- 文献综述（或调研报告）：
温室效应日益成为全球关注的重点问题，由于燃煤电厂是稳定大量的排放源，减少电厂的碳排放可有效控制温室效应。燃煤电厂主要有3种碳捕集技术，分别为燃烧前捕集，燃烧后捕集以及富氧燃烧捕集技术。韩涛等人[1]对比了各种捕集方法的适用范围和优缺点，其中燃烧后捕集技术通过物理和化学等吸收方法分离并捕获除尘和脱硫后烟气中的，工艺相对简单，技术成熟度高，对运行机组的改造最小，是目前应用较为广泛的电厂碳捕集方式。采用化学吸附法，以MEA溶剂吸收是最成熟可行的方式之一。然而Gang Xu等人[2]指出，对于未改造的碳捕集系统，利用抽汽加热MEA溶液造成了严重的能量损失，显著降低了电厂效率。当碳捕集率为90%时，抽取的蒸汽量可能超过50%，效率损失14.8%。并且，由于电力需求随生产和季节变化，应考虑动态调整碳捕集系统参数以获得更高经济效益。例如，YuJeng Lin等人[3]进行了碳捕集率随用电需求波动的模拟研究，提出在每日用电高峰期降低碳捕集率以满足经济性，在低谷时提高碳捕集率保证碳捕集总量不变。但碳捕集率变化会带来系统波动，需考虑设备稳定性。
以上研究表明，提高碳捕集系统效率，一方面需要从稳态层面分析化学吸附方式的能耗，分析能耗来源，变更系统参数，在相同碳捕集率下降低系统抽汽量，或者优化捕集工艺，提高系统捕集效率和能量利用效率；另一方面需要从动态层面考虑实际用电需求，优化碳捕集系统与燃煤电厂耦合，使抽汽与碳捕集在实际运行过程中的总体经济效益最优。
在稳态层面，何卉等人[4]研究了影响系统捕集能耗的主要因素，建立1000MW 燃煤机组燃烧后碳捕集系统的能耗模型和成本模型，分析各设备参数对碳捕集能耗及成本的影响规律，并通过正交设计寻求最优参数组合。研究表明碳捕集率、吸收剂温度与质量浓度、贫富液换热器端差显著影响系统碳捕集能耗及成本，当碳捕集率为90%，MEA溶剂温度为50℃，MEA溶剂质量分数为0.5，贫富液换热器端差为 7℃时，系统综合成本最低。
赵东亚等人[5]重点关注了碳捕集过程中再生塔的能耗，建立对应的MESH方程与平衡级静态模型,认为与再生能耗相关的直接因素为再沸器溶剂吸热量，再生塔内反应吸热量，溶剂参数。结果表明,再生能耗主要集中在再沸器中溶液升温吸热（52%）和再生塔内解吸化学吸热（33%）过程,且MEA浓度、温度，塔底压力等参数对能耗也有较大影响。
除了以热量方法评价系统的能耗外，也有学者以火用方法评估系统的整体性能。Olaleye[6]在稳态模拟系统基础上给出了计算系统与部件的火用计算方法，并分析整个电厂系统火用效率与火用损失。结果显示，MEA溶剂再生过程产生了严重的能量和效率损失，相对于常规电厂，增加碳捕集系统后热量损失22.13%，火用损失则为8.65%，火用方法能够更真实地评估能量损失。
Akeem K.[7]对稳态模拟的碳捕集系统及各部件采用常规和先进火用方法进行分析，将火用损失更精确地划分为可避免/不可避免，内部/环境两种，明确了部件可改进的最大潜力和系统改进实际潜力。结果表明，回收系统设备中可避免的火用损失，才能提高碳捕集过程的能耗和效率，其中吸收塔和再生塔，鼓风机都具有较大改进潜力。还分析了碳捕集效率与经济性的关系，捕获所需能量每减少1%，成本就可以降低0.7-1%。
改变系统及设备参数降低的能耗毕竟有限，要减少更多能耗还需要改进系统的捕集过程，在此方面的相关研究主要集中于吸收塔和再生塔工艺改进。吸收过程产生反应热，减弱溶剂吸收能力，应考虑吸收反应放热；再生塔利用大量抽汽放热进行溶剂再生，分离反应和蒸汽逸出也需要消耗热量，应考虑如何优化过程提高换热效率，或回收部分反应吸热和蒸汽的汽化潜热。目前的改进工艺主要有吸收塔中冷，富液循环，贫液分流；再生塔富液分流，闪蒸再生，多压力解析等。
Karimi等人[8]分析了中冷（AIC）对MEA和DEA溶剂的影响，即从吸收塔中高温段吸收液抽出半富液加热富液，再进一步冷却后返回吸收塔。结果表明，中冷的最佳位置为塔底高度的1/4～1/5，与常规情况相比，以MEA为溶剂可节省2.84%的再沸器热量，DEA可减少3.37%。
杨晖等人[9]等人研究了三种富液分流的改进工艺对MEA和MDEA/PZ吸收剂的捕集性能的影响，富液分流工艺能通过回收解吸塔出口气热量而显著降低系统热负荷和冷负荷的需求。讨论了贫液负荷和分流比对再生过程的负荷影响，同时通过浓度差和温差揭示常规方案的不可逆损失。结果表明，分流的冷富液流先经再生塔出口的冷凝器后再注入再生塔第1塔级对降低冷却负荷效果最好，同时能较好平衡对冷凝负荷效果的降低。对于MEA，该方案热负荷可下降15%以上，冷负荷可下降超过30%。并且其驱动力分布较为均匀，不可逆损失最小。考虑该工艺与常规方案相比变动较少，应用前景较好。
Boyang Xue等人[10]利用PRO/II仿真系统模拟不同方案对系统的影响，分析了闪蒸压缩（LVC）方法，其原理是在较低的压力下使热贫溶剂蒸发，然后压缩产生的热蒸汽并将其重新注入再生塔塔底部，参与富液加热过程。这种方式回收贫液中的部分热量，显著降低了再沸器的热负荷，对于MEA溶剂，可降低12.8%，但该方案会增额外的压缩能耗。
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