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低能耗碳捕集的燃煤发电技术——新型IGCLCCC发电系统构建与分析方面的研究被ECM接收
发布者: 刘银河 | 2023-02-01 | 17179

未来,煤电在新型电力系统中仍将起到重要的支撑与调峰作用。实现煤炭清洁低碳高效利用对"双碳"目标的实现具有重要的促进作用。

燃煤电站实施CCS技术可有效减少燃煤发电碳排放。然而,常规碳捕集技术的实施导致电站效率降低7~14个百分点,投资增加约37%~82%。化学链燃烧是一种具有CO2内分离特性的新型燃烧方式,因可低能耗实现碳捕集而备受关注,是一种潜在的低能耗碳减排技术。煤炭化学链燃烧技术主要分为原位化学链燃烧技术(iG-CLC)、化学链氧解耦技术(CLOU)和整体煤气化化学链燃烧技术(IGCLC)。其中,iG-CLC技术存在燃料反应器自热运行困难、燃烧效率和碳捕集率低等缺点。IGCLC技术因燃料反应器更易实现自热运行、燃烧效率和碳捕集率高,是一项极具前景的碳捕集技术。

研究小组以IGCLC技术为研究对象,凭借多年来在煤气化、合成气显热回收和先进热力系统设计方面积累的大量经验,将煤气化、化学链燃烧、联合循环、超超临界蒸汽循环和碳捕集工艺相结合,提出整体煤气化-化学链燃烧联合循环发电系统(IGCLCCC)。针对提出的发电系统,研究小组通过敏感性分析探究了关键运行参数对系统能效的影响,从热力学第一定律和第二定律角度揭示了系统的能效和各子系统㶲损失大小。研究结果表明,当CO2储存压力为8 MPa时,IGCLCCC系统的净效率高达45.0%,与具有90%碳捕集率的燃气联合循环电站净效率相当,净效率显著高于常规碳捕集技术。这项工作为低碳高效发电系统的设计提供了新的思路。

本工作以研究论文“Concept design, parameter analysis, and thermodynamic evaluation of a novel integrated gasification chemical-looping combustion combined cycle power generation system被国际期刊“Energy conversion and management接收发表(https://authors.elsevier.com/a/1gYotin8VkG0q),论文第一作者为博士生林啸龙。恳请读者批评指正。