生物质热电厂化学吸收碳捕集控制策略改进

摘要

从生物质热电厂捕集CO_(2)时,生物质原料和电厂热电需求变化会影响化学吸收碳捕集系统性能。为应对这种影响,基于对传统反馈控制策略(控制策略A)的控制性能评估,提出了再沸器负荷控制的改进策略(控制策略B)以实现捕集率恒定。控制策略B以控制策略A为基础,引入了基于富液流量的前馈补偿,组成前馈+反馈的控制策略。通过对比2种控制策略的控制性能、灵活操作性能和捕集系统性能,寻求适合生物质热电厂化学吸收碳捕集的控制策略。基于实际生物质热电厂化学吸收碳捕集系统的动态仿真,得出以下结论:相对于控制策略A,控制策略B的前馈补偿缩短了再沸器负荷对外界扰动的响应时间,提高了对再沸器负荷调节的及时性和准确性,将捕集率调节时间缩短了54 min;面对捕集率设定值的灵活改变,控制策略B将稳定捕集率所需时间缩短了57.9%;在外界持续干扰下,控制策略B将捕集率维持在设定值±3%的同时,捕集单位质量CO_(2)能耗降低了0.14%,CO_(2)捕集总量提升了0.35%。同时,动态仿真与传统稳态模拟结果表明,动态仿真能更准确体现外界扰动对捕集系统的影响,为有关流程的集成和优化提供参考。