氧燃烧系统的能源-经济-环境综合分析评价
发布时间：2021-03-10 12:54
在全球减排CO2的大环境下,中国因为CO2排放量大且速率不断增加而面临着巨大的减排压力。氧燃烧技术在传统燃煤发电系统基础上添加了空分装置和尾气处理装置,用纯氧代替空气进行燃烧,并将70%左右的烟气进行循环,由此可以得到高浓度的CO2,因此被认为是一种有望从燃煤发电系统大规模减排CO2的新型燃烧方式。为了对氧燃烧技术的技术可行性、热力学特性、经济性、环境友好性等进行全面地评估,本文选取中国典型600 MW超临界燃煤发电系统作为研究对象,从能源‐经济‐环境三个方面对其进行了详细的分析和评价。本文首先在AspenPlus软件中对氧燃烧系统设计了一个灵活的仿真平台,在不同工况下研究系统关键运行参数（如烟气循环率、氧气浓度、氧气过量系数等）对系统热力性能的影响。结果显示:添加空分装置和尾气处理装置使氧燃烧系统热效率降低10.84%;氧燃烧系统可以高效地捕集到高浓度CO2（99%）,且能够实现SOx和NOx的协同脱除;冷循环方式中烟气参考循环率为0.6950.716,...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
热力系统分析方法
本章利用 Aspen Plus 过程仿真软件，对一 600MW 超临界氧燃烧燃煤发电系了详细的过程仿真并对系统中重要参数进行了分析。系统的燃用煤种为神华煤热力学参数值（如主蒸汽参数、过热蒸汽参数、汽轮机级出口压力、给水加热、凝汽器出口压力等）基于美国能源部（DOE）的一个报告[232]。本章设计的系模型灵活，不是仅仅针对某一种设计工况，除了一些重要的基本输入数据外，据均是根据系统的热力学特征计算而来，因此可以进行详细的参数灵敏性分析况分析。 图 2-1 中给出了氧燃烧系统的简易流程示意图。在氧燃烧系统中，从空气分得到的高浓度氧气（摩尔浓度 95%以上）代替空气与煤粉在炉膛中燃烧，同时0% ~ 80%的尾部烟气进行循环，一方面用以补充氮气的缺失体积，另一方面用燃烧温度，使其控制在传统燃烧温度的范围。而另一部分烟气则进入尾气处理装过除杂，压缩冷凝以及分离等过程，最终得到高纯度的 CO2产品。然后，对此行进一步的压缩、运输、封存，以实现 CO2减排的目的。
‐4锅炉系统仿真流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1](火积)在航天器热控系统并联热网络优化中的应用[J]. 程雪涛,徐向华,梁新刚. 中国科学:技术科学. 2011(04)
[2]基于（火积）耗散率最小的伞形柱状肋片构形优化[J]. 肖庆华,陈林根,孙丰瑞. 中国科学:技术科学. 2011(03)
[3]基于(火积)耗散率和流阻最小的冷却流道构形优化[J]. 肖庆华,陈林根,孙丰瑞. 中国科学:技术科学. 2011(02)
[4]基于全生命周期的O2/CO2循环燃烧电厂的技术-经济评价[J]. 王云,赵永椿,张军营,郑楚光. 中国科学:技术科学. 2011(01)
[5]基于(火积)耗散率最小的离散和连续变截面导热通道构形优化[J]. 魏曙寰,陈林根,孙丰瑞. 中国科学:技术科学. 2010(10)
[6]O2/CO2气氛下不同密度煤粉燃烧特性研究[J]. 吴乐,徐明厚,王晟孚,姚洪,乔瑜,胡勇. 工程热物理学报. 2010(10)
[7]增压富氧燃烧烟气辐射特性宽带关联k模型[J]. 米翠丽,阎维平. 中国电机工程学报. 2010(29)
[8]基于火积耗散率最小的“盘点”导热构形优化[J]. 肖庆华,陈林根,孙丰瑞. 科学通报. 2010(24)
[9]基于损害和成本的环境污染损失核算——以山东省为例[J]. 杨丹辉,李红莉. 中国工业经济. 2010(07)
[10]旋流型O2/CO2煤粉燃烧器的流动及燃烧试验研究[J]. 丘纪华,邹春,刘敬樟,李刚,李曼丽,郑楚光. 中国电机工程学报. 2010(17)
