چرخه کرایوژنیکی جداسازی دی اکسید کربن از محصولات احتراقی نیروگاه‌های حرارتی

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره) *قزوین، کدپستی 96818-34148، m.mafi@eng.ikiu.ac.ir

چکیده

پیش­بینی­ها حاکی از این است که دمای کره زمین تا پایان قرن بیست و یکم حدود 4/1 الی 8/5 درجه سانتیگراد افزایش می­یابد. این گرمایش ناشی از تولید و انتشار گاز­های گلخانه­ای نظیر دی­اکسید کربن در جو زمین است. سهم دی­اکسید کربن در میان گازهای گلخانه­ای در گرمایش زمین، 55% تا 67% است و بخش نیروگاهی با سهم 24% در مقایسه با سایر بخش­های صنعتی و ساختمانی، پیشتاز صنایع آلاینده می­باشد. امروزه روش­های مختلف به منظور جمع­آوری و ذخیره­سازی دی­اکسید کربن و جلوگیری از انتشار آن در جو زمین، مطرح شده­اند. یکی از راه­کارهای مطرح شده در نیروگاه­های حرارتی مجاور با مخازن زیرزمینی نفت و گاز، جداسازی دی اکسید کربن از محصولات احتراقی دودکش و تزریق آن مخازن به منظور ذخیره­سازی بلند مدت در بسترهای زیرزمینی است. تزریق دی­اکسید کربن به این مخازن، سبب ازدیاد برداشت علی­الخصوص در بستر­های رو به اتمام خواهد شد. ، در این مقاله، چرخه کرایوژنیکی جداسازی و جمع­آوری دی اکسید کربن از محصولات احتراق در نیروگاه­های حرارتی معرفی می­شود. در روش پیشنهادی در این مقاله،   دی­اکسید کربن پس از جداسازی به مخازن زیرزمینی جهت افزایش برداشت تزریق می­شود. نتایج مدلسازی بیانگر این موضوع است که توان مصرفی این چرخه جداساز نسبت به توان تولیدی کل نیروگاه،­ حدود 2% می­باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]      Group III of the intergovernmental panel on climate change. IPCC special report on carbon dioxide capture and storage. Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press. Available from: http://www.ipcc-wg3.de/ publications/ special-reports/special report on carbon dioxide capture and storage; 2005.

[2]      Trends in global CO2 emissions: 2015 report, www.pbl.nl/en and edgar.jrc.ec.europa.eu.

[3]     پژوهشگاه نیرو، امکان سنجی و طراحی مفهومی بازیافت گاز        دی­اکسیدکربناز محصولات احتراق خروجی واحدهای نیروگاهی، شرکت برق منطقه ای تهران، کمیته مرکزی تحقیقات, 1385

[4]      S. Burt , A. Baxter, L. Baxter, Cryogenic CO2 Capture to Control Climate Change Emissions, 34th International Technical Conference on Clean Coal and Fuel Systems,  Clearwater, Florida, 2009

[5]      G. Pipton, Power generation with CO2 capture: Technology for CO2 purification, International Journal of Greenhouse Control, Vol 3, pp528-534, 2009.

[6]      Sebastian Posch, Markus Haider, Optimiziation of CO2 compression and purification units (CO2CPU) for CCS Power Plants, Fuel, Vol. 101, pp: 254-263, 2012.

[7]       مصطفی مافی، توسعه­ی مدل مناسب خنک کاری در سیستم های جداسازی صنایع پتروشیمی و بهینه سازی ترمودینامیکی-اقتصادی آن با آنالیز ترکیبی پینچ و اکسرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، رساله دکتری،  1388.