摘要：系统工艺优化是有效降低化学吸收法碳捕集成本的手段之一。本文以1000MW燃煤机组燃烧后烟气化学吸收CO_2捕集系统为研究对象,建立该系统碳捕集能耗模型和成本模型;在此基础上研究各流程参数对碳捕集能耗及成本的影响规律并获得基于正交设计的最优参数组合。结果显示:CO_2脱除率、吸收剂质量浓度、贫富液换热器端差能显著影响系统碳捕集能耗及成本。随着CO_2脱除率的增加(50%~90%)、吸收剂浓度的增大,脱碳系统的CO_2避免成本下降,而对于贫富液换热器端差,存在一个最优值7℃,使得CO_2避免成本最小。本次研究得到的优化方案的再生热耗为3.61GJ/t CO_2,相比基础方案下降10.9%;单位投资为3156.7元/k W,相比基础方案下降12.2%;单位运行成本为177.3元/t CO_2,相比基础方案下降8.0%;CO_2避免成本为315.86元/t CO_2,与基础方案的364.52元/t CO_2相比,下降13.3%。

摘要：基于发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)的系统化创新方法,提出一种用于对化石燃料燃烧后CO2捕集工艺进行改造创新的综合方法。通过有效工艺建模,将CO2捕集工艺过程转化为由多组件构成的TRIZ分析模型,并通过分析模型各组件特征、组件连接关系等内容,采用TRIZ原理的功能分析、组件裁减、矛盾知识库、功能知识库等工具,解决CO2捕集工艺改造设计过程中的矛盾和问题,最终得到4套最终设计方案。结合CO2捕集的工艺需求与实际,分析设计方案,其中2套方案从工艺提升角度,分别运用膜分离技术与低温分离技术实现工艺提升,另2套方案从溶剂角度,提出了新溶剂的研发思路,具备降低碳捕集工艺热耗的潜力。

摘要：基于浙江大学热能工程研究所开发的中空纤维膜接触器分离、回收燃煤烟气的二氧化碳技术,对烟气流量为100000 m3/h的CO2的膜吸收分离工程进行了工艺设计和经济性分析。工程设计结果表明,所能选择的基本膜接触器单元大小成为影响系统操作运行难易的主要因素;经济性分析表明,当设计脱除效率为90%时,设备和吸收剂投资约为2600万元,其中膜组件投资占42.3%,成为影响投资额的最主要影响因素;年运行费用为1816万元,CO2成本为137.6元/tCO2,其中再生能耗约占64.4%,成为影响系统年运行费用和CO2成本的最主要因素。最后还对系统进行了敏感性分析,分析显示膜价格对系统投资的影响较为显著;同时,年运行费用和CO2成本对各因素的敏感性程度依次为蒸汽价格、膜使用寿命和膜价格。

摘要：有机胺化学吸收法是当前最具大规模工业化应用前景的燃煤电厂烟气二氧化碳捕集技术,但目前仍存在能耗较高的缺点,而通过工艺改进将是降低碳捕集系统能耗的有效方法之一。本文从吸收端和解吸端分别对十余类工艺改进方法的原理和研究进展进行了阐述,其中吸收端涉及吸收塔内部冷却、富液循环、贫液分配流和旋转塔4类工艺;解吸端则包括解吸塔塔级再热、富液分流、闪蒸再生、闪蒸压缩、多压力解吸、多效解吸塔和直接蒸汽解吸共7类工艺。分析表明,富液分流、闪蒸压缩、多效解吸塔和直接蒸汽解吸工艺展示了较好的改进效果。并进一步介绍了多种工艺联合改进的碳捕集系统综合优化方法,特别对综合优化过程中需要重点关注的各工艺间相互作用以及吸收剂与优化工艺匹配性进行了讨论说明,由此指出联合采用新型胺吸收剂和复合工艺改进是未来开发先进胺法碳捕集系统的重要研究方向。

摘要：介绍了一种内循环流化床煤气化炉 ,它由气化室和燃烧室组成 ,采用蒸汽和空气鼓风 ,可产生中热值煤气。在小型试验台上对运行参数和结构尺寸对物料循环的影响进行了试验 ,提出了合理的运行设计参数 ,并建立了颗粒通过水平孔口物料循环模型。在此基础上 ,进行 1 0 0 kg/ h小型内循环流化床气化炉设计。图1 0表 4参

