循环流化床富氧燃烧技术研究进展

富氧燃烧(Oxy-fuel combustion)技术作为燃烧中CO₂捕集技术,在技术适用性和经济性上具有较强的优势。循环流化床富氧燃烧技术(Oxy-CFBC)兼顾富氧燃烧和循环流化床燃烧的优点,燃料适应性广,烟气中CO₂富集程度高,易于低成本实现CO₂的捕集。本文梳理了近十五年国内外学者对Oxy-CFBC技术的研究成果,从Oxy-CFBC装置、流化特性、燃烧特性、污染物生成与控制、燃料、富氧燃烧电站系统优化、新一代循环流化床富氧燃烧技术以及国内外专利情况等方面进行了总结和分析,最后对Oxy-CFBC在中国未来发展趋势进行展望。     

漫谈清洁煤技术

 清洁煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中,在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
清洁煤技术主要包括两个方面：一是直接烧煤洁净技术。在直接烧煤的情况下,需要采用相应的技术措施：①燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。②燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。③燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。二是煤转化为洁净燃料技术。主要是煤的气化以及液化技术,煤气化联合循环发电技术和燃煤磁流体发电技术。     

焦载热气化燃煤联合循环系统的数学模型研究

１焦载热燃煤联合循环系统简介中国能源工业以煤炭为主的格局,决定了能源发展及可持续发展战略必须立足于“煤的高效及清洁燃烧技术”。在这一方面,燃煤的联合循环技术最具潜力;它能大幅度地提高发电厂的热效率,并使污染问题得到解决。清华大学近年来一直致力于这方面的工作。１９９２年,清华大学申报了差速循环流化床和飞灰造粒回燃两项专利,同时对载热气化技术进行了深入地研究。在以上工作基础上,提出了一种易于实现的新型燃煤联合循环发电技术：载热部分气化联合循环技术,并于同年申报了专利。该系统［１－２］采用高温颗粒流动…     

NIT增压流化床燃烧(PFBC)试验研究

增压流化床燃烧(PFBC)技术是实现燃煤联合循环发电的主要技术途径之一.本文叙述了NIT增压流化床燃烧装置和它的启动运行,以及试验研究的初步结果.在燃用高灰煤时,燃烧效率达98％,燃气通过高温除尘系统后含尘量为189毫克/标米~3,颗粒平均粒度2.5—3.0微米,其中大于12微米的不超过3％.     

燃煤增压流化床燃气-蒸汽轮机联合循环的热力性能

一、引言 煤炭是我国的主要能源,今后数十年中我国煤炭的开采和使用量都将大幅度地持续增长.为了有效地利用煤炭资源、保障人类健康和生态平衡,必须开发高效率低污染的燃煤技术.燃煤流化床具有煤种适应性强、可燃用低品位煤等优点,为充分利用煤炭资源开辟了新途径,且流化床中燃烧温度低,NO_x的生成量低,还可用石灰石等在床内脱硫,有效地降低环境污染.它与燃气轮机、蒸汽轮机等组成联合循环,可以显著地     

整体高炉煤气联合循环(IBFGCC)发电系统性能分析

本文基于总能系统概念讨论整体高炉煤气联合循环(IBFGCC)发电系统及其特点;以高炉富氧喷煤实验数据为基础,进行数值模拟;同时对IBFGCC系统进行性能分析,探讨了鼓风富氧量、制氧耗功等一些主要参数对系统性能的影响规律;揭示了随着高炉煤比增加、焦比降低及富氧率的增加,联合循环发电量亦有较大幅度增加,为IBFGCC的应用提供参考依据。     

3MW_(th)富氧燃烧气体污染物生成与排放特性研究

本文在3 MW_(th)富氧煤粉燃烧实验台,对空气燃烧,不同循环倍率的循环燃烧工况下,进行燃烧实验,研究富氧燃烧过程中气体污染物的排放特性。实验结果表明:在3 MW_(th)富氧燃烧实验台上,富氧燃烧过程中CO_2浓度可以达到80%以上,同时能保证很高的煤粉燃尽率;与空气工况相比,富氧燃烧工况下,烟气中NO_x的浓度上升了56%~167%,排放量降低了46%~69%;同时燃烧气氛的变化对煤中硫向SO_2的转化率影响很小;双碱法湿法脱硫能在富氧燃烧条件下稳定运行,脱硫效率能达到95%以上。     

