【Цель】 Для решения противоречия между высокими выбросами углерода и потребностью в чистом отоплении в зимний период в холодных регионах, а также для преодоления технологического ограничения растворимости CO₂ при нормальном давлении в традиционных водных методах улавливания углерода, в данной работе предложена система, объединяющая сжатый газ для отопления и водное улавливание углерода в холодных регионах. 【Методы】 Система интегрирует сжатие газа, водное улавливание углерода и технологии утилизации тепла, используя природный холод в холодных регионах для снижения энергозатрат на сжатие газа и повышения растворимости CO₂, а также восстанавливая тепло сжатия для отопления, реализуя синергетический эффект между улавливанием углерода и чистым отоплением. На основе термодинамического моделирования были проведены многомерные количественные анализы работы системы по улавливанию, энергоемкости и тепловой мощности. 【Результаты】 Результаты показывают, что при нагрузке отопления 10 МВт энергозатраты на улавливание CO₂ в системе составляют всего 290,18 кВт·ч/т, а затраты на энергию — 183,51 юаня/т, что на 25,43% ниже по сравнению с традиционным аминным химическим поглощением; чувствительный анализ дополнительно показал, что система работает лучше при низкой температуре окружающей среды, вторичном давлении абсорбции ≥1200 кПа, расходе циркуляционной воды второго контура около 300–500 кг/с и входной концентрации CO₂ ≥15%. 【Заключение】 Предложенная в исследовании интегрированная система за счет поэтапного использования тепла сжатия и совместного проектирования двухступенчатого цикла улавливания углерода обеспечивает эффективное улавливание углерода и стабильное отопление, предлагая новый подход к достижению чистого отопления и сокращения выбросов углерода в холодных регионах.

технология водного улавливания углерода; теплота сжатия; отопление; утилизация теплого остатка; поэтапное использование энергии