注CO2井筒相态分布模型的建立

为了模拟注CO2井筒相态分布,为注CO2驱油提供理论依据,节省测井成本,提高驱油效率,建立了注CO2井筒相态分布模型。本文基于传热学、流体力学、能量守恒定律等理论方法,建立了井筒温度压力耦合模型,然后结合CO2相态变化图,绘制井筒相态分布图,最后基于MATLAB编制了便于操作的图形用户交互界面程序。将本文建立的注CO2相态分布模型应用于油田实验井,通过与现场监测得出的温度和压力数据曲线进行对比,得出平均测量点与本文模型计算点总的平均相对误差,温度平均相对误差为0.75％,压力平均相对误差为3.2％。基本满足注CO2井筒相态分布模型建立的精度要求,能够指导注CO2驱油井实际生产,优化井口注入参数,提高驱油效率。     

CO2对致密油渗吸作用的影响机理研究

CO2能够有效提高致密油渗吸采出程度。本文针对致密油CO2溶液渗吸机理展开研究，设计了渗吸实验装置，开展了不同压力、不同渗透率的渗吸实验，并研究了束缚水饱和度对渗吸能力的影响。结果表明:CO2能够提高自发渗吸速度及渗吸采出程度；提高压力能增强CO2的传质速度，增强渗吸作用；较低的渗透率会阻碍CO2在岩心中的扩散，削弱了CO2提高自发渗吸速度的能力；束缚水的存在会影响渗流能力，并消耗一部分CO2，使渗吸速度降低，但束缚水一般分布在盲端和无效孔隙，因此对渗吸总采出程度的影响较小；增加CO2压力可以降低油水界面张力，降低毛管力；渗透率越高，毛细管半径越大，毛管力越低，说明CO2对毛管力的作用并非提高渗吸采收率的主要机理；CO2通过溶解、扩散、膨胀等作用，可以提高致密油渗吸速度和驱油效率，是CO2增强渗吸作用的主要机理。     

注CO2对高温高压条件下油-地层水体系界面张力的影响

目前对于CO2-原油界面张力特征研究较多，但是对于原油-CO2地层水体系相界面作用特征的研究较少。本文采用轴对称悬滴形状分析技术分析了不同CO2饱和度对原油-地层水平衡界面张力的影响，以及原油-饱和CO2地层水与原油-地层水平衡界面张力的变化。同时，对CO2通过油-水界面从油滴中提取轻烃组分的现象，进行了研究和分析。结果表明:原油-饱和CO2地层水的平衡界面张力随压力的增加而降低，随压力的增加，体系的溶解和扩散越来越明显；油与饱和CO2地层水之间发生介质交换，出现部分混溶现象；在该体系压力高于压力阈值17.09 MPa时，CO2溶解度增加趋势变缓，原油-饱和CO2地层水平衡界面张力降低缓慢基本保持不变。实际生产中，在低于体系阈值压力时，提高CO2含量能够有效地降低界面张力；高于阈值压力后，继续增加CO2含量对体系平衡界面张力作用不大。该研究可为节约CO2驱替成本提供参考。     

深部咸含水层CO_2地质埋存厂址筛选方法研究

CO2地质埋存适宜性评价一般分为国家级潜力评价阶段、盆地级潜力评价阶段、目标级潜力评价阶段、场地级评价阶段和灌注级评价阶段等5个阶段。本文专门就碎屑岩盆地,针对场地级评价阶段工作提出详细的场地筛选与评价方法,给出了评价流程,并基于模糊数学方法,给出了场地综合评价阶段的评价方法。     

深部咸含水层CO2地质埋存厂址筛选方法研究

CO2地质埋存适宜性评价一般分为国家级潜力评价阶段、盆地级潜力评价阶段、目标级潜力评价阶段、场地级评价阶段和灌注级评价阶段等5个阶段。本文专门就碎屑岩盆地,针对场地级评价阶段工作提出详细的场地筛选与评价方法,给出了评价流程,并基于模糊数学方法,给出了场地综合评价阶段的评价方法。     

深部咸含水层CO_2地质埋存场地适宜性评价探讨

通过对地质因素、安全因素、政策法规、环境限制和经济因素等5个方面进行分析,对深部咸含水层CO2地质埋存的场地适宜性评价进行了研究。初步建立了场地适宜性评价准则及筛选准则。     

深部成含水层CO2地质埋存场地适宜性评价探讨

通过对地质因素、安全因素、政策法规、环境限制和经济因素等5个方面进行分析,对深部成含水层CO2地质埋存的场地适宜性评价进行了研究.初步建立了场地适宜性评价准则及筛选准则.     

