煤基燃料—氧—水蒸气燃烧零排放系统Aspen Plus模拟

发布时间：2017-04-19 22:12

  本文关键词：煤基燃料—氧—水蒸气燃烧零排放系统Aspen Plus模拟，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：化石能源的使用为人类提供动力的同时也带来了环境污染的问题,能源的利用不仅要高效更要清洁。煤基-氧-水蒸气燃烧的二氧化碳近零排放发电系统(Oxy-Coal Combustion Steam System of Near-Zero Emissions,OCCSS,OCCSS)是一种新的发电模式,可以同时满足煤炭的高效利用和控制二氧化碳排放。作为一个新型发电系统,燃烧的组织方式和做功的工质都与传统电厂不同,本文对OCCSS系统整体建立模型,模拟计算系统的发电效率证明新系统的可行性和优势,并研究燃烧室压强、燃料配比对系统性能的影响,得到系统静态特性的变化规律,对技术发展方向具有参考价值。本文使用流程模拟软件Aspen Plus建立系统的整体模型,模拟计算了系统的净发电效率,并与传统锅炉电厂和第三代富氧燃烧技术进行了对比分析,证明了OCCSS发电系统的净效率高于传统锅炉和富氧燃烧技术,在技术上具有明显优势。对两种不同煤处理方式的OCCSS系统也分别进行了建模计算,结果表明基于超净煤的OCCSS系统比基于煤气化的OCCSS系统具有更高的发电效率。对基于超净煤的OCCSS发电系统的进行了系统静态特性研究,系统净发电功率随气体发生器和#1再燃室压强的增加而上升,随#2再燃室压强的增加,系统净效率先上升后下降。当燃料配比发生变化时,若配比增大的燃烧室在配比减小的燃烧室之前,则系统的净效率上升,反之下降。对基于煤气化的OCCSS发电系统同样进行了系统的静态特性研究,与超净煤系统不同的是:气体发生器压强增大时,系统净发电功率先上升后下降;系统净功率的波动幅度小于超净煤系统,系统更加稳定。
【关键词】：Aspen Plus CO_2零排放 高效发电 静态特性 OCCSS
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM61;TQ534
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-20
• 1.1 课题研究的背景和意义8-9
• 1.2 CO_2零排放系统的国内外研究现状9-15
• 1.2.1 IGCC技术9
• 1.2.2 ZECA发电系统9-10
• 1.2.3 HyPr-Ring发电系统10-11
• 1.2.4 CES发电技术11-12
• 1.2.5 富氧燃烧技术12-13
• 1.2.6 其他CO_2零排放技术13-14
• 1.2.7 OCCSS发电系统14-15
• 1.3 Aspen Plus软件介绍15-17
• 1.3.1 Aspen Plus软件建模过程16
• 1.3.2 Aspen Plus的具体应用16-17
• 1.3.3 Aspen Plus在本研究中的应用17
• 1.4 研究目标及内容17-20
• 1.4.1 研究目标17-18
• 1.4.2 研究内容18
• 1.4.3 逻辑关系框图18-20
• 第2章 发电系统模型的建立与计算20-38
• 2.1 单元模型建立20-26
• 2.1.1 空分单元20-23
• 2.1.2 煤处理单元23-24
• 2.1.3 燃烧、再燃、透平组合单元24-26
• 2.1.4 冷凝单元和CO_2回收单元26
• 2.2 系统整体模型的建立26-32
• 2.3 模拟计算32-37
• 2.3.1 物性方法32
• 2.3.2 初始条件32-34
• 2.3.3 系统可靠性验证34-35
• 2.3.4 系统效率对比35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 超净煤OCCSS系统发电效率影响因素的研究38-52
• 3.1 气体发生器压强对系统特性的影响38-40
• 3.2 再燃室压强对系统特性的影响40-45
• 3.2.1 调节#1 再燃室压强40-42
• 3.2.2 调节#2 再燃室压强42-45
• 3.3 燃料配比对系统特性的影响45-51
• 3.3.1 调节#1 再燃室和#2 再燃室燃料配比45-47
• 3.3.2 调节气体发生器和#2 再燃室燃料配比47-48
• 3.3.3 调节气体发生器和#1 再燃室燃料配比48-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第4章 煤气化OCCSS系统发电效率影响因素的研究52-62
• 4.1 气体发生器压强对系统特性的影响52-54
• 4.2 再燃室压强对系统特性的影响54-57
• 4.2.1 调节#1 再燃室压强54-55
• 4.2.2 调节#2 再燃室压强55-57
• 4.3 燃料配比对系统特性的影响57-61
• 4.3.1 调节#1 再燃室和#2 再燃室燃料配比57-58
• 4.3.2 调节气体发生器和#2 再燃室燃料配比58-60
• 4.3.3 调节气体发生器和#1 再燃室燃料配比60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 林汝谋,段立强,金红光;CO_2准零排放的IGCC系统探索研究[J];工程热物理学报;2002年06期

2 段立强,林汝谋,蔡睿贤,金红光;CO_2零排放的整体煤气化联合循环系统研究进展[J];燃气轮机技术;2002年03期

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本文编号：317230