54600字硕士毕业论文燃煤电厂燃烧后co2捕集性能及系统集成研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：54600字

论点：捕获,气体,排放

论文概述：

本文以电厂尾部烟气co2的化学反应分离为研究对象,在深入研究co2化学吸收法流程的热力参数基础上,模拟分析我国300MW、600MW电厂的CO2捕获过程,全面分析电厂在C02情况下的性能表现

论文正文：

第一章引言

1.1项目背景和意义

近年来，随着社会的发展和科学技术的进步，温室效应已经成为人类面临的最严重的全球性环境问题，主要是由大规模排放的GHG(温室气体(GHG))造成的，这是人类在21世纪面临的最复杂的挑战之一。根据调查，在造成温室效应的气体中，水蒸气(H2O)约占62%，二氧化碳(CO2)约占22%，臭氧(O3)约占7%，其余气体约占9%，主要包括甲基溴(CH4)、氯氟化碳(HFCs)、一氧化二氮(N2O)、六氟化硫(SF6)等。然而，由于大气中水蒸气的浓度通常变化很小，并且主要由自然循环本身调节，导致全球变暖的约60%的CO2已经成为室内气体中最受关注的气体，其排放占人类活动温室气体(GHG)排放总量的约80%，因此成为需要解决的主要温室气体。目前，世界年二氧化碳排放量已超过300亿吨，并在逐年增加。图1-1显示了主要现代国家和世界的二氧化碳排放量。从图1-1可以看出，2010年后世界二氧化碳排放量将会以更快的速度增长，特别是在中国。2004年，我国的二氧化碳排放量约占世界二氧化碳总排放量的17.8%。据估计，在未来几十年，中国将超过美国，成为世界上最大的二氧化碳排放国。由于我国仍处于工业快速发展阶段，能源消耗不断增加，我国能源的特点主要是煤炭资源为主的一次能源，我国温室气体(主要是CO2)排放在国际温室气体CO2排放格局中发挥着重要作用。同时，中国也是《京都议定书》的缔约方。因此，由于中国CO2排放量的快速增长，中国面临着国际减排的巨大压力。因此，无论从中国自身的可持续发展战略还是从国际角度来看，二氧化碳减排对中国乃至世界都是势在必行的。

第二章模拟分析了600兆瓦和300兆瓦电厂的CO2捕集性能

2.1概述

目前，中国总装机容量已达9亿千瓦，其中约75%来自霍屯电厂。大多数火力发电厂是高参数、大容量的煤粉电厂，以300兆瓦、600兆瓦甚至1000兆瓦超临界和超超临界机组为主要机组。由于煤粉电厂排放的烟气具有气体流量大、CO2分压低、惰性气体N2量大的特点，燃烧后化学吸收捕集CO2的方法受到广泛关注。然而，化学吸收法也不能摆脱所有CO2捕集方法的共同特点，即CO2回收能耗高的问题，这极大地制约了该方法的大规模推广应用。针对这种情况，许多研究人员7F开展了相关的研究工作。阿布·扎赫和荷兰的其他人详细研究了燃烧后捕获二氧化碳的技术和经济性能。法国的让-马克·阿曼(Jean-Marc G.Amann)和查基布·布瓦卢(Chakib Bouallou)进一步提出了CO2吸收和解吸过程的参数优化。意大利的佩莱格里尼等人提出了不同吸收剂(膜电极组件和DGA)的参数优化。对CO2捕集的能耗进行了研究。所有这些研究都证实了燃烧后CO2捕集技术的可行性，特别是以膜电极组件为吸收剂的CO2捕集工艺。然而，一般来说，在许多关于电厂尾部脱碳的研究中，大部分研究集中在吸收过程或吸收方法，以及吸收剂的性能等方面。，与电厂相结合的整体性能研究仍然很少。鉴于此，本章以我国典型的600兆瓦和300兆瓦电厂为研究对象，分析了基于膜电极吸附法的捕集特性，提出了一种简单的热力系统集成思路。通过模拟分析，给出了CO2捕集电厂的热力学评价。根据现有的CO2捕集成本评价方法，给出了捕集电厂CO2捕集的经济评价。

第三章中国现役部队二氧化碳捕获技术改造22

3.1概述22

3.2实际发电厂23

3.3在役600兆瓦超临界机组案例分析……26

第四章新型燃煤发电702捕获-供热集成系统35

4.1概念35

4.2 002捕获单元35的热力学分析

4.3新系统的提议37

4.4系统评估40

第五章风能压缩空气体储能集成发电……45

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在风能利用方面，为了实现风能的高效大面积利用，必须大力发展储能系统。与各种储能技术相比，压缩空燃气储能电站具有储能密度高、耗水量少、占地面积小、经济性高等优点。它不仅适用于建设大型CAES电站，还可用于分布式能源系统和冷热电联供。因此，作为起点，构建小容量压缩空储气燃气轮机发电与小规模风力发电或其他分布式能源技术相结合的示范装置在技术上是可行的，可以达到高效利用风能的目的。纵观全文，为了大幅减少二氧化碳排放，主要有必要控制电力行业的二氧化碳排放。就电力行业的co2减排而言，技术是可行的，但在目前的技术水平上，co2减排需要进一步消耗大量化石燃料，现有的一次能源供应不足，因此很难实现大面积的CO2减排。为了实现大规模二氧化碳减排的目标，有必要开发高效的二氧化碳减排方法，降低二氧化碳减排能耗，提高能源利用效率。在减少化石燃料二氧化碳排放的同时，积极发展可再生能源，提高清洁能源在能源利用中的比例也是有效的方法和未来的发展趋势。此外，二氧化碳减排还需要国内外学者的积极研究，以及国家基金的大力支持和进一步的国际合作。