NGCC電廠CO2捕集系統(tǒng)能耗分析及經(jīng)濟(jì)效益評估.pdf

1、CO2排放是全球氣候變化的主要成因之一。我國長期以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致CO2排放量巨大。因此，我國應(yīng)該發(fā)展天然氣聯(lián)合循環(huán)(NGCC)發(fā)電。在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的背景下，NGCC電廠CO2捕集工藝意義重大。
　　本文通過設(shè)計(jì)計(jì)算、軟件模擬以及現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)等方法對NGCC電廠CO2捕集工藝系統(tǒng)、操作參數(shù)、能耗以及經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行了深入研究。研究目的旨在獲取工程技術(shù)數(shù)據(jù)，為我國未來NGCC電廠實(shí)施大規(guī)模CO2捕集提供技術(shù)參考。主要研究內(nèi)

2、容和結(jié)論包括:
　　(1)NGCC電廠CO2捕集工藝研究
　　通過SWOT分析，明確了NGCC電廠CO2捕集技術(shù)在中國具有良好的發(fā)展前景。結(jié)合煙氣特性分析，確定了燃燒后化學(xué)吸收法是目前最適宜NGCC電廠的CO2捕集工藝。對吸收劑進(jìn)行了研究，得出目前化學(xué)吸收法基本以胺（主要是MEA）或混合胺為市場主導(dǎo)，其他改進(jìn)型吸收劑的商業(yè)應(yīng)用處于嘗試階段。
　　對高井電廠單臺機(jī)組CO2捕集系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，計(jì)算得出單套CO2捕集系統(tǒng)的吸

3、收塔塔高18m，塔徑3m，再生塔塔高14m，塔徑2m。
　　(2)NGCC電廠CO2捕集模擬研究
　　采用ASPEN PLUS軟件對高井電廠單臺機(jī)組CO2捕集系統(tǒng)進(jìn)行了模擬。分析了吸收劑濃度、貧液負(fù)荷、CO2捕集率、再生塔操作壓力和溫度、再生塔入口富液溫度、吸收塔入口貧液溫度以及吸收塔入口煙氣溫度對系統(tǒng)再生能耗和冷卻水耗量的影響。通過參數(shù)敏感性分析，確定了工藝參數(shù)優(yōu)化組合，得出高井電廠單臺機(jī)組CO2捕集系統(tǒng)再生能耗為4.2G

4、J/tCO2。
　　(3)NGCC電廠CO2捕集工業(yè)試驗(yàn)研究
　　在NGCC電廠1500t/y的CO2捕集示范裝置上進(jìn)行了現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)。分析了再生塔操作溫度、貧液循環(huán)流量以及吸收塔入口煙氣溫度對捕集效率的影響，得出最佳再生溫度為111℃～114℃，最佳吸收劑循環(huán)流量為6m3/h，最佳吸收塔入口煙氣溫度為34℃～38℃。綜合模擬研究和工業(yè)試驗(yàn)結(jié)論，給出了一套CO2捕集工藝參數(shù)推薦值。在所推薦的工藝參數(shù)下，系統(tǒng)再生能耗為3.96

5、～4.2GJ/tCO2，低壓蒸汽耗量為1.67～1.77t/tCO2，MEA耗量為2kg/tCO2，電耗為100～110kwh/tCO2，冷卻水耗量為70t/tCO2，除鹽水耗量為0.5t/tCO2。
　　(4)大規(guī)模CO2捕集對NGCC電廠的影響評估
　　通過經(jīng)濟(jì)效益評估，得出NGCC電廠CO2捕集成本為602CNY/tCO2。非采暖季，單臺機(jī)組捕集和全廠捕集下，NGCC發(fā)電效率分別下降4.4％和13.2％;采暖季，NGC