燃烧前CO2捕集技术在IGCC发电中的应用

由于整体煤气化联合循环（IGCC）发电本身的技术特点,使得其非常适合于进行燃烧前CO₂捕集。针对IGCC特点,提出了一种MDEA脱酸气结合湿法氧化法硫回收的燃烧前CO₂捕集流程。通过模拟计算,验证了流程的可行性。将其与IGCC发电系统集成,对比计算了有无燃烧前CO₂捕集的IGCC系统供电效率等相关参数,燃烧前CO₂捕集使IGCC供电效率降低约10个百分点。分析指出了导致包含燃烧前CO₂捕集的IGCC供电效率降低的3个因素：蒸汽消耗、燃料化学能损失和新增动力设备电耗,并据此确定了今后的优化方向。     

燃烧前脱碳技术与工程进展

燃烧前脱碳技术是在整体煤气化联合循环发电的基础上增加碳捕集装置,实现CO2的近零排放和CO2的捕集、封存和再利用。主要介绍了燃烧前脱碳技术的技术路线、工艺流程及其特点。总结了世界范围内大型CO2捕集项目及其工程进展情况,分析了发展中存在的问题并给出了解决建议。     

二氧化碳捕集技术及应用分析

分析了CO2捕集技术及现状。CO2捕集是CCS的关键技术单元之一,针对不同的CO2气源,国内外研究开发了多种技术。许多CO2捕集技术已经工业化,其中燃烧后烟气中CO2的捕集技术主要是以一乙醇胺(MEA)为基础的胺法;燃烧前的CO2捕集技术主要应用于IGCC电厂,一般需要对煤气中CO进行部分变换,变换后脱碳可采用成熟技术,如Selexol(NHD)等。富氧燃烧则是在中试成功的基础上,进行更大规模的工业示范。国内外大型煤制油化工项目主要采用低温甲醇洗脱除CO2,如果设置CO2产品塔,则可以获得体积分数98%以上的CO2。天然气脱碳主要采用MDEA技术。另外还有低温法、PSA、膜分离等CO2捕集技术及化学链燃烧等一些正在研发的技术。     

催化裂化实现CO2捕集的技术探讨

论述了4种碳捕集方法,即燃烧前捕集、氧燃烧捕集、燃烧后捕集和化学链燃烧捕集,得出氧燃烧捕集是比较适合于催化裂化实现CO2捕集的技术。同时,讨论了氧燃烧对再生器效率、旋风分离器效率以及取热器负荷的影响。     

二氧化碳捕集技术的现状与最新进展

CO_2的捕集是缓解温室效应的有效手段,可分为燃烧前分离、发电技术的改进、燃烧后分离。IGCC、化学链燃烧技术、富氧燃烧等技术的主要目的是富集CO_2,降低分离成本。燃烧后分离技术较成熟,主要介绍了其中的吸收分离法、吸附分离法、膜法的原理、优缺点及最新进展。     

IGCC系统减排CO2的性能比较和分析

分别对IGCC系统、IGCC燃烧前捕捉CO2系统以及CO2循环利用的纯氧燃烧系统的产气率和能耗进行了计算.结果表明,当煤种和气化条件不变时,燃烧前捕捉CO2会使IGCC系统的燃气轮机和蒸汽轮机做功量减少,热效率降低5.851％.当减排86.55％的CO2时,系统热效率为42％,有利于IGCC清洁高效运行.若采用CO2循环的纯氧燃烧技术,其系统热效率比未循环CO2的燃烧前捕捉系统低,但可以实现CO2的零排放.     

二氧化碳捕集分离技术综述

二氧化碳捕集技术大致可分为:燃烧前脱除二氧化碳,如整体煤气化联合循环发电系统(IGCC);燃烧中脱除二氧化碳,如化学链燃烧(CLC)和富氧燃烧(Oxyfuel Combustion);燃烧后烟气中二氧化碳捕集与封存(CCS)。本文在现有基础上综述了新型二氧化碳捕集技术,包括离子液体吸收、金属有机骨架化合物吸附、电化学法等。     

