新型低能耗回收CO2的IGCC系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，氣候變暖的問(wèn)題日益嚴(yán)重，CO2作為主要的溫室氣體，引起了世界各國(guó)對(duì)減排CO2問(wèn)題的關(guān)注。提高化石能源的利用效率和在利用過(guò)程中對(duì)CO2進(jìn)行捕集是減少CO2排放的兩個(gè)重要措施。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)電站被認(rèn)為是世界上最清潔的發(fā)電技術(shù)，但只有徹底解決了CO2的排放問(wèn)題，才能成為真正潔凈的電站。本文以傳統(tǒng)的不回收CO2的IGCC發(fā)電系統(tǒng)為基準(zhǔn)系統(tǒng)，提出了集成OTM的富氧燃燒法捕獲CO2的IGCC系統(tǒng)，以及集成MCFC的CO2近零排

2、放的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)，在保證系統(tǒng)效率的前提下從系統(tǒng)的角度解決了CO2的排放問(wèn)題。
　　首先，本文介紹了IGCC發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)流程，以及基于IGCC系統(tǒng)的不同的CO2捕集技術(shù)路線。利用Aspen Plus軟件建立了IGCC系統(tǒng)各單元模塊，并形成IGCC整個(gè)系統(tǒng)流程的模型，得到了精確的物流數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)性能參數(shù)。
　　其次，本文以傳統(tǒng)不回收CO2的IGCC系統(tǒng)為基準(zhǔn)系統(tǒng)，提出了三種不同的CO2零排放的動(dòng)力系統(tǒng)。一種是集成OTM的CO2

3、零排放的IGCC系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用富氧燃燒法捕集的系統(tǒng)中的CO2，用氧離子傳輸膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的深冷空分單元分離氧氣;一種是回收CO2的整體煤氣化熔融碳酸鹽燃料電池聯(lián)合循環(huán)(IGMCFCCC)發(fā)電系統(tǒng)，是用MCFC代替?zhèn)鹘y(tǒng)IGCC系統(tǒng)中的燃?xì)廨啓C(jī)單元，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步捕集系統(tǒng)中的CO2;一種是用常壓MCFC回收IGCC系統(tǒng)排氣中CO2的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)。將所提出的新系統(tǒng)與基準(zhǔn)系統(tǒng)相比較，同時(shí)對(duì)其主要性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，得出新系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能降