鐵基復(fù)合載氧體與co2f褐煤化學(xué)鏈燃燒性能研究

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1、萬方數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文4．4．4，j、結(jié)????????????????????????????????????．．454．5本章小結(jié)???????????????????????????．45第5章結(jié)論與展望??????????????????????????465．1結(jié)論???????????????????????????????????????465．2展望?????????????????????????????。47參考文獻(xiàn)???????????????????????????????48攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果????????????????一55致

2、謝???????????????????????????????。57VI萬方數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文1．1C02減排必要性第1章緒論當(dāng)今社會(huì)，以化石燃料為主的能源利用技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。化石燃料燃燒排放的COz是引發(fā)溫室效應(yīng)的主要原因之一【¨。影響溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w有c02、H20、CH4、N20、CFC和SF6，其中C02對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)最大【21。基于兩個(gè)因素，第一：COz排放量占所有溫室氣體的比重最大，高達(dá)75％。第二：C02在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)，壽命可能為300年，其中25％可能持續(xù)存在【31。近幾年C02濃度迅速增長(zhǎng)，截止到2014年，全球大氣中C02濃度由工業(yè)

3、革命前的280ppm已經(jīng)增加到了394ppm[4]。為了防止地球發(fā)生災(zāi)難性的變化，C02濃度不能超過450ppm【51，即濃度至多增加到目前濃度的14．2％。因此，必須實(shí)現(xiàn)C02減排和高效捕獲。2009年12月7日哥本哈根會(huì)議通過了《哥本哈根協(xié)議》，會(huì)議上中國(guó)政府溫家寶總理提出，到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值C02排放量將比2005年下降40％-50％。中國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，自2006年起，二氧化碳排放量已居世界首位，排放總量比美國(guó)高一倍。2014年11月12日，中美雙方在北京發(fā)布《中美氣候變化聯(lián)合聲明》，中國(guó)政府首次正式提出2030年左右中國(guó)碳排放有望達(dá)到峰值，并將于2030年將非

4、化石能源在一次能源中的比重提升到20％，推進(jìn)碳捕集、利用和封存重大示范項(xiàng)目【61。面對(duì)巨大的環(huán)保壓力，降低二氧化碳的排放已刻不容緩。1．2C02捕集技術(shù)方法和路線減少C02排放的三種方法，分別如下：(1)提高能源利用效率和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，如采用超高參數(shù)的發(fā)電機(jī)組、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等；(2)加大使用核能和新能源，盡量減少高C／H比的燃燒使用量；(3)碳捕集和封存技術(shù)(CarbonCaptureandStorage，簡(jiǎn)稱CCS技術(shù))。當(dāng)今能源需求不斷增長(zhǎng)、能源結(jié)構(gòu)難以發(fā)生大變的格局下，僅僅依靠(1)、(2)途徑完全無法實(shí)現(xiàn)C02減排目標(biāo)，CCS技術(shù)可以將c02排放量降低85‰90％[71。該

5、技術(shù)作為未來最具實(shí)用的二氧化碳減排方法18,91，目前己經(jīng)在美國(guó)、加拿大、日本、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了較多研究。1．2．1C02捕集的主要方法簡(jiǎn)介C02捕集和封存技術(shù)主要分為三個(gè)步驟：(1)捕集并壓縮來自煙氣中的C02：(2)1萬方數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文通過管道輸送C02；(3)對(duì)C02氣體回收再利用，用于尿素生產(chǎn)，地下存儲(chǔ)，生產(chǎn)干冰等。其中，二氧化碳捕獲成本占整個(gè)CCS系統(tǒng)的70％一90％【101。目前，有四種方法可用于工業(yè)和電廠應(yīng)用：燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃N(o衫c02技術(shù))和化學(xué)鏈燃燒(Chemical．LoopingCombustion，以下簡(jiǎn)稱CLC)四大類[11

6、1。燃燒前宮集燃燒后富集富氧燃燒煙氣空氣燃料圖1-1C02捕集技術(shù)路線簡(jiǎn)圖以IGCC為主要代表的燃燒前C02捕集技術(shù)，是目前運(yùn)行成本最低廉的捕集技術(shù)，具有很好的發(fā)展前景。但是該技術(shù)只適用于新建IGCC電廠，系統(tǒng)復(fù)雜，富氫燃?xì)獍l(fā)電等關(guān)鍵技術(shù)還未成熟。對(duì)于燃燒前的技術(shù)示范，中國(guó)華能綠色煤電在天津已建成250MWIGCC級(jí)示范電站機(jī)組，并計(jì)劃依托其建設(shè)30MW燃燒前捕集示范裝置。燃燒后捕集是當(dāng)前最為成熟的C02捕集技術(shù)[12，13】，可直接用于已建電廠。華能北京熱電廠是我國(guó)第一個(gè)采用燃燒后捕集的火力發(fā)電廠，捕集能力約3000．5000v年。2009年底，華能上海石洞口第二電廠建成并投運(yùn)了年C

7、02捕獲能力為1．2X10st的示范項(xiàng)目。采用化學(xué)吸附法進(jìn)行C02捕獲時(shí)，吸附幫的再生需要耗費(fèi)大量成本和能量，導(dǎo)致電廠效率下降10％一14％[141，運(yùn)行成本較高。富氧燃燒技術(shù)采用商純度02助燃，大幅度減少尾部煙氣中熱力型NO。濃度1151。煙氣的主要成分為c02、H20、飛灰和S02，分別采用電除塵和脫硫方法脫除飛灰萬方數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文和S02，余下c02濃度高達(dá)80％．98％【12】，可進(jìn)行二氧化碳?jí)嚎s，運(yùn)輸和封存。該過程技術(shù)上