博士论文
[1]大气扩散模型与环境经济损失评价研究[D]. 汪鹏.大连理工大学 2010
[2]复杂能量系统的热经济学分析与优化[D]. 张超.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]传统燃煤发电系统及CO2减排系统的热经济学成本分析和优化[D]. 熊杰.华中科技大学 2007
本文编号：3074695
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
热力系统分析方法
本章利用 Aspen Plus 过程仿真软件，对一 600MW 超临界氧燃烧燃煤发电系了详细的过程仿真并对系统中重要参数进行了分析。系统的燃用煤种为神华煤热力学参数值（如主蒸汽参数、过热蒸汽参数、汽轮机级出口压力、给水加热、凝汽器出口压力等）基于美国能源部（DOE）的一个报告[232]。本章设计的系模型灵活，不是仅仅针对某一种设计工况，除了一些重要的基本输入数据外，据均是根据系统的热力学特征计算而来，因此可以进行详细的参数灵敏性分析况分析。 图 2-1 中给出了氧燃烧系统的简易流程示意图。在氧燃烧系统中，从空气分得到的高浓度氧气（摩尔浓度 95%以上）代替空气与煤粉在炉膛中燃烧，同时0% ~ 80%的尾部烟气进行循环，一方面用以补充氮气的缺失体积，另一方面用燃烧温度，使其控制在传统燃烧温度的范围。而另一部分烟气则进入尾气处理装过除杂，压缩冷凝以及分离等过程，最终得到高纯度的 CO2产品。然后，对此行进一步的压缩、运输、封存，以实现 CO2减排的目的。
‐4锅炉系统仿真流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1](火积)在航天器热控系统并联热网络优化中的应用[J]. 程雪涛,徐向华,梁新刚. 中国科学:技术科学. 2011(04)
[2]基于（火积）耗散率最小的伞形柱状肋片构形优化[J]. 肖庆华,陈林根,孙丰瑞. 中国科学:技术科学. 2011(03)
[3]基于(火积)耗散率和流阻最小的冷却流道构形优化[J]. 肖庆华,陈林根,孙丰瑞. 中国科学:技术科学. 2011(02)
[4]基于全生命周期的O2/CO2循环燃烧电厂的技术-经济评价[J]. 王云,赵永椿,张军营,郑楚光. 中国科学:技术科学. 2011(01)
[5]基于(火积)耗散率最小的离散和连续变截面导热通道构形优化[J]. 魏曙寰,陈林根,孙丰瑞. 中国科学:技术科学. 2010(10)
[6]O2/CO2气氛下不同密度煤粉燃烧特性研究[J]. 吴乐,徐明厚,王晟孚,姚洪,乔瑜,胡勇. 工程热物理学报. 2010(10)
[7]增压富氧燃烧烟气辐射特性宽带关联k模型[J]. 米翠丽,阎维平. 中国电机工程学报. 2010(29)
[8]基于火积耗散率最小的“盘点”导热构形优化[J]. 肖庆华,陈林根,孙丰瑞. 科学通报. 2010(24)
[9]基于损害和成本的环境污染损失核算——以山东省为例[J]. 杨丹辉,李红莉. 中国工业经济. 2010(07)
[10]旋流型O2/CO2煤粉燃烧器的流动及燃烧试验研究[J]. 丘纪华,邹春,刘敬樟,李刚,李曼丽,郑楚光. 中国电机工程学报. 2010(17)
博士论文
[1]大气扩散模型与环境经济损失评价研究[D]. 汪鹏.大连理工大学 2010
[2]复杂能量系统的热经济学分析与优化[D]. 张超.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]传统燃煤发电系统及CO2减排系统的热经济学成本分析和优化[D]. 熊杰.华中科技大学 2007
本文编号：3074695
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