燃燒電廠燃燒后CO2捕獲性能及系統(tǒng)集成研究.pdf

1、近年來,由CO2引起的溫室效應(yīng)成為人類面臨最為嚴重的全球性環(huán)境問題,電力工業(yè)是CO2排放大戶,因此,電力工業(yè)CO2減排對于我國、乃至于全球碳減排而言,都具有重要意義。
　　 目前,CCS技術(shù)是國際上減排CO2的研究熱點。CCS技術(shù)中的燃燒后CO2捕獲技術(shù)發(fā)展成熟,可廣泛適用于大規(guī)模的化石燃料電廠,而由于能耗較大,制約了其大面積推廣應(yīng)用。因此,降低CO2捕獲能耗,提高能源利用效率成為CO2減排技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。此外,發(fā)展清潔

2、能源也是CO2減排的新途徑。
　　 本文以化石燃料電廠為研究對象,通過Aspen Plus模擬分析我國典型的300MW、600MW電廠的CO2捕獲性能。在此基礎(chǔ)上,進行基本的CO2捕獲熱集成改造,分析其能耗情況,及對電廠整體性能的影響,并從經(jīng)濟性上進行評估。進一步,深入理論研究中國在役機組的特點,對比在役機組與虛擬電廠的不同,從能量匹配和保證汽輪機的安全、高效運行角度出發(fā),提出可行的現(xiàn)役機組CO2捕獲的高效系統(tǒng)改造、集成思路,分

3、析系統(tǒng)集成的不同階段電廠性能的變化情況,最后進行全流程的系統(tǒng)集成,給出最終的系統(tǒng)集成優(yōu)化結(jié)果,CO2捕獲能耗大大下降。
　　 在深入分析燃煤電站CO2捕獲系統(tǒng)熱平衡的基礎(chǔ)上,根據(jù)“溫度對口、熱能梯級利用”原理,從能的“質(zhì)與量”相結(jié)合的思路進行熱力系統(tǒng)集成,提出一個新型燃煤發(fā)電-CO2捕獲-供熱一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過汽水流程改進,有效降低了碳捕獲對電廠運行的影響,提高蒸汽利用效率;同時,通過汽水流程與碳捕獲流程及地暖供熱系統(tǒng)的有效

4、集成,實現(xiàn)捕獲流程中中溫余熱、低溫廢熱的合理高效利用。此外,論文還分析了背壓汽機排汽壓力及供暖溫度變化時,一體化系統(tǒng)的性能情況。分析結(jié)果顯示,新型燃煤發(fā)電-CO2捕獲-供熱一體化集成系統(tǒng),在CO2捕獲率90％的情況下,表現(xiàn)出了良好的熱力學(xué)性能,以較少的能耗代價實現(xiàn)了CO2的大幅減排,為熱電聯(lián)產(chǎn)機組CO2減排提供了獨特的技術(shù)思路與方案。
　　 同時,本研究還從能源的另外一種形式著手,分析可再生能源,尤其是風(fēng)能的發(fā)電特點,提出風(fēng)能壓