浅谈火电厂二氧化碳捕集技术的应用

烟气二氧化碳捕集技术（PCC）于2007年引入中国,在华能北京热电厂试验成功。经过几年运行,取得了较好的经济效益,在火电厂节能减排、产业链延伸实现循环经济上是一次新突破。     

二氧化碳捕集 实现“零碳火电厂”

二氧化碳是最主要的温室气体,在火电厂燃烧化石能源的过程中,二氧化碳约占各种有害气体的11%~15%。处置二氧化碳的方法有三种,即收集、利用和填埋地下。目前,这三种技术都处于实验研究阶段,还没有推广。     

离子液固定二氧化碳作用机理研究进展

离子液完全是由特定的阴、阳离子所构成的有机盐,在室温或近于室温下呈液态,通过调整阴阳离子结构或加入功能化基团,可形成具有特定功能、任务专一的吸收剂,其用于CO2固定显示出良好性能。普通离子液主要利用离子间特有的自由空间固定CO2,这种物理吸收过程需要较高的压力,且吸收容量较低;功能化离子液中通过引入碱性功能基团来吸收CO2,提高了离子液对CO2的吸收容量。     

燃煤电厂CO2捕集分离技术研究现状及其展望

CO2捕集技术是实现我国燃煤电厂CO2减排最为直接有效的手段.结合国内燃煤电站CO2捕集研究现状和示范项目状况,介绍了燃煤电厂CO2捕集的3种主要技术路线,综述了吸收法、吸附法和膜分离3种国际上主要的CO2分离技术机理,并就其各自的优缺点进行了比较,提出了现有分离方法应用于我国燃煤电厂需解决的问题.     

两相吸收剂捕集二氧化碳技术研究进展

化学吸收法是现阶段烟气CO2捕集较为成熟的技术路线之一,但吸收剂能耗高影响了该技术广泛工业应用.两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛关注.该文综述了目前两相吸收工艺和两相吸收剂的研究进展,介绍3种两相吸收工艺及其降耗原理.重点介绍混合胺型和物理溶剂型两类两相吸收剂的研发现状,分析和比较分相特性...     

国内首座电厂二氧化碳捕集工程投产

国内首个燃煤电厂烟气二氧化碳捕集示范工程——华能北京热电厂二氧化碳捕集示范工程建成投产,成功捕集出纯度为99．99％的二氧化碳．达到设计标准。这标志着我国存燃煤发电领域,二氧化碳气体减排技术首次得到应用,开创了二氧化碳捕集新的技术途径,同时也为应对气候变化提供了国际合作平台．     

用于烟气二氧化碳捕集的有机胺挥发性研究进展

化学吸收法是现阶段唯一可大规模捕集烟气CO2的技术路线,有机胺是常用的吸收剂,有机胺挥发性对系统运行成本、环境污染等影响较大.本文对比了 目前文献中用于测量有机胺气液平衡的静态总压法、改进型沸点仪、在线傅里叶红外等实验装置和方法,介绍了描述有机胺体系的Wilson模型、NRTL模型、UNIQUAC模型等热力学模型,重点...     

火电厂CO2捕集及资源化技术

温室气体CO2的减排问题已经引起了国际社会的极大关注。针对于CO2的集中排放源,介绍了火力发电厂各种CO2分离捕集技术的发展现状。直接从火力发电厂的烟气中分离并捕集CO2,然后对其进行储存或加以利用,是目前控制和减缓温室气体排放的重要措施之一。基于经济可行性,还介绍了包括EOR在内的各种CO2资源化技术,并展望了CO2减排技术的发展前景。     

国内首座电厂二氧化碳捕集工程投产

2008年7月16日,在北京奥运会即将开幕前夕,国内首个燃煤电厂烟气二氧化碳捕集示范工程——华能北京热电厂二氧化碳捕集示范工程建成投产,成功捕集出纯度为99．99％的二氧化碳,达到设计标准。在燃煤发电领域,二氧化碳气体减排技术首次得到应用。     

新型膜吸收技术及其在电厂烟气CO2脱除中的应用

与传统吸收技术相比,新型膜吸收技术在脱除烟气CO2中具有传质效率高、装置结构紧凑、能耗低、吸收成本低等优点.介绍新型膜吸收技术脱除燃煤电厂烟气CO2的原理.探讨膜材料、膜接触器组件及吸收剂等膜吸收法中的关键技术,对吸收性能的影响,总结该技术在实际燃煤电厂CO2脱除中的应用进展.     

Flue Gas CO2 Emission Reduction Technologies and Applications

The current status and trend of CO2 emission from coal-fired power plants in China are introduced. Main flue gas decarbonization technologies and their prospective of applications in China are discussed in two separate parts-capture and sequestration. It is stated that the selection of CO2 capture and sequestration technologies relates closely with the geographical location of power plants, with the destination of CO2 being the key. Further, it is suggested that industrialized test centers or test platforms of national or industrial level should be set up.     

