若干化學(xué)鏈系統(tǒng)的過程模擬和分析評價(jià).pdf

1、化石能源的大量使用造成了溫室效應(yīng)的日益加劇。富氧燃燒系統(tǒng)是一種極具潛力的CCS技術(shù)，但是由于空分系統(tǒng)成本高，能耗大導(dǎo)致富氧燃燒系統(tǒng)的成本高，凈效率低。目前有兩種解決途徑：
　　1.尋求一種新的減排燃燒方式；
　　2.設(shè)計(jì)一種低能耗空分技術(shù)與富氧燃燒系統(tǒng)耦合?；瘜W(xué)鏈燃燒技術(shù)（CLC）是一種新型的CCS技術(shù)，避免了燃料與空氣的直接接觸，抑制了NOx的生成，具備CO2內(nèi)分離、能源梯級利用、熱效率高的特點(diǎn)?；贑LC原理的化學(xué)鏈空分

2、技術(shù)（CLAS），系統(tǒng)簡單以及運(yùn)行能耗低，與富氧燃燒技術(shù)耦合后能夠提高系統(tǒng)的效率，降低系統(tǒng)發(fā)電成本。
　　本文利用Aspen Plus分別模擬了600MWe CLC燃?xì)庹羝l(fā)電機(jī)組和CLC蒸汽循環(huán)發(fā)電機(jī)組，并根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行了能耗分析和火用分析。結(jié)果顯示，CLC蒸汽循環(huán)系統(tǒng)的凈發(fā)電效率為39％，火用效率為45.26%，分別比CLC燃?xì)庹羝h(huán)系統(tǒng)提高了21.88%，13.66%。表明蒸汽循環(huán)發(fā)電方式更適合于化學(xué)鏈燃燒技術(shù)。

3、　　結(jié)合國內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對2×300 MWe CLC燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。CLC燃煤發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本（使用天然鐵礦石作為氧載體）為483.58￥/MW，是CFB電站發(fā)電成本的1.196倍，靜態(tài)投資成本是CFB機(jī)組的1.28倍。但是CLC機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)CO2的捕集以及減少NOx的排放，減少了污染物的排放。靈敏性分析的結(jié)果表示，燃料成本是對成本影響最大，鐵礦石價(jià)格對發(fā)電成本、CO2捕捉成本和CO2減排成本均無明顯影響。
　　

4、本文還對耦合了化學(xué)鏈空分的600MWe富氧燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了模擬，分別研究了溫循環(huán)煙氣作為CLAS釋氧反應(yīng)器流化氣（Case1），水蒸氣作為流化氣（Case2）以及耦合太陽能產(chǎn)生水蒸氣并作為流化氣（Case3）等工況，與常規(guī)深冷空分的富氧燃燒系統(tǒng)（Case0）進(jìn)行比較。結(jié)果表明，CLAS電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于深冷空分系統(tǒng)。煙氣循環(huán)系統(tǒng)的電耗最低，耦合太陽能系統(tǒng)能夠有效的降低系統(tǒng)能耗，提高系統(tǒng)的效率。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果表明，耦合CLAS系統(tǒng)后凈發(fā)電成本得