不同油纸复合绝缘老化时生成CO、CO2的规律

CO和CO2是反映油纸绝缘系统绝缘故障的重要特征气体。为了研究并比较不同绝缘组合下油中CO和CO2体积分数φ(CO)、φ(CO2)的变化规律,对#25变压器油、普通纤维素绝缘纸、BIOTEMP植物绝缘油、Munksjo热稳定纸组成的4种油纸复合绝缘在不同温度下进行约4000h的加速热老化试验,对不同油纸复合绝缘的油中CO、CO2体积分数φ(CO)、φ(CO2)及比值φ(CO2)/φ(CO)随老化时间、绝缘纸聚合度的变化规律进行了研究。结果表明:采用Munksjo热稳定纸的油纸复合绝缘时,进入老化初期(聚合度约830)后,φ(CO2)/φ(CO)可以反映绝缘纸老化程度的变化;采用普通纤维素绝缘纸的油纸复合绝缘时,推荐用进入老化中期(聚合度约600)后的φ(CO2)/φ(CO)来量度老化程度的变化;绝缘纸聚合度与φ(CO2)/φ(CO)变化的关系中,影响φ(CO2)/φ(CO)达到最大值及到达时间的主要因素是纸的类型,而油的类型影响较小;与#25变压器油进行组合时,若用新型Munksjo热稳定纸替换普通纤维素绝缘纸来提高性能,则现行的用φ(CO2)/φ(CO)判断绝缘系统故障信息的标准需要进行适当调整。     

燃煤电厂烟气CO2捕集-甲烷化利用工艺流程模拟研究

燃煤电厂烟气中大量的CO2直接排空对环境负面影响严重,而捕集这部分CO2并利用可再生能源制氢将其转化为CH4等能源产品,可以同时实现环境保护和能源转换与储存。本文对CO2捕集-甲烷化利用工艺流程进行了详细的模拟分析,并核算了这一耦合工艺的能耗、碳排放以及经济性。模拟结果表明:捕集工段中CO2捕集率可达79%,获得摩尔分数98%的CO2;甲烷化工段中最终得到CH4摩尔分数为91%~94%的产品气。此过程若采用可再生能源制氢工艺提供H2,则可显著降低总能耗,实现CO2净减排。在未来可再生能源制氢成本大幅下降或能够获得大量廉价氢气的情况下,此耦合工艺可获得一定的经济收益,有望成为未来燃煤电厂烟气CO2大规模工业利用的重要技术路径之一。     

燃煤电厂CDM与CO2近零排放现代技术的探讨

燃煤电厂实施碳减排和碳零排放是走向清洁能源必由之路.文中简述了清洁发展机制(CDM)的概念、意义,CO2减排类型及在我国的进展.详述了以燃煤发电为主的国家,有些机组产生温室气体排放危害环境,若采用超超临界燃煤机组,可达到低碳排放;采用煤气化发电的燃煤IGCC电站与能捕集和封存CO2技术CCS的组合,将是最有潜力的促进CO2近零排放的现代技术.同时阐明了IGCC电站捕集CO2的有利条件并提供了与CO2减排相关的流程简图以及CCS技术所包含的4个方面内容,进一步丰富了"绿色煤电"的内涵.     

燃煤O2/CO2循环燃烧过程中SO2与NOx协同脱除的中试研究

由于温室气体影响导致的全球变暖和气候变化日趋严重,温室气体CO2的捕集和封存作为一个缓解气候变化潜在的技术越来越引起全世界的关注。O2/CO2循环燃烧被认为是一种效率高、风险小的CO2捕集方式。该文采用高硫(2.235%)的贫煤,在0.3 MW中试台架上,对O2/CO2、O2/CO2喷钙和O2/CO2循环燃烧喷钙等3种工况进行了SO2和NOx协同脱除的研究。以空气气氛下的燃烧排放作为基准。研究表明：在高CO2气氛下,喷钙脱硫的效率得以显著提高,同时NOx的脱除效率也有明显提高;在O2/CO2 循环燃烧喷钙的工况下,脱硫效率达96%,脱硝效率达89%,尾部烟气中SO2、NOx排放满足国家火电厂大气污染物排放标准的要求。     

