diao)節閥的(de)流(liu)量(liang)(liang)比(bi)例大(da)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)預(yu)設的(de)第一(yi)流(liu)量(liang)(liang)閾(yu)值(zhi)(zhi)時(shi)，則控(kong)制(zhi)所(suo)(suo)述(shu)分(fen)(fen)流(liu)閥的(de)分(fen)(fen)流(liu)狀(zhuang)態處于(yu)分(fen)(fen)流(liu)運行。

13、優選地，所述(shu)控制模(mo)塊還用于(yu)(yu)當所述(shu)流(liu)量(liang)調(diao)節(jie)閥的(de)(de)流(liu)量(liang)比例大于(yu)(yu)所述(shu)預(yu)設(she)的(de)(de)第(di)一(yi)流(liu)量(liang)閾(yu)值(zhi)且小(xiao)于(yu)(yu)預(yu)設(she)的(de)(de)第(di)二流(liu)量(liang)閾(yu)值(zhi)時，則開啟(qi)一(yi)個所述(shu)解(jie)(jie)析塔(ta)進行解(jie)(jie)析，當所述(shu)流(liu)量(liang)調(diao)節(jie)閥的(de)(de)流(liu)量(liang)比例不小(xiao)于(yu)(yu)所述(shu)預(yu)設(she)的(de)(de)第(di)二流(liu)量(liang)閾(yu)值(zhi)時，則開啟(qi)多個所述(shu)解(jie)(jie)析塔(ta)進行解(jie)(jie)析。

14、優選地，所述解析(xi)塔的(de)輸(shu)出端分別與所述溶液存儲罐和外部的(de)碳應用(yong)系(xi)(xi)統連接，所述碳應用(yong)系(xi)(xi)統用(yong)于對所述解析(xi)塔解析(xi)輸(shu)出的(de)co2進行消納。

15、優選地，所(suo)述解析塔的輸(shu)出端與(yu)所(suo)述溶液存(cun)儲(chu)罐之間(jian)還(huan)設(she)有液位(wei)調節閥。

16、第(di)二(er)方面，本發(fa)明還(huan)提供了一(yi)種(zhong)應用第(di)一(yi)方面所(suo)述(shu)的碳捕(bu)集(ji)電廠低碳運行控制(zhi)系統的控制(zhi)方法，包括：

17、通過(guo)流量調節閥調節進入吸(xi)收塔的煙氣量；

18、通過(guo)所述吸(xi)收塔對進(jin)入的煙氣進(jin)行吸(xi)收處理，產生富(fu)液；

19、通過控(kong)制模塊根據所(suo)述流量(liang)調節閥的流量(liang)比例信(xin)號控(kong)制分流閥的分流狀(zhuang)態；

20、根據所述(shu)(shu)(shu)分(fen)(fen)(fen)流(liu)閥(fa)(fa)的分(fen)(fen)(fen)流(liu)狀態將所述(shu)(shu)(shu)富液進(jin)行(xing)分(fen)(fen)(fen)流(liu)至(zhi)(zhi)(zhi)所述(shu)(shu)(shu)解析塔和/或回收至(zhi)(zhi)(zhi)所述(shu)(shu)(shu)吸收塔，其(qi)中，當所述(shu)(shu)(shu)分(fen)(fen)(fen)流(liu)閥(fa)(fa)處于(yu)不分(fen)(fen)(fen)流(liu)運行(xing)時，只將所述(shu)(shu)(shu)富液進(jin)行(xing)存儲并回收至(zhi)(zhi)(zhi)所述(shu)(shu)(shu)吸收塔內。

21、從以上技術方案可以看出，本(ben)發明具(ju)有以下優點：

22、本發明通過流(liu)(liu)量(liang)調節閥(fa)來調節進入吸收(shou)塔(ta)的(de)(de)煙氣(qi)量(liang)，以減(jian)少用電(dian)需求與碳(tan)捕(bu)集的(de)(de)沖突，同時，通過吸收(shou)塔(ta)對煙氣(qi)吸收(shou)處理，并(bing)通過控(kong)制模(mo)塊(kuai)根(gen)據流(liu)(liu)量(liang)調節閥(fa)的(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)比例信號(hao)控(kong)制分流(liu)(liu)閥(fa)的(de)(de)分流(liu)(liu)狀態，從而將吸收(shou)塔(ta)產生(sheng)的(de)(de)富(fu)液(ye)進行(xing)分流(liu)(liu)至(zhi)所述(shu)解析塔(ta)，并(bing)回收(shou)至(zhi)所述(shu)吸收(shou)塔(ta)，從而提高電(dian)力系統在運行(xing)過程中的(de)(de)co2的(de)(de)吸收(shou)率，并(bing)降低了碳(tan)捕(bu)集能耗。

技術特征：

1.一種碳(tan)捕集電廠低碳(tan)運(yun)行(xing)控制(zhi)系統，其(qi)特(te)征在于，包括(kuo)：流量(liang)調節(jie)閥、吸(xi)收(shou)塔、分流閥、解(jie)析(xi)塔和控制(zhi)模塊；

2.根據權利(li)要求1所述的碳(tan)捕集電廠低碳(tan)運行控制系(xi)統，其特征(zheng)在于，還包括：溶液存儲(chu)罐，所述溶液存儲(chu)罐連接于所述分流閥與(yu)所述吸(xi)收(shou)塔的輸(shu)入端(duan)之(zhi)間。

3.根(gen)據權利(li)要求(qiu)2所(suo)述(shu)的碳(tan)捕集電廠低碳(tan)運行控(kong)制系(xi)統，其特征(zheng)在(zai)于，所(suo)述(shu)溶液(ye)存儲罐內設有液(ye)位傳感模塊(kuai)，所(suo)述(shu)液(ye)位傳感模塊(kuai)與(yu)所(suo)述(shu)控(kong)制模塊(kuai)電連接；

