600MW富氧燃燒系統(tǒng)建模分析優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估.pdf

1、CO2的大量排放已成為關(guān)注的話題，而治理燃煤電廠CO2的排放是當(dāng)務(wù)之急。在目前幾種燃煤電廠CO2 減排技術(shù)路線中，富氧燃燒是最有競(jìng)爭(zhēng)力的減排技術(shù)，由于這種技術(shù)在常規(guī)電廠基礎(chǔ)上增加了空分系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)，因此增加了系統(tǒng)的造價(jià)成本和運(yùn)行過(guò)程中的電耗，從而降低了整個(gè)電廠的供電效率并且增加了供電成本。因此，對(duì)整個(gè)富氧燃燒發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行建模分析和優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估是很有必要的。
　　 本文將富氧燃燒系統(tǒng)的耦合優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估作為主線，以某電

2、廠N600-24.2/566/566 機(jī)組作為研究對(duì)象和Aspen Plus 軟件作為研究工具，建立了一套將空分系統(tǒng)、二氧化碳?jí)嚎s純化系統(tǒng)和傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合的氧燃燒發(fā)電系統(tǒng)的流程工藝。從模擬的結(jié)果來(lái)看，空分系統(tǒng)和鍋爐熱力系統(tǒng)模擬計(jì)算的結(jié)果和實(shí)際空分廠家及電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)非常接近，結(jié)果準(zhǔn)確合理，而煙氣處理系統(tǒng)的模擬結(jié)果也可以達(dá)到大規(guī)模CO2 管道運(yùn)輸要求。
　　 在所建的富氧燃燒系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，分別對(duì)各子系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和對(duì)三

3、大系統(tǒng)的耦合優(yōu)化，并獲得優(yōu)化參數(shù)。結(jié)果表明，當(dāng)對(duì)傳統(tǒng)電廠改造成富氧燃燒電廠時(shí)，供電效率由原來(lái)的37.69％降低到25.62％，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后，系統(tǒng)的供電效率可以提高3.11％，而最佳供養(yǎng)濃度為98％。
　　 利用優(yōu)化后的功耗數(shù)據(jù)和模擬的相關(guān)結(jié)果以及整個(gè)系統(tǒng)的年度化成本作為參考，計(jì)算系統(tǒng)單位發(fā)電成本，CO2減排成本和捕集成本，綜合考慮CO2排放收稅和高純度CO2 出售對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能的影響，同時(shí)從整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)考慮，提

4、出一種最經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的運(yùn)行方式。結(jié)果表明，富氧燃燒供電成本比常規(guī)電廠高46.3％，CO2的減排成本是172￥/t，CO2 捕集成本是129￥/t。綜合考慮碳稅或碳銷售時(shí)，富氧燃燒電廠將比常規(guī)電廠表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。另外，從系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度分析了空氣泄漏和干濕循環(huán)方式對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性影響，分析結(jié)果表明，干濕相結(jié)合循環(huán)是最佳選擇，為保證CO2的回收率在90％以上，空氣泄漏必須控制在5％以內(nèi)，并且泄漏系數(shù)每增加1％，系統(tǒng)的供電成本增加約0.5％。