燃烧后CO_2捕集技术与工程进展

当前主流CO2捕集技术有3种,分别是燃烧后、燃烧前和富氧燃烧CO2捕集技术。本文主要介绍了燃烧后脱碳技术的工艺流程以及优缺点,总结了国内外典型CO2捕集项目及其进展情况,最后结合目前CO2捕集发展状况提出了未来碳捕集技术发展方向建议。     

煤气化发电联产干冰与CO_2捕集封存技术的研究

以我国低碳和强化低碳模式,对煤气化发电CO2零排放工艺技术进行了对比和研究;从化学反应、工艺流程、工程应用等方面介绍了干粉煤气化发电同电解水制氢副产干冰CO2零排放工艺技术和煤气化联合循环发电(IGCC)CO2捕集埋藏工艺技术;对我国能源和环境安全的可持续发展提出了相关建议,指出煤气化联产干冰CO2零排放工艺技术是达到CO2零排放,实现煤炭清洁发电的有效途径。     

廊坊IGCC热电联供项目脱碳示范技术方案研究

廊坊IGCC热电联供项目主体方案分别对大同混煤采用干法粉煤气化技术(以Shell为代表)和湿法水煤浆气化技术(以GE为代表)进行了研究。技术方案研究重点对这2种气化技术的CCS系统配置进行研究,推荐了小规模试验时合适的抽气点。对Shell废锅流程合成气和GE废锅流程合成气所适用的变换工艺进行了分析,推荐了合适的变换工艺为低汽气比变换技术和NHD脱硫脱碳净化技术。最后对所设计的IGCC+CCS流程进行了建模分析,研究发现IGCC电厂采用CCS系统后对效率的影响是:脱碳后Shell方案比GE方案发电效率、供电效率的降低幅度大,但其发电效率和供电效率仍然高于GE方案,只是高的幅度要低于不脱碳时的数值。     

我国首套燃烧前二氧化碳捕集装置建成投运

正7月10日,中国首套燃烧前二氧化碳捕集装置完成72小时满负荷连续运行测试,该装置位于中国华能集团公司天津IGCC电站。这标志着华能在燃烧前二氧化碳捕集技术领域取得了重要进展,为实现污染物和二氧化碳近零排放的煤基清洁发电技术进一步发展奠定了基础。该装置由华能清洁能源技术研究院牵头,携手华能国际(7.250,0.04,0.55%)股份公司、华能华北公司、天津IGCC电厂以及国内科研、高校和制造企业等十多家单位合作,历时5年研制而成,是华能承担的国家"十二五"863主题项目课题"基     

燃烧后CO_2捕集技术研究

对燃烧前、燃烧后CO2捕集以及富氧燃烧3种CO2捕集技术的特点,以及适用于燃煤电厂的燃烧后CO2捕集技术进行了介绍,分析了吸收分离法、吸附分离法和膜分离法的原理及优缺点。其中,化学吸收法应用最广,但再生能耗大,运行成本高;吸附法虽再生能耗小,但对CO2选择性低,吸附能力有限;膜分离法目前仍处于实验室研究阶段,但应用前景巨大。对上述技术整合形成复合技术以及对新材料进行开发将有助于克服现有CCS技术面临的困难。     

基于低碳排放的IGCC发电模型研究

整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术具有发电效率高、污染物排放低、节水性能先进、有利于实现CO2减排等特点,是国际上公认的洁净、高效的发电技术之一。建立了基于低碳排放的IGCC发电模型,并分别对IGCC发电系统的两部分(煤气化系统和燃气-蒸汽轮机联合循环发电系统)建立了评价子模型。通过模型,计算不同煤质的IGCC系统能效、供电标煤耗及单位电量CO2排放量,并将模型计算结果与国内电厂的煤气化粗煤气组成、国际上大型联合循环机组的热效率进行了对比,验证了模型的合理性和准确性。     

我国首套燃烧前二氧化碳捕集装置建成投运

<正>2016年8月,华能集团在天津整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)电站建成我国首套燃烧前二氧化碳捕集装置,完成了72 h满负荷连续运行测试。该装置由华能清洁能源技术研究院牵头,与华能国际股份公司、华能华北公司、天津IGCC电厂以及国内科研机构、高校和制造企业等十多家单位合作,历时5年研制成功。其主要目标是依托我国首套250 MW级IGCC示范工程,研究开发30 MWth(兆瓦热)基于IGCC的二氧化碳     

