Aspen模拟碳捕集CCS的几个问题求助(基础概念求助帖，写的很罗嗦，但问题很简单....)

desertmood

    大家好，我是一名学电气的学生，最近在做有关碳捕集电厂的毕业设计，用Aspen Plus分别建立了带燃烧前碳捕集的IGCC电厂和带燃烧后碳捕集的燃煤电厂的模型，利用aspen+得到一些关键指标和数据接口（比如能流转化关系、发电出力与碳排放关系、CCS能耗与运行控制变量关系等）然后在此基础上分析碳捕集电厂的运行特性、决策方法与调度特性。
    由于初次接触Aspen+而且和自己专业不太相关，遇到了很多困难，其中关于Aspen模拟碳捕集系统有一些问题想请教一下大家，希望各位不吝赐教：
    注：附图为MEA法碳捕集系统模型，流程如下：预处理后的烟气进入CO2吸收塔，气体中的CO2被吸收，其余组分从塔顶流出后进入闪蒸罐气液分离，气体直接排放，液体进入循环系统。吸收CO2后的富液加热到80℃进入再生塔顶部，富液中C02被分解释放出，通入闪蒸罐进行汽液分离。从再生塔塔釜流出的贫液降温至40℃，返回到循环系统，然后返回吸收塔上部循环使用。
    1.碳捕集系统中的耗能主要体现在Aspen Plus模型中的哪些单元？比如如何计算这么一个CCS系统的能耗（厂用电）？再生塔再沸器的热负荷是一个主要的能耗部分，那再生塔冷凝器的热负荷（负值）应当算入CCS系统的能耗中吗（算成正的还是负的？）加热器冷凝器的热负荷呢？两个闪蒸罐的热负荷呢？
    2.这个CCS流程模拟成功后我改变入口烟气流率后发现运行不收敛了（应当是循环物流和塔设备导致的收敛困难），这时候应当如何调试使整个流程对于不同的烟气流率都能收敛？
    3.我的研究中想提出一个电厂的灵活决策问题，可以根据电价和碳价控制烟气捕集率（比如电价高碳价低时只让少部分烟气进入CCS或者不进行碳捕集，少捕碳多发电；反之亦然），由于我是学电的，对内部的热力和化工过程了解很少，不知道这样的灵活控制在实际中是否可行（比如塔设备能否适应不同流率，比如调节烟气捕集率或者启停CCS设备所需花费的时间大概是什么量级等）？
    非常感谢！

MEA碳捕集

huanghunxiao

我也想做这方面的模拟，正在学习当中~希望楼主把解决了以后的案例分享一下~~{:1106_362:}{:1106_362:}{:1106_362:}

jibuzhua

主要能耗为再沸器，冷凝器热负荷一般不计入，

plokm628

我接触ASPEN时间不长，把个人理解简单说下：
1、LZ可以根据是否对物料进行做功、换热等方式改变其机械能、内能等来判断哪些单元是耗能单元，一般说来，泵、搅拌器、换热器等应计算能耗。而冷凝器对物料换热，但只是能量流向和加热器相反而已，应该算正值，同时LZ请注意在给出的设计中贫液降温至40摄氏度即可，此温度一般情况下高于环境温度，因此可以直接用常温循环水换热。
2、LZ可以尝试在模拟成功的流率的一定范围内逐渐变化其值，进而得出一定的流率变化范围。个人认为流率不可能在0-100%间都能成立，也就是该套装置不可能完全不捕获或完全捕获，有一个化学或物理平衡制约。
3、同2所述，化工中的塔器设备都是可以在一定范围的不同工况下正常工作的，灵活决策应该是可行的。
个人的一点理解，希望对你有用~~~

fuwen

冷凝器看你用什么来冷却了，用氨冷当然要消耗能了，水冷要消耗公用工程！加热器和闪蒸罐肯定是能耗的一部分
第二个问题循环物流收敛我也不懂，
第三个问题，用MEA回收二氧化碳，想少捕集CO2那你吸收剂用的少点就行了，可以通过调节吸收剂的量来解决。
以上个人愚见，仅做参考！

desertmood

回复 fuwen 的帖子

谢谢回答！那闪蒸罐等的能耗究竟怎么算进去呢？比如将吸收CO2后的烟气分离出残留MEA所用的闪蒸罐的热负荷结果为-600000cal/s，那总的CCS能耗是加600000还是减600000还是忽略？

desertmood

回复 plokm628 的帖子

谢谢回答！俺还是有点不清楚，那个冷凝器如果用常温循环水换热的话，那么aspen计算出来的冷凝器热负荷（-3000000cal/s）和CCS的总能耗是什么关系？加上3000000减去3000000（乘以一个热量回收利用系数）还是无关？类似的，闪蒸罐和再生塔的冷凝器的热负荷也都是负数，该如何处理？

12531

LZ问题解决了吗？
解决的话给讲解一下，我对这个问题也挺困惑的，望不吝赐教！

12531

主要是能耗的统计部分