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| 1 | 燃煤电厂开展大规模碳捕集的技术路线选择及经济敏感性分析显示文摘为研究燃煤电厂开展大规模碳捕集的可行性,以某100万t/a的典型碳捕集装置为例,对国内外碳捕集装置的技术路线和经济敏感性进行了分析。结果认为:我国开展大规模碳捕集示范,选择技术路线时,应以改进的化学吸收法碳捕集技术为主;选择吸收剂时,应以得到工业验证的改进型复合胺吸收剂为主,同时可适当考虑未来采用其他吸收剂体系的备用措施;选择节能工艺时,应结合投入和产出比,优先选择烟气预冷、级间冷却、贫富液分流、闪蒸压缩等成熟工艺;投资成本中设备购置费占比高达83.8%,应重点做好关键设备的优化和选型;运行成本中蒸汽和电耗成本占比达到72.8%,项目建设中应优先选择蒸汽和用电成本较低电厂;在敏感性参数波动范围为±10%时,投资成本、单位捕集能耗、蒸汽价格、电价、吸收剂单价对最终碳捕集综合成本的敏感性影响大小分别为6.2、12.4、12.5、8.3、2.0元;蒸汽价格、单位捕集能耗、电价是影响碳捕集成本的显著因素,其次是投资成本、吸收剂单价等。 | 吴其荣 陶建国 范宝成 刘舒巍 刘宇 | 2022 | 热力发电2022,51,10: | 9 |
| 2 | 整体煤气化燃料电池发电系统构建及模拟优化研究显示文摘整体煤气化燃料电池(integrated gasification fuel cell,IGFC)发电技术是一种清洁、高效、绿色的煤基发电技术,可以与CO_(2)捕集技术高效结合,实现CO_(2)近零排放。为实现对IGFC系统的高效模拟与计算分析,基于利用固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的百MW级IGFC系统流程,在Aspen Plus软件上建立模拟仿真模型。以操作温度800℃、操作压力1.5MPa、燃料利用率80%、阴极空气循环比例0.5、阴极空气利用率12.5%为燃料电池单元的典型操作条件进行模拟,实现了46.24%的系统净发电效率,并对系统中各单元的出力、耗能情况进行分析。进一步,针对阴极空气循环比例、燃料利用率、燃料电池操作温度、阴极空气利用率等关键控制参数进行敏感性分析,研究其对系统效率和系统各单元出力、耗能的影响作用规律。结果可为进一步提高IGFC系统性能提供指导建议。 | 许世森 周贤 安航 彭烁 | 2022 | 中国电机工程学报2022,42,19: | 4 |
| 3 | 碳捕集系统集成MVR热泵节能工艺耦合优化显示文摘化学吸收法碳捕集技术是燃煤电厂脱碳的重要途径,但高能耗制约了其发展。集成MVR热泵的工艺流程改进作为降低捕集能耗的重要手段,现有研究大多以软件模拟优化该流程,存在约束条件选取不灵活、参数优化仅对MVR环节局部优化和模拟流程繁琐等缺点。为弥补以上研究不足,以300 MW机组及年产量200万t碳捕集系统数据为基础,对集成MVR热泵的解吸单元进行约束条件设置灵活、优化过程直观的整体建模优化。首先建立MEA吸收CO_(2)热力学模型及MVR热泵设备数学模型,得到MVR热泵工艺流程设计参数。在此基础上,以最小等量解吸能耗为目标函数,对贫富液换热器小端差及二次蒸汽压缩终压进行优选。之后基于优选结果,在二次蒸汽压缩终压为140 kPa,贫富液换热器小端差为5℃时,对MVR系统闪蒸压力进行优化。优化结果表明,最优闪蒸压力为109.2 kPa,捕集系统最小等量解吸能耗为2.82 GJ/t(以CO_(2)计),相比于常规碳捕集系统节能率(5.61%)节能效果明显。对集成MVR热泵的节能优化方案的经济性分析结果表明,节能方案总投资为708.28万元,年净收益523.55万元,收益净现值为3449.2万元,投资动态回收期为1.5 a。 | 韩冰 王子阳 田相峰 张克舫 巩亮 刘浩璇 | 2023 | 洁净煤技术2023,29,4: | 1 |
| 4 | 燃煤发电机组运行过程中能耗及节能研究显示文摘超临界二氧化碳燃煤发电是一种高效、清洁利用的煤炭发电技术,具有广泛的应用前景。从能源和能量平衡2方面对超临界二氧化碳燃煤电厂与蒸汽朗肯循环电厂进行了比较研究,揭示了电厂内能量和的转换以及转移方式。当主要气体参数为32 MPa/620℃并采用二次再热工艺时,超临界二氧化碳燃煤电厂和蒸汽朗肯循环电厂的发电效率分别为49.06%和48.12%,相应的激发效率分别为48.02%和47.10%。研究揭示了超临界二氧化碳燃煤电厂的节能机理,超临界二氧化碳燃煤电厂锅炉系统的燃烧效率较低,使输送到超临界二氧化碳循环的能量水平高于输送到朗肯循环的能量水平,二氧化碳通过吸收高水平的能量,通过超临界二氧化碳循环产生更多的机械功率,以获得更高的功率效率。 | 张良 | 2022 | 能源与环保2022,44,7: | 1 |