燃烧前CO2捕集技术研究进展

近年来,全球性气候变暖已经严重威胁到人类社会、生存环境以及经济的发展,CO2减排问题刻不容缓。整体煤气化联合循环技术(IGCC)同燃烧前脱碳技术的联合应用,有望实现CO2的近零排放,成为当前研究热点之一。本文介绍了燃烧前脱碳技术的发展现状,简述了吸收法、吸附法、膜分离法等CO2分离方法的优缺点及其适应性,为回收利用CO2提供了技术依据。根据IGCC排放源特征,文章重点阐述了几种典型物理分离工艺特点及其在燃烧前脱碳技术的应用范围和前景,从新型高效CO2吸收剂的选择与应用、再生工艺的优化与创新以及耦合工艺的开发3个方向对CO2物理吸收法分离成本降低研究进行了论述,并对燃烧前脱碳技术所面临的挑战及其发展动向进行了深入讨论。     

CO2捕集的研究现状及钙基吸收剂的应用

温室气体CO2是当今世界环境恶化的主要原因之一,近年来针对CO2的捕集技术也相继被研究.磷石膏是湿法冶炼磷酸的副产物,具有产量大、微辐射性等特点,严重危害自然环境和人类健康.本文阐述二氧化碳捕集与封存(CCS)以及燃烧后捕集的三大方法的具体技术原理与特点,着重分析利用钙基吸收剂捕集CO2的技术特点和优势,提出CO2捕集技术的探索方向并指出利用磷石膏分解渣作钙基吸收剂矿化捕集CO2的思路.当前对CO2捕集的研究多停留在吸收剂捕集方面,单纯吸收剂虽吸收效果较好,但其成本较高.磷石膏分解渣作钙基吸收剂不仅有着良好的捕集效果,且解决了成本问题,实现了"以废制废"的思路.     

碳基材料改性石灰石增强其对CO2的捕集效率

在水泥行业中,石灰石不仅是生产水泥的原料,而且也可以用来捕集废气中的CO2.但是,它的捕集效率会因其颗粒表面在经过几次捕集循环后发生烧结而严重降低.在本文中,我们利用不同种类的碳基材料(炭黑、石墨、竹炭和椰壳炭)来改性石灰石,提高其CO2捕集效率.碳基材料的引入可以改变石灰石颗粒的形貌:在煅烧过程中,碳颗粒在CO2的捕集循环前期起到支撑骨架的作用,循环后期碳颗粒在完全燃烧后,会产生孔洞,从而增加石灰石颗粒的比表面积,延缓烧结,提高循环煅烧/碳酸化率.实验研究表明,椰壳碳颗粒改性后的石灰石的CO2捕集效率比纯石灰石提高13％.     

火电厂CO2捕获方式

随着社会经济的迅速发展,人类对于化石燃料的需求量越来越大,燃料燃烧后排放的有害物质也越来越多,全球环境污染问题严峻,温室效应尤为严重。CO2是主要温室气体,CO2总排放量的75%是由石化燃料燃烧产生的,我国CO2排放总量的一半来自电力工业[1]。中国作为负责任的国家,到2020年,中国要实现单位国内生产总值CO2排放量比2005年下降40%～45%这一目标。因此,火电厂CO2减排任务重大,采用CO2捕集与封存技术能减少电厂80%~95%排放量,理论上具有巨大的减排潜力,是当今世界公认的CO2减排的重要途径。目前电厂捕集技术大体上分作三种:燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集。     

二氧化碳捕集技术研究进展

随着全球工业的快速发展,二氧化碳的大量排放被认为是造成气候变暖最主要原因,二氧化碳的捕集和封存已经成为研究的热点,本文综述了近年来CO2捕集技术的研究进展,主要有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧三条技术路线,最后提出了可以提高二氧化碳捕集能力的策略与展望。     

TEPA/Q-10固态胺的脱碳性能

引言近年来随着全球变暖和气候变化,温室气体CO2的排放和控制日益受到人们的关注,CO2的捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)技术是减排CO2的一种有效手段,其中CO2的捕集成本约占CCS总成本的75%[1-2]。来自化石燃料燃烧发电排放的CO2约占世界CO2总排放量的