新型近零排放煤氣化燃燒利用系統(tǒng).pdf

1、在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),煤炭仍然是當(dāng)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(duì)落后,帶來了煤燃燒效率不高和環(huán)境污染嚴(yán)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(gè)方向.本文在綜述了國(guó)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(duì)此進(jìn)行了初步的研究.在這個(gè)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(jìn)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(shí),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(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的近零污染物排放.本文對(duì)該系統(tǒng)的

3、一種典型方案做了計(jì)算,得到該系統(tǒng)的整體發(fā)電效率能達(dá)到66%左右.分析了該系統(tǒng)中各部分參數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳轉(zhuǎn)化率提高時(shí),該系統(tǒng)整體發(fā)電效率也隨之提高;當(dāng)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(jìn)制氧技術(shù)——ITM高溫制氧后對(duì)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(shì).本文對(duì)當(dāng)系統(tǒng)采用常壓燃燒時(shí)燃燒爐中的兩個(gè)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