NGCC電廠CO2捕集系統(tǒng)能耗分析及經濟效益評估.pdf

1、CO2排放是全球氣候變化的主要成因之一。我國長期以煤炭為主的能源結構導致CO2排放量巨大。因此，我國應該發(fā)展天然氣聯(lián)合循環(huán)(NGCC)發(fā)電。在國家大力倡導節(jié)能減排的背景下，NGCC電廠CO2捕集工藝意義重大。
　　本文通過設計計算、軟件模擬以及現場工業(yè)試驗等方法對NGCC電廠CO2捕集工藝系統(tǒng)、操作參數、能耗以及經濟性能進行了深入研究。研究目的旨在獲取工程技術數據，為我國未來NGCC電廠實施大規(guī)模CO2捕集提供技術參考。主要研究內

2、容和結論包括:
　　(1)NGCC電廠CO2捕集工藝研究
　　通過SWOT分析，明確了NGCC電廠CO2捕集技術在中國具有良好的發(fā)展前景。結合煙氣特性分析，確定了燃燒后化學吸收法是目前最適宜NGCC電廠的CO2捕集工藝。對吸收劑進行了研究，得出目前化學吸收法基本以胺（主要是MEA）或混合胺為市場主導，其他改進型吸收劑的商業(yè)應用處于嘗試階段。
　　對高井電廠單臺機組CO2捕集系統(tǒng)進行了設計，計算得出單套CO2捕集系統(tǒng)的吸

3、收塔塔高18m，塔徑3m，再生塔塔高14m，塔徑2m。
　　(2)NGCC電廠CO2捕集模擬研究
　　采用ASPEN PLUS軟件對高井電廠單臺機組CO2捕集系統(tǒng)進行了模擬。分析了吸收劑濃度、貧液負荷、CO2捕集率、再生塔操作壓力和溫度、再生塔入口富液溫度、吸收塔入口貧液溫度以及吸收塔入口煙氣溫度對系統(tǒng)再生能耗和冷卻水耗量的影響。通過參數敏感性分析，確定了工藝參數優(yōu)化組合，得出高井電廠單臺機組CO2捕集系統(tǒng)再生能耗為4.2G

4、J/tCO2。
　　(3)NGCC電廠CO2捕集工業(yè)試驗研究
　　在NGCC電廠1500t/y的CO2捕集示范裝置上進行了現場工業(yè)試驗。分析了再生塔操作溫度、貧液循環(huán)流量以及吸收塔入口煙氣溫度對捕集效率的影響，得出最佳再生溫度為111℃～114℃，最佳吸收劑循環(huán)流量為6m3/h，最佳吸收塔入口煙氣溫度為34℃～38℃。綜合模擬研究和工業(yè)試驗結論，給出了一套CO2捕集工藝參數推薦值。在所推薦的工藝參數下，系統(tǒng)再生能耗為3.96

5、～4.2GJ/tCO2，低壓蒸汽耗量為1.67～1.77t/tCO2，MEA耗量為2kg/tCO2，電耗為100～110kwh/tCO2，冷卻水耗量為70t/tCO2，除鹽水耗量為0.5t/tCO2。
　　(4)大規(guī)模CO2捕集對NGCC電廠的影響評估
　　通過經濟效益評估，得出NGCC電廠CO2捕集成本為602CNY/tCO2。非采暖季，單臺機組捕集和全廠捕集下，NGCC發(fā)電效率分別下降4.4％和13.2％;采暖季，NGC