4.根(gen)據權利要求1所述的(de)碳(tan)捕集電廠低碳(tan)運行(xing)控制系(xi)統，其特(te)征在于，所述控制模塊還用于根(gen)據主(zhu)站下發的(de)碳(tan)捕能耗分配比例控制所述流(liu)量調節閥的(de)開度大小。

5.根據(ju)權利(li)要求1所(suo)述(shu)(shu)的碳捕(bu)集電廠低碳運(yun)行(xing)控制系統，其特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)(shu)解(jie)析塔(ta)為多個，多個所(suo)述(shu)(shu)解(jie)析塔(ta)串聯連接。

6.根據權利要求5所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)(de)碳捕集電廠低碳運行控制系統，其(qi)特(te)征(zheng)在(zai)于(yu)，所(suo)述(shu)(shu)控制模塊用于(yu)將所(suo)述(shu)(shu)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)調節(jie)閥的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)比(bi)例信號(hao)進行閾值比(bi)較，當(dang)所(suo)述(shu)(shu)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)調節(jie)閥的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)比(bi)例不大于(yu)預(yu)(yu)設(she)的(de)(de)(de)第(di)一流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)閾值時，則控制所(suo)述(shu)(shu)分流(liu)(liu)(liu)閥的(de)(de)(de)分流(liu)(liu)(liu)狀(zhuang)態(tai)處(chu)于(yu)不分流(liu)(liu)(liu)運行，當(dang)所(suo)述(shu)(shu)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)調節(jie)閥的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)比(bi)例大于(yu)所(suo)述(shu)(shu)預(yu)(yu)設(she)的(de)(de)(de)第(di)一流(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)閾值時，則控制所(suo)述(shu)(shu)分流(liu)(liu)(liu)閥的(de)(de)(de)分流(liu)(liu)(liu)狀(zhuang)態(tai)處(chu)于(yu)分流(liu)(liu)(liu)運行。

7.根據權利要求6所(suo)述(shu)的(de)(de)碳(tan)捕集電廠(chang)低碳(tan)運行控(kong)制系統，其特征在于，所(suo)述(shu)控(kong)制模(mo)塊還用于當(dang)所(suo)述(shu)流(liu)量(liang)調(diao)節閥的(de)(de)流(liu)量(liang)比例(li)(li)大(da)于所(suo)述(shu)預設(she)(she)的(de)(de)第一(yi)流(liu)量(liang)閾值且小于預設(she)(she)的(de)(de)第二流(liu)量(liang)閾值時(shi)，則開啟(qi)一(yi)個所(suo)述(shu)解(jie)(jie)析(xi)塔進(jin)行解(jie)(jie)析(xi)，當(dang)所(suo)述(shu)流(liu)量(liang)調(diao)節閥的(de)(de)流(liu)量(liang)比例(li)(li)不(bu)小于所(suo)述(shu)預設(she)(she)的(de)(de)第二流(liu)量(liang)閾值時(shi)，則開啟(qi)多個所(suo)述(shu)解(jie)(jie)析(xi)塔進(jin)行解(jie)(jie)析(xi)。

8.根據權利(li)要求2所(suo)(suo)述的(de)碳(tan)捕(bu)集電廠低碳(tan)運行控制系(xi)(xi)統(tong)，其特征(zheng)在于，所(suo)(suo)述解析(xi)(xi)塔的(de)輸出(chu)端分(fen)別與所(suo)(suo)述溶液存儲罐和外部的(de)碳(tan)應用(yong)(yong)系(xi)(xi)統(tong)連接，所(suo)(suo)述碳(tan)應用(yong)(yong)系(xi)(xi)統(tong)用(yong)(yong)于對所(suo)(suo)述解析(xi)(xi)塔解析(xi)(xi)輸出(chu)的(de)co2進(jin)行消納(na)。

9.根據權利要求8所述的碳捕(bu)集電廠低碳運行控(kong)制系(xi)統，其特征在于，所述解析塔的輸出端與(yu)所述溶液存儲罐之(zhi)間還設(she)有(you)液位調節閥。

10.一種應用權(quan)利要求1~9任(ren)一項所述(shu)的碳捕集電廠低碳運行控(kong)制(zhi)系(xi)統的控(kong)制(zhi)方法，其特征在于，包括：

技術總結
本發明公開了一種碳捕集電廠低碳運行控制系統及方法，本系統包括：流量調節閥、吸收塔、分流閥、解析塔和控制模塊；流量調節閥的輸入端與電廠的煙氣排出口連接，流量調節閥的輸出端與吸收塔的輸出端連接；吸收塔的輸出端通過分流閥分別連接至解析塔的輸入端和吸收塔的輸入端；控制模塊分別與流量調節閥和分流閥電連接，控制模塊用于根據流量調節閥的流量比例信號控制分流閥的分流狀態，使分流閥處于分流運行或不分流運行，當分流閥處于不分流運行時，只將吸收塔產生的富液進行存儲并回收至吸收塔內，從而提高電力系統在運行過程中的CO<subgt;2</subgt;的吸收率，并降低了碳捕集能耗。

技術研發人員：黃慧紅,楊柳,李紫勇,黃青丹,李東宇,王勇,劉智勇,趙崇智,劉靜,宋浩永,韋凱晴,吳培偉,李助亞,裴利強,王婷延
受保護的技術使用者：廣東電網有限責任公司廣州供電局
技術研發日：
技術公布日：2024/9/29