循环流化床上部空间燃料燃烧份额和传热

一、引言 循环流化床锅炉,作为第二代流化床燃煤热力装置,得到了国内外能源科学技术界的重视.这种装置的主要特点是:在高效率气-固分离和高倍率固体物料循环的条件下,燃烧与脱硫以及传热过程在整个燃烧室空间(炉瞠)内进行.这与传统的鼓泡流化床装置有显著的不同.探索这种装置在各种可能工况下,炉膛上部燃料的燃烧份额和炉内烟气对炉壁的传热率,以及与当地固体颗粒浓度之间的关系,对于设计和开发工业用循环流化床     

出口几何结构对循环流化床锅炉性能影响的试验研究

1前言 循环流化床燃烧技术作为高效清洁燃煤技术,由于其能燃用各种劣质燃料而得到迅速发展,并在锅炉上得以广泛应用.     

利用LNG冷(火用)的准零CO2排放循环探析

本文研究利用LNG冷(火用)来完善燃用它的热机性能,既提高了效率,又能回收用LNG燃料热机的唯一主要排放-CO2.这种系统的温度区间横跨大气温度,会有很多新的特点值得探索.作为前期研究,本文建议了两种新循环,分别基于Brayton循环与超临界Rankine循环,且分别适用于LNG超临界及亚临界汽化过程.文中对此两种循环进行了分析计算与讨论,说明建议是可行的,热机效率可达60%以上,且同时基本回收所有燃烧产生的CO2.     

整体煤气化联合循环(IGCC)损分布结构研究

整体煤气化联合循环是一种先进的洁净煤发电技术。本文应用#［1316］分析方法,研究IGCC中七个子系统（空分、气化、净化、压气机、燃烧室、透平、余热锅炉及汽机)的#［1316］损失分布,指出系统中最大#［1316］损失过程为煤气化、燃气轮机燃烧和空分过程。同时,揭示了系统随不同空气整体化和氮气回注的规律。这些研究可以指导下一代IGCC系统的改进     

高挥发份燃料在循环流化床燃烧室中挥发份释放的统计模型

研究高挥发份燃料的挥发份在循环流化床燃烧室（ＣＦＢＣ）中的释放分布对这类燃料在ＣＦＢＣ中的燃烧计算非常重要。本文根据现有的文献和实验结果,认为挥发份在燃烧室中的释放分布可用威布尔（Ｗｅｉｂｕｌｌ）函数来描述。用优化方法求得了不同挥发份成分的分布参数。将得到的分布参数带入ＣＦＢＣ综合模型,计算燃烧室中烟气成分的浓度场,结果较其它分布模型更接近于实验值。     

水煤浆与干粉给料方式两种IGCC系统的(火用)分析

通过将煤气化过程与联合循环系统相结合,IGCC成为目前最有发展前途的洁净煤技术之一.但以往对IGCC系统的研究多集中联合循环或气化过程本身,而忽略了气化效率对系统整体性能的影响.为揭示气化过程与系统性能之间联系,本文对Texaco与Shell公司的两个IGCC系统实例分别进行了流程模拟和(火用)分析,并着重从热力学角度比较了系统煤气化部分的差异对系统整体性能的影响,得出结论:Shell煤气化技术与Texaco煤气化技术相比,气化过程的(火用)损失相对减小15%,冷煤气效率提高2.6个百分点,系统热转功效率上升2.1个百分点.本文研究成果为IGCC系统进一步改进提供了热力学基础理论支撑.     