粉煤灰制备吸附剂捕集CO2的研究

利用粉煤灰为原料,制备2大类可用于烟气中CO₂捕集的吸附剂。一类是沸石分子筛类吸附剂,利用水热合成法得到A型、X型等沸石分子筛吸附剂。一类是利用粉煤灰制备出适合的多孔载体,使用浸渍法得到固态胺类吸附剂。沸石分子筛对于CO₂主要是物理吸附,吸附容量169~223 mg/g,固态胺吸附剂是利用胺基与CO₂结合介于物理与化学吸附之间,吸附容量108~189 mg/g。实现将粉煤灰以废治废,即可以缓解粉煤灰对环境的影响,也能够实现碳减排,对社会和经济协调发展有利。     

600MW富氧燃烧系统过程建模及优化

用Aspen Plus软件对O2/CO2燃烧气氛下600 MW燃煤电厂全过程进行建模分析和优化,对空分系统、烟气处理系统进行功耗分析,并对空分系统、锅炉热力发电系统和烟气处理系统三大系统耦合优化分析。结果表明,当对600MW传统电厂改造成富氧燃烧时,空分系统占电厂总电耗58.54%,烟气处理系统占总电耗26.97%,电厂的供电效率由原来的37.69%降低到25.62%;当对富氧燃烧进行综合优化后,空分系统电耗可以降低22.6%,烟气处理系统略增1.3%,电厂的供电效率可以提高3.11%,最佳供氧浓度为98%。     

燃煤烟气CO_2捕集系统与电厂系统集成分析

应用于电厂的烟气二氧化碳捕集技术是能实现大规模降低二氧化碳排放的主要手段之一。文中从二氧化碳捕集系统与电厂系统集成角度出发,分别从烟气、汽水循环、冷却水等3个系统分析了捕集系统对电厂的影响及可以采取的集成及改造措施。结合660 MW超超临界机组进行二氧化碳捕集前后的模拟计算,考察二氧化碳捕集对电厂的影响,结果表明,全烟气中90%的二氧化碳捕集后电厂发电净效率降低约10个百分点。     

集成氧离子传输膜的CO_2零排放IGCC系统研究

为进一步降低从整体煤气化联合循环(IGCC)系统中捕集CO2的能耗,研究了一个集成氧离子传输膜(oxygen ion transport membrane,OTM)的富氧燃烧法低能耗捕集CO2的IGCC系统。利用Aspen Plus软件对系统进行了模拟,并对新系统与采用深冷空分的富氧燃烧法捕集CO2的IGCC系统及不回收CO2的IGCC系统进行了比较研究,并分析了OTM原料侧压力、渗透侧压力以及OTM运行温度对新系统性能的影响。研究结果表明:与采用深冷空分的富氧燃烧法捕集CO2的IGCC基准系统相比,集成OTM的新系统效率高出1.88个百分点,比传统不回收CO2的IGCC系统效率下降了6.67个百分点。     

煅烧沸石咪唑骨架吸附烟气CO2促进节旋藻生长固碳

利用藻类生物捕集CO₂是一种很有前景的减排烟气CO₂的方法,但是烟气CO₂在藻液中停留时间短,向溶解无机碳的转化困难,限制了藻细胞的生长固碳。通过煅烧不同时间的锌沸石咪唑骨架来制备CO₂吸附剂,利用不饱和金属活性位点吸附CO₂并促进CO₂向HCOO₃^-的转化,为藻细胞的生长固碳提供充足的溶解无机碳。结果表明:煅烧6h得到的吸附剂拥有最大的比表面积和孔容积有利于CO₂吸附和转化,可提高藻液中HCOO₃^-浓度55.7%,使得钝顶节旋藻的光能利用效率在99.99%煤化工烟气CO₂条件下增加了2.43倍,培养时间从7天缩短至5天,生物质产量提高了74.7%,CO₂固定速率提高了93.7%,为微藻减排烟气CO₂提供了新思路。     

准东煤在O2/H2O/CO2气氛下脱挥发分过程焦炭结构演化特性研究

富氧燃烧技术不仅是先进的碳捕集技术,且可通过气化吸热反应降低燃烧温度减少碱金属的析出,缓解燃用准东煤产生的积灰结渣等问题,提高准东煤的利用率。但循环烟气代替空气助燃,氧化反应与气化反应相互作用,会影响煤焦反应活性。为保证在有限反应空间内煤焦的燃烧效率,研究煤焦结构演化规律,对合理组织炉内燃烧、改善煤焦燃烧过程至关重要。在固定床上制焦,采用拉曼和傅里叶红外光谱仪研究煤焦微晶结构和官能团的演化过程。结果表明:O2或CO2单独与煤焦反应时,易生成芳香类碳结构,而H2O与煤反应过程中更易生成脂肪类氢结构;无论在何种气氛下反应,煤焦内部均经历大分子结构的分解、无定形碳结构的生成和逐步石墨化的过程,气氛的改变影响的是有机物分解析出的过程;O2与CO2同时存在时,气化剂体积分数增加先促进芳香结构的解体生成易反应的脂肪链结构;而O2与H2O同时存在时,O2体积分数增加会加速芳香结构的生成,H2O体积分数增加,则反应首先消耗脂肪链结构,然后促进芳香结构解体,生成脂肪链结构。     

一种用于确定饱和低渗透砂岩岩心中超临界CO2突破压力的数值方法

CO₂突破压力在CO₂地质储存能力、场地选择和盖层安全性评价中起着重要作用。为探究可用于预测CO₂突破压力的数值模拟方法,研究通过使用COMSOL Multiphysics数值软件,提出了一种基于逐步法的数值方法,并对饱和低渗透岩心进行了CO₂突破压力的数值模拟。结果表明:当岩心完全饱水时,CO₂突破压力和突破时间分别5.4 MPa和70 h,通过与已有实验数据对比,证明了此模拟方法是合理的。同时,对CO₂-H₂O系统中的界面张力和VG模型中m/l值进行了敏感性分析,结果表明:在相同的界面张力条件下,m/l参数越大,CO₂突破压力和突破时间越大。另外,随着CO₂-H₂O系统中界面张力的增大,突破压力和突破时间均呈减小趋势。研究可为深入研究岩心尺度上的CO₂突破行为和盖层评价等提供数值信息。