Efficiency of Supercritical Coal Power Stations with Integrated CO₂ Capture and Compression Systems Based on Oxy-combustion Technology

This paper presents supercritical coal-fired power stations integrated withCO₂ capture and compression systems based on oxy-combustion. The efficiency and key performance indicators of analysed units with different oxygen generation methods have been compared. The following methods are presented: cryogenic, cryogenic-membrane based on polymer membranes, and membrane methods with three-end and four-end HTM membranes. Loss of efficiency in reference to a plant operating in classic arrangement (without CO₂ capture) is given for all analysed systems. The main thermodynamic parameters of the considered power units were presented. The paper is a summary of results of the strategic programme ”Development of oxygen combustion technology for pulverised- and fluidised-bed boilers with integrated CO₂ capture” carried out by the authors.

W artykule przedstawiono nadkrytyczne elektrownie węglowe zintegrowane z instalacjami wychwytu i sprężania CO₂ w technologii oxy-spalania. Porównano efektywność oraz główne parametry pracy analizowanych bloków dla różnych metod produkcji tlenu. Przedstawiono metody: kriogeniczną, kriogeniczno-membranową wykorzystującą membrany polimerowe i metody membranowe wykorzystujące membrany ceramiczne HTM typu three-end oraz four-end. Pokazano utratę sprawności wszystkich analizowanych układów względem elektrowni pracującej w trybie klasycznym (bez instalacji wychwytu CO₂). Przedstawiono główne parametry termodynamiczne rozpatrywanych bloków. Praca jest syntezą rezultatów w realizowanym przez autorów projekcie strategicznym „Opracowanie technologii spalania tlenowego dla kotłów pyłowych i fluidalnych zintegrowanych z wychwytem CO₂”.