摘要：化学吸收法是现阶段燃烧后CO_(2)捕集大规模应用的主要技术路线,但其运行和投资成本高是技术难题。该文采用基于有机胺构效关系开发的低再生能耗少水胺吸收剂,在真实燃烧后烟气条件下的中试平台上,试验研究少水胺吸收剂的CO_(2)捕集率、再生能耗、挥发性胺排放等性能,并通过流程模拟与成本测算,评估技术经济性。中试结果表明,烟气流量为260~280 m^(3)/h,CO_(2)浓度(干基)约12%,少水胺体系(水质量浓度约15%)实现稳定运行,CO_(2)捕集率高于90%,再生能耗低至2.35 GJ/t CO_(2),胺挥发排放较高(约110~380 mg/m^(3))。在Aspen Plus建立10000 m^(3)/h烟气CO_(2)捕集工艺流程,相比常规一乙醇胺(monoethanolamine,MEA)工艺,少水胺工艺系统的投资成本降低12%,运行成本降低20%。该少水胺吸收剂具有CO_(2)捕集率高、再生能耗低、系统投资和运行成本低等优势,有望在工业示范中应用。该文研究结果可为万t级/年CO_(2)捕集示范工程的设计提供一定依据。

摘要：采用热经济学结构理论对75t/h燃煤循环流化床锅炉的热、电、煤气、焦油的多联产能源系统进行了热经济学分析,提出了产品的单位成本和单位热经济学成本的计算模型.通过对系统设计工况进行分析发现:煤炭价格波动对蒸汽产品的单位热经济学成本影响最大;当气化炉在600～800℃运行时,所有产品的单位热经济学成本随着运行温度的升高而降低;利用多联产系统生产的蒸汽和电力产品单位热经济学成本比热电联产时的产品成本分别降低了16.35%和20.57%.研究结果为煤多联产系统热经济性分析与评价、优化设计以及故障诊断提供了参考.

摘要：介绍了为解决某钢铁企业的中热值煤气、蒸汽和电的短缺而开发的一台 12MW热电气多联产装置。在该系统中 ,把一台流化床气化炉和一台 75t/h循环流化床锅炉结合在一起 ,从而实现煤气和蒸汽联产。在详细介绍了该装置的设计思想和结构特点的同时 ,用所建的热电气多联产模型对该装置包括煤气产量、煤气成分、煤气热值和系统运行温度等在内的性能参数进行了预测。

摘要：介绍了在小型试验台上燃用稻壳流化床锅炉的关键技术，诸如稻壳、稻壳与砂、稻壳与砂及煤等多组份物料的流化特性与混合特性，并介绍了稻壳在流化床中的着火特性和燃烧特性，得到了一系列有指导意义的结论。在此基础上，完成了３５ｔ／ｈ稻壳流化床锅炉的设计，为稻壳流化床燃烧锅炉设计和运行提供了理论依据和实际经验。

摘要：采用混合胺吸收剂替代传统一乙醇胺(MEA)吸收剂是降低有机胺法碳捕集工艺能耗的重要方法。利用Aspen plus软件模拟了以甲基二乙醇胺(MDEA)/哌嗪(PZ)混合胺为吸收剂的燃煤电厂每年百万吨CO_2捕集工艺系统,考察了贫液负荷、MDEA/PZ混合胺浓度、MDEA/PZ比例和解吸压力等因素对解吸塔再沸器热负荷和冷凝器冷负荷的影响。通过对这些影响因素下吸收塔内液相温度分布和CO_2负荷分布变化揭示了MDEA/PZ对CO_2的吸收特性。此外,进一步分析了不同影响因素下解吸塔内气液相CO_2浓度驱动力和气液相级间温度驱动力分布特性,发现了强浓度驱动力和低温度驱动力分布更有利于降低再生能耗。研究表明,由30%MDEA和20%PZ组成的混合胺液在贫液负荷为0.08和解吸压力为2.02×105Pa时,再沸器热负荷和塔顶冷凝负荷分别为2.76GJ/tCO_2和0.60GJ/tCO_2,相比传统MEA吸收剂降低了20.92%和40.0%。