IGCC系统减排CO2的性能比较和分析.pdfVIP

第 35卷 第 4期 煤 炭 转 化 Vol_35 No．4 2012年 10月 C0AL C0NVERS10N 0ct．2012 IGCC系统减排 CO2的性能比较和分析 范 江” 刘姝玮 马素霞。 摘 要 分别对 IGCC系统、IGCC燃烧前捕捉 CO 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 CO。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 c0 时，系统热效 率为42 ，有利于IGCC清洁高效运行．若采用cO 循环的纯氧燃烧技术，其系统热效率比未循环 C0 的燃烧前捕捉 系统低 ，但可 以实现 CO2的零排放． 关键词 IGCC，C0 减排 ，系统热效率 中图分类号 TM611．3 的VB程序对纯 IGCC系统(记做 OA)、IGCC带 c02 0 引 言 燃烧前捕捉 的 CCS系统 (记做 OB)及纯氧燃烧 的 CO2循环利用系统(记做 Oc)进行热力计算 ，得出了 为了有效控制燃煤电厂产生的温室效应气体， 燃烧前捕捉CO2对 IGCC系统性能的影响，并对两种 实现 日益增长的用电需求与环境保护协调发展，目 不同的C02减排方法进行了比较和分析． 前国内外学者都在关注和研究 CO 减排问题．在 四 种减排 Co 的主要方法中口]，与 IGCC系统结合的 1 系统模型和相关参数 燃烧前脱碳技术 pre-combustionCCS(carboncap- tureandstorage)可以避免传统火 电厂燃烧后脱碳 第 81页 图 1是热力计算的 0A和 OB系统流 烟气流量大、成本高的缺点．它是利用水煤气变换反 程 ，OB系统在煤气脱硫后增加 了变换[4]和 CO 分 应 ，在进入燃气轮机之前就将部分 CO 脱除；另一 离埋存过程．水煤气变换和 C02分离埋存过程在图1 种纯氧燃烧的CO 循环利用技术是将 IGCC系统 中用虚线方框标出，CO2分离后压缩到 15MPa埋存． 中余热锅炉出 口的排气冷却 ，分离 出纯 CO 后，将 本实验热力计算的对象是壳牌 Shell炉煤气化 部分 CO 循环送入燃气轮机燃烧室替代空气参与 过程[5]、空气分离过程 、粗煤气激冷过程 、废热锅炉 循环 ，剩余 CO 被液化收集或者加压埋存 [2；还有 热量 回收过程 、粗煤气冷却过程、CGCU脱硫过程 、 接受体法炉内喷钙 的燃烧中C0。捕集和化学链燃 水煤气变换过程、CO 捕捉和分离过程 、燃气轮机 烧方法均处于研究阶段．其 中燃烧前变换脱碳 的 燃烧过程、燃气轮机做功过程 、蒸汽轮机做功过程以 pre—combustionCCS技术发展迅速 ，国内外 已经有 及三压有再热的立式余热锅炉的热 回收过程．[6具 实际运行经验．本实验利用 MATLAB软件 。和编制 体煤种参数及气化条件见表 1． 表 1 煤种参数和三系统气化条件 Table1 Coalparametersandgasificationconditionsofthethreesystems * 国家高技术研究发展计划 (863)项 目(2009AA05Z216)． 1)副教授 、硕士生导师 ；2)硕士生；3)教授 、博士生导师 ，太原理工大学电气与动力工程学 院，030024 太原 收稿 日期 ：2012—05—20；修 回日期 ：2012～09-03 第 4期