新型近零排放煤氣化燃燒利用系統(tǒng).pdf

1、在相當長時期內(nèi),煤炭仍然是當今世界最重要的一次能源.由于燃煤設(shè)備和燃燒技術(shù)的相對落后,帶來了煤燃燒效率不高和環(huán)境污染嚴重兩大問題.因此,煤的近零排放利用系統(tǒng)是今后發(fā)展的一個方向.本文在綜述了國內(nèi)外以CO<,2>接受體法為基礎(chǔ)的近零排放系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了新型的近零排放煤氣化燃燒利用系統(tǒng),并對此進行了初步的研究.在這個系統(tǒng)中,煤被加入壓力循環(huán)流化床氣化爐里以水蒸氣為氣化介質(zhì)進行部分氣化產(chǎn)生H<,2>、CO和CO<,2>.在以CaO作為接受

2、體吸收CO<,2>并放出氣化反應(yīng)所需的熱量的同時,CO也通過水煤氣變換反應(yīng)被轉(zhuǎn)化.氣化過程所產(chǎn)生高純度氫氣供給固體氧化物燃料電池發(fā)電.煤經(jīng)部分氣化后所剩的低活性焦碳和吸收CO<,2>后產(chǎn)生的CaCO<,3>一起被送入循環(huán)流化床燃燒爐,焦炭和燃料電池所排出的含氫尾氣燃燒提供CaCO<,3>分解所需的熱量.燃燒爐產(chǎn)生的高濃度CO<,2>與其他污染物(SOx、NOx等)一起經(jīng)余熱發(fā)電后綜合處理,從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的近零污染物排放.本文對該系統(tǒng)的

3、一種典型方案做了計算,得到該系統(tǒng)的整體發(fā)電效率能達到66%左右.分析了該系統(tǒng)中各部分參數(shù)對整個系統(tǒng)的影響,發(fā)現(xiàn)當碳轉(zhuǎn)化率提高時,該系統(tǒng)整體發(fā)電效率也隨之提高;當提高系統(tǒng)壓力,系統(tǒng)的整體發(fā)電效率也將隨之提高.展望了采用先進制氧技術(shù)——ITM高溫制氧后對系統(tǒng)效率的改善.最后,比較了在相同初參數(shù)下該系統(tǒng)與IGCC系統(tǒng)的效率,顯示了該近零排放系統(tǒng)的優(yōu)勢.本文對當系統(tǒng)采用常壓燃燒時燃燒爐中的兩個主要反應(yīng)——石灰石的分解反應(yīng)和半焦燃燒反應(yīng)做了初步的