基于常压TGA的煤焦-CO2加压反应动力学数据求解

采用NETZSCHSTA449F3同步热分析仪进行煤焦－CO2反应热重实验,气体总压保持0．1MPa,CO2分压分别为0．017MPa、0．042MPa、0．058MPa、0．100MPa,通过n级速率方程和Langmuir—Hinshelwood（LH）速率方程拟合实验结果,合理推导至加压工况,获得加压情况下的反应动力学参数,并利用拟合公式进行较大温度和气体分压范围内任意工况下不同煤种的煤焦－CO2气化反应活性比较。LH速率方程可更精确地描述CO2分压的影响。CO2分压对反应速度的影响程度随分压的升高而降低,温度对煤焦－CO2气化反应活性的影响程度大于CO2分压。煤种的化学反应活性在不同的温度和CO2分压下强弱次序不完全一致,不能采用某一特定工况下的结果统一概括。     

加压条件下CaO碳酸化反应动力学研究

利用加压热重分析仪研究加压条件下CaO碳酸化反应的动力学特性。实验研究表明，CaO最终转化率随反应总压、CO2分压的提高而增大。随着CO2分压的提高，碳酸化反应在化学反应控制阶段的反应速率明显增大。收缩核机理模型能很好地描述CaO碳酸化反应的过程。利用该模型进行动力学研究发现，随反应总压和CO2分压的提高，化学反应控制阶段的反应活化能明显降低。依据实验结果建立了综合考虑反应温度和CO2分压影响的CaO碳酸化反应速率方程，其计算结果和实验结果能较好地吻合。研究表明加压条件有利于CaO碳酸化反应的进行，所得结果可以用于近零排放制氢系统和电厂烟气CO2捕获等反应过程的模拟。     

基于碳捕集与液态CO2储能的综合能源系统优化调度

针对综合能源系统在新能源消纳方面的不足,提出一种基于碳捕集与液态CO2储能的综合能源系统。首先,分析了液态CO2储能实际运行特点以及碳捕集装置综合灵活运行方式的“削峰填谷”特性;其次,建立考虑液态CO2储能与碳捕集装置不同运行方式的综合能源系统;最后,以系统总运行成本最小为目标函数建立优化调度模型,并通过负荷率、能源利用率等评价指标衡量调度结果。算例分析表明,该优化模型可提高能源利用率,缓解系统调峰压力,实现系统运行的经济性和低碳性。     

燃煤电站CO_2捕集技术研究现状及前景展望

由CO2等温室气体引发的温室效应对全球环境造成了显著影响,这使得CO2捕集和储存技术受到了越来越多的重视。燃煤电厂是CO2重要的排放源,同时也是将来CO2捕集技术的主要应用对象。本文介绍了4种主要的燃煤电厂CO2捕集技术,包括燃烧前脱碳技术、燃烧后CO2捕集技术、富氧燃烧技术和化学链燃烧技术,分析了这些技术各自的优势和亟待解决的问题,并从经济性、先进性和成熟度3个方面对这些技术进行了比较,最后对我国CO2捕集技术发展前景进行了展望。     

O2/CO2与空气对燃煤汞形态分布的影响

为研究O2/CO2和空气燃烧方式对汞形态分布影响的差异,借助管式试验炉,对空气和O2/CO2 2种气氛下对4个煤种分别在600、800、1 000 ℃下进行了堆燃。燃烧过程中烟气的汞排放,采用Ontario Hydro方法进行吸收测试,比较了O2/CO2和空气气氛下的汞形态分布特点。试验结果表明,在相同温度下,与空气燃煤相比,煤粉在O2/CO2气氛下燃烧单质汞含量升高,二价汞含量降低。随着反应温度的升高,这两种气氛下单质汞的含量均逐渐降低,而二价汞的含量逐渐升高。同时在相同温度和反应气氛下,不同煤种汞形态分布不同,含硫量高的煤燃烧烟气中二价汞的含量比低硫量的煤高,而单质汞的含量比含硫量低的煤要低。而煤粉充分燃烧时,温度和煤种对于4种燃烧气氛下灰分中残留汞元素含量产生较小影响。