新型双燃料重整联合循环发电系统

本文提出了一种新型双燃料重整联合循环发电系统。该系统通过重整反应实现了煤和天然气的综合利用,煤的燃烧过程为天然气/水蒸汽重整反应提供了高温反应热,通过双燃料重整煤的部分化学能间接转化到合成气中,然后合成气进入联合循环燃烧作功。研究结果表明双燃料联合循环的供电效率为49.4%-53.2%,煤的折合供电效率为42.4%-44.6%,与IGCC(动力部分相同时为44%-46%)相比供电效率降低1-2个百分点,但是投资大约降低30%。本文的研究开拓性地为煤的清洁高效利用提供了新途径。     

Hot-gas cleanup—sulfur recovery technical,environmental, and economic issues

Advanced high-efficiency integrated gasification combined cycle (IGCC) power systems employing hot-gas cleanup are being developed to produce electric power from coal. Hot-gas cleanup consists of hot particulate removal and hot-gas desulfurization (HGD) technologies that match or nearly match the temperature and pressure of the gasifier and turbine generator. HGD is carried out using solid regenerable metal oxide sorbents that can remove the sulfur down to low parts per million and can be regenerated with air for multicycle operation. Economic studies have shown that HGD results in lower capital and operating costs than conventional cold gas desulfurization. Development of efficient sorbent desulfurization-regeneration reactor and tailgas treatment subsystems properly integrated with the overall IGCC systems is a key requirement for successful commercialization of HGD.     

400MW级IGCC机组变工况性能计算

1引言一个多世纪以来,煤一直是世界上主要的发电燃料,这一趋势将在较长的时间内一直保持下去。对于中国这样一个以煤作为一次能源的国家,这一现象尤为突出。特别是随着全球性能源危机的出现以及环境保护要求的提高,使得洁净煤技术（CCT）受到普遍关注。在众多的洁净煤发电技术中,IGCC技术以其特有的高效率、低污染等特点,被认为是下世纪最有发展前途的洁净煤发电技术之一。鉴于IGCC系统结构与组态非常复杂,涉及煤的气化、净化、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、空气分离等关键技术,因此建立IGCC系统的性能模型,对IGCC机组的…     

燃气轮机采用不同冷却技术对IGCC系统性能影响

本文分析了用于燃气轮机系统的冷却技术,对采用空气冷却技术的GE-9FA,GE-9G型燃气轮机以及采用蒸汽冷却技术的GE-9H型燃气轮机进行了设计工况点的校核,通过定量计算重点研究了采用两种不同冷却技术的燃气轮机整合到IGCC系统中对系统热力性能、系统参数优化规律及环保性能的影响,从而为研究高效、环保的IGCC系统提供有价值的参考。     

垃圾焚烧炉氯源对氯化氢和二噁英排放的影响

本文研究了150 t/d垃圾与煤混烧流化床锅炉在不同含氯水平和添加钙基脱硫时氯化氢和二噁英的排放特性。实验结果表明烟气中的氯化氢和二噁英浓度随燃料中垃圾比例的增加而上升,在含氯量一定的情况下,炉内燃烧状况决定了二噁英的生成量,烟气中的二噁英随燃料中含氯量的增加而增加,飞灰中的二噁英则随燃烧状况的改善而增加。钙基的加入可以有效降低氯化氢和二噁英的排放。在我国目前的垃圾组分条件下,全煤工况和垃圾与煤混烧工况的二噁英排放量很低。     

甲醇--动力联产系统热功转换过程分析

在联产系统能量和物质转换过程模拟和分析的基础上,重点研究了热功转换过程及其与甲醇合成过程的相互影响.得到部分联产率对系统输出功、甲醇合成压缩机耗功、甲醇产量、合成塔副产蒸汽的影响.并对比了动力独立生产系统和部分联产系统供电效率.     

整体煤气化联合循环系统特性分析研究

本文基于总能系统概念,阐述了ＩＧＣＣ系统及其特点;依据热力学基本定律,建立ＩＧＣＣ系统热力性能评估模型;并在很宽变量取值范围内定量分析了影响系统性能的五个主要因素（Ｔ３、Ｔｇｅｘ、ｃｇｌ、ｃｇｒ、ｅ）和提高系统性能的潜在能力,同时得出一些有价值的结论。