| 5 | 碳捕集系统中贫富液换热器的热经济学优化研究显示文摘以锦界电厂15万t/a CO_(2)捕集系统数据为基础,通过贫富液换热器的设计和运行的优化研究,达到对CO_(2)捕集贫液所含热量的充分利用。以最大年收益为目标函数,建立模型,推导出最大净收益时的最优效能εopt与最优传热面积A opt的关系。根据电厂碳捕集系统中蒸汽先做功后供热的特点,创新性地提出了热电联产供热热价的计算公式。结果表明,与按锅炉供热热价相比,按照热电联产供热热价优化的贫富液换热器的传热面积更小,传热温差更大,采用热电联产供热热价优化得到的结果更合理。当采用热电联产供热热价优化贫富液换热器时,能从贫液中多回收热量900 kW,二氧化碳捕集可减少蒸汽量消耗0.36 kg/s,节能率为6.2%。 | 韩冰 金赫 田相峰 | 2023 | 云南化工2023,50,12: | 0 |
| 6 | 机械蒸汽压缩蒸发技术研究现状与发展趋势显示文摘针对机械蒸汽压缩(MVC)蒸发系统的研究存在以下三个问题:(1)针对工作原理,没有提出更为深入的热力过程描述;(2)针对流程型式,没有建立更为全面的分类体系与方法;(3)针对应用案例,没有归纳更为系统性的设计和运行规律。基于此,重点介绍了MVC蒸发系统的原理与系统组成、分类与流程型式、应用与工程案例,综述了MVC技术的研究现状、存在问题与未来发展趋势。 | 张化福 童莉葛 张振涛 杨俊玲 王立 张俊浩 | 2023 | 化工学报2023,74,S01: | 0 |
| 7 | 燃煤电厂CO_(2)捕集的减排效率研究与展望显示文摘为了客观评价不同CO_(2)捕集技术的能耗水平,判别CO_(2)捕集技术的有效性和经济性,提出减排效率概念和计算模型。CO_(2)减排效率表示某种CO_(2)捕集技术的有效减排能力,即捕集单位CO_(2)所发生的CO_(2)有效减排量,减排效率模型对CO_(2)捕集技术的能耗进行归集和平准化计算,其值越大表明减排效果越佳。利用减排效率模型测算,目前我国燃煤电厂CO_(2)捕集技术的减排效率理论极值为98%,燃烧前、燃烧中和燃烧后捕集技术的减排效率分别达到80%、70%和58%~68%。经工程应用实践验证,减排效率模型能满足评价要求。最后对CO_(2)捕集技术的发展进行了展望,认为未来随着捕集技术的不断进步和创新,CO_(2)减排效率将超过90%。 | 张全斌 周琼芳 | 2024 | 中国煤炭2024,50,1: | 0 |
| 8 | 燃煤机组环保设施烟风系统节能提效分析研究显示文摘在“双碳”目标背景下,燃煤机组“降碳”的核心是机组节能降耗。对于环保系统来说,通过烟道流场优化,降低机组运行阻力和风机能耗是实现节能降耗的有效途径之一。为深度挖掘环保系统节能降耗潜力,采用数值模拟技术对某电厂2台350 MW燃煤汽轮发电机组脱硫、湿除以及连接烟道进行了全面建模、流场模拟和数值分析,并基于烟道内烟气流线分布、速度分布等参数的对比分析,判断环保系统阻力的分布,获得不同烟道结构及采用不同导流装置工况下的降阻效果,计算对应的风机能耗及节能效果。结果表明,通过脱硫、湿除连接烟道的优化改造,预计降阻83.38 Pa,每年节约引风机能耗约33.32万kW∙h,节约费用约14.15万元。本文所述烟道降低阻力方法对相似燃煤机组的烟气系统节能降耗提效改造具有重要的指导意义。 | 孙尊强 谭波 马修元 刘一兵 舒喜 | 2023 | 电力科技与环保2023,39,4: | 0 |
| 9 | 集成ORC与太阳能的燃煤机组碳捕集热力系统性能分析显示文摘为降低CO_(2)排放,提高能源利用效率,该文建立超超临界二次再热-碳捕集集成系统。利用碳捕集汽轮机排汽为再沸器提供能量,并在集成系统基础上提出3种优化方法。结果表明,3种优化方案都提高了机组效率和热力性能,热效率分别提高0.508%、1.314%和4.817%,对应煤耗分别降低4.514g/(kW×h)、11.428g/(kW×h)、39.440g/(kW×h)。当设定碳捕集率为96%、CO_(2)再生能耗为3.8GJ/t时,对集成系统及3种优化系统进行技术经济性分析与㶲分析。通过分析可知,方案III的平均发电成本(the levelized cost of energy,LCOE)和CO_(2)减排成本最低;㶲分析表明高压加热器的㶲效率、㶲损普遍高于低压加热器。3种方案中,方案Ⅲ的高压加热器㶲效率明显高于方案Ⅰ与方案Ⅱ,从系统各设备㶲分析对比来看锅炉㶲效率最低。与锅炉相比较汽轮机的㶲损失相对较小,其中超高压缸和低压缸㶲损失所占比例相对较大。 | 周云龙 李婷 杨美 | 2023 | 中国电机工程学报2023,43,20: | 0 |
| 10 | 火电行业碳捕集技术现状及发展趋势显示文摘在碳达峰碳中和背景下,我国火电行业碳捕集技术虽然取得一定进展,但还存在示范项目规模较小、产业链尚未形成等问题。本文结合火电行业碳捕集技术现状,以重庆市为例,分析制约化学吸收法商业化应用的因素,展望技术发展趋势。研究表明,化学吸收法在未来5~10年仍将是火电行业碳捕集的主导技术,必须不断进行优化,最终实现广泛推广应用。 | 杜云贵 刘舒巍 吴其荣 | 2023 | 中国资源综合利用2023,41,5: | 0 |