整体煤气化超临界二氧化碳动力循环的热力学研究
发布时间：2021-08-18 14:16
煤炭是我国能源的基石,为经济社会发展提供了经济、稳定的能源,但燃煤发电面临Co2排放的巨大挑战。捕集CO2通常会降低燃煤电站的效率10个百分点以上。超临界二氧化碳（supercritical CO2,简称sCO2）动力循环具有显著提高核能、太阳能、余热回收、化石燃料（天然气和煤）等多种发电效率的潜力,近年来受到日益广泛的关注和研究。本论文研究煤气化与直接加热式sCO2动力循环的集成系统,在能量转换的同时捕集CO2,以期较大幅度地降低捕集CO2引起的效率代价,主要研究内容如下:（1）构建了整体煤气化sCO2动力循环的基准循环,建立了各部件的模型,添加了零维的sCO2透平冷却模型,探讨了煤气化过程为便于直接加热式sCO2动力循环捕集CO2所作的改进,研究了合成气冷却热与sCO2动力循环的热集成,分析了透平进口温度、透平进出口压力、循环最低温度、透平冷气温度、空分制氧能耗等关键参数对效率的影响。在透平进口温度1200℃、透平进口压力30MPa、透平压比10、循环最低温度25℃C的参数下,捕集近100%CO2后的效率可达39.27%,比采用燃烧前捕集CO2技术的IGCC（燃气轮机透平温度进口温...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市
【文章页数】：191 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]能源结构调整与雾霾治理的最优政策选择[J]. 魏巍贤,马喜立. 中国人口·资源与环境. 2015(07)
[2]超临界二氧化碳离心压气机内部流动特性分析[J]. 郑宽宽,赵航,丰镇平. 工程热物理学报. 2015(05)
博士论文
[1]CO2作为气化剂对煤焦-H2O气化反应的影响机制[D]. 白永辉.太原理工大学 2014
[2]IGCC电站二氧化碳捕集研究[D]. 迟金玲.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2011
[3]基于输运床气化炉的IGCC系统集成研究[D]. 王波.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2009
本文编号：3350043
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市
【文章页数】：191 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１〇）２的相图丨１３】??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｃ０２１１３１??
?（１．２）??从式（１．２）可以看出，相比压缩理想气体消耗的技术功，压缩实际气体消耗的技??术功与压缩因子Ｚ密切相关。从图１．６可以看出，适当地选择压缩机的进口参数，??使其在Ｃ０２的临界点附近，Ｃ０２的实际气体性质变强，压缩因子Ｚ变小Ｃ０．２－０．４；），??可减小压缩能耗。??ｎ?ｎｉ?ｒｎ．．．．．ｒｎ．．ｒｍ．Ｔｍ」ｕ??Ｉ?〇ｇ?Ｔ￣?＿；??￣?ｕ?〇?｜?］Ｔｕｒｂｍｅ?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｒａｎｇｅ?［??ｆ?〇－７??＂ｐ（ＭＰａ）＾５￣Ｆ￣￥??＝■｜；二：＝工＝：：：－■??ｌｉｔ?＋Ｈ－Ｕ?－１０??爸?０．３?－?Ｃｏｍｐ，?ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｒａｎｇｅ?ｌ－■?－?－?２０??１０２?ｉ?ｉｉＬｉｊｉ?ｉｆＴｆ－?Ｐｈ?Ｉ??３?°－１?－婦―（ｇｇｇｐ＾—一—?一ｂｐ＝??ｑ?Ｉ?ｌ．ｉ?Ｍ?Ｉ?Ｉ?ｌ?Ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉｓ?ＩＩ?Ｉ?Ｉ?ｌ?ｒ?ｒ?ｉ?１?１?ｔ?１?ｔ?＊ｒ?１?１?＊ｉ??２５０?３００?３５０?４００?４５０?５００?５５０?６００??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（Ｋ）??图１．６?Ｃ０２的压缩因子Ｚ随温度压力的变化网??Ｆｉｇｕｒｅ?１．６?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｆａｃｔｏｒ?Ｚ?ｏｆ?Ｃ０２?［２Ｓ，??Ｃ０２在透平中的温度一般都高达几百摄氏度甚至更高，如图１．６所示，在此??温度下（：０２可视为理想气体（压缩因子接近于１）。在透平膨胀过程中，由理想??气体的绝热过程推得的透平进出口温比，由式（１．３）计算：??Ｉ?＝?ｆｅ）?（Ｌ３）??式中
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【参考文献】：
期刊论文
[1]能源结构调整与雾霾治理的最优政策选择[J]. 魏巍贤,马喜立. 中国人口·资源与环境. 2015(07)
[2]超临界二氧化碳离心压气机内部流动特性分析[J]. 郑宽宽,赵航,丰镇平. 工程热物理学报. 2015(05)
博士论文
[1]CO2作为气化剂对煤焦-H2O气化反应的影响机制[D]. 白永辉.太原理工大学 2014
[2]IGCC电站二氧化碳捕集研究[D]. 迟金玲.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2011
[3]基于输运床气化炉的IGCC系统集成研究[D]. 王波.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2009
本文编号：3350043
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