LNG冷能應(yīng)用于天然氣富氧燃燒電廠的模擬研究.pdf

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染是人類社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，資源消耗型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式給人類賴以生存的生活環(huán)境帶來了巨大的問題。學(xué)者們尋求了各種方法來提高能源利用效率、減少污染物的排放。通過提高燃料的燃燒效率、梯級(jí)利用工業(yè)余熱、LNG冷能利用等方式，來提高能源利用效率。通過使用天然氣等清潔能源、以及應(yīng)用碳捕獲等手段，減少污染物的排放。富氧燃燒技術(shù)被認(rèn)為是很有前景的CCS(Carbon Capture and Storage)技術(shù)之一，其具有較大的節(jié)能減排空間

2、。
　　在前人的研究基礎(chǔ)上，本文提出了一套新型的將LNG冷能應(yīng)用于富氧燃燒電廠集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了“LNG冷能空分制氧子系統(tǒng)”、“富氧高壓加水燃燒循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)”和“高壓液氧碳捕獲子系統(tǒng)”。與大多數(shù)富氧燃燒系統(tǒng)類似，本系統(tǒng)也由三個(gè)模塊組成：空分制氧模塊（ASU）、碳捕獲模塊和熱力發(fā)電模塊。常用的富氧燃燒系統(tǒng)中以煙氣中的CO2為循環(huán)工質(zhì)的居多?？紤]到CO2的冷凝條件比較苛刻，大量的CO2循環(huán)會(huì)增加其冷凝液化成本，故本系統(tǒng)中采用水蒸

3、氣作為循環(huán)工質(zhì)。此外，本系統(tǒng)中還輸入LNG冷能作為空分制氧的輔助能耗，同時(shí)將液氧和液氮的低溫冷能也分別用于碳捕獲和空分制氧過程，有效地降低了空分制氧和碳捕獲能耗。文章通過利用Aspen Plus流程模擬軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，并對(duì)影響每個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行工況的主要影響因素進(jìn)行了分析計(jì)算，得到每個(gè)因素對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行工況的影響機(jī)理，從而確定了優(yōu)化原則。
　　通過Aspen Plus對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化工況的設(shè)計(jì)計(jì)算，得到系統(tǒng)的碳捕獲率為100％，實(shí)現(xiàn)了碳