微富氧燃烧下烟气中氨水脱除co2实验研究 experimental study on co2 removal by aqueous ammonia oxy-enrich combustion.pdfVIP

p0WERENGiNEERiNG 第29卷第7期 电力科学与工程 V01．29．No．7 39 and ElectricPowerScience Jul．，2013 2013年7月 Engineering 微富氧燃烧下烟气中氨水脱除C02实验研究 崔彩艳，刘慧敏，白彦飞，王春波 (华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003) 摘要：在填料塔中展开了氨水捕集微富氧燃烧下烟气中CO：实验研究，研究了c0：浓度、氨水浓度、氨 水流量、填料高度等主要因素对脱除率的影响。结果表明：-3氨水浓度为4％时，CO：浓度分别为15％ IMmin，脱除率最高；填 和35％时，脱除率几乎相同；氨水浓度越高，脱除率越高；-3氨水流量为0．4 料越多，脱除率越高。该实验结果对微富氧燃烧下烟气中氨法脱碳经济性分析有一定参考价值。 关键词：氨水；二氧化碳；填料塔；微富氧燃烧；实验研究 中图分类号：TK09文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1672—0792．2013．07．008 收效率下降、吸收剂损耗、吸收剂降解产物造成 0引言 系统腐蚀、再生能耗大及初投资和运作成本偏高 等，因此有必要开发更理想的吸收剂。9’10J。近年 CO，是导致全球气候变暖的主要温室气体之 来，许多学者提出采用氨水吸收法代替MEA，腐 一，随着温室效应的加剧，近年来CO：的减排问 蚀性低，吸收效率高，不仅可以脱除多种酸性气 题得到各国的广泛重视¨。。全世界的CO：排放量 体，且再生能耗较MEA低，因此氨水作为脱碳吸 约有75％来自化石燃料燃烧，其中，煤炭是一种 收剂是碳捕集方向之一…1。 o等和Wang【1到等提出了一种新型 高CO，排放，较石油和天然气分别高出26％和 Zanganeh¨2 CO，减排技术：微富氧燃烧技术，其用空气代替 6l％口J。电厂烟气是CO：长期稳定的排放源，因 此从电厂烟气中捕集回收CO：，是缓解CO：排放富氧燃烧中的部分纯氧来完成煤的燃烧，目的是 危机最直接有效的手段之一。31。目前，国内学者 为了提高经济性。本文提出的微富氧燃烧技术是 也已经研究开发了多种碳捕集技术H“。。 通过调节空气量与纯氧的比例，使烟气中CO：的 富氧燃烧技术是一种既能直接获得高浓度的 体积分数限制在30％～40％，目的是为了提高经 CO：，又能综合控制污染物排放的新一代燃烧技 济性。因此，本文有必要选择氨水作为脱碳吸收 术，该方法用空气分离获得的氧气和一部分锅炉 剂进行实验，实验结果将对经济性分析有一定参 排气构成的混合气代替空气作化石燃料燃烧时的 考价值。 氧化剂。但相对于常规空气燃烧模式，其经济性 较差，发电成本较高。71。主要由于富氧燃烧需要 1实验装置和方法 的纯氧由ASU制取，而ASU空分制氧能耗及投资 都很高。 1．1实验装置 化学吸收法是现有较好的碳捕集方法¨。，目 实验装置如图1所示，实验主体设备是由内 前大多数电厂都采用以MEA溶剂为基础的化学吸径为50mm的PVC圆筒做成的散装填料塔，其中 收法，但是其存在很多不足，