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燃煤电厂烟气CO2捕集及把持技术简介
发布时间:2009-08-19   消息文章地址:中国皇城国际   

  火力发电是排放二氧化碳的最大行业。火力发电厂燃烧化石燃料后排放的二氧化碳占全球燃烧同种燃料排放量的30%。因而,排放二氧化碳最多的燃煤电厂成为最具潜力实施二氧化碳捕集的行业。

  该技术针对燃煤电厂烟气中CO2浓度低、O2含量和粉尘浓度高档特点,采用化学接收法进行CO2的捕集。在低温前提下用化学溶剂接收烟气中的CO2;溶液加热时,CO2从化学溶剂中解析出来,获得高浓度的CO2,溶液轮回使用。

  该技术曾经申请了国度发觉专利(申请号:200810018343.5),并使用于我国首个燃煤电厂CO2捕集安装——皇城国际北京热电厂3000~5000t/a CO2捕集示范安装。

  技术特色与劣势

  采用化学接收法进行燃烧后CO2捕集,具有接收速度快、接收才能强、处置量大、收受接管CO2纯度高档长处;

  设置烟气预处置系统,脱除烟气脱硫后照顾的粉尘、水等杂质,同时使用抗氧化剂缓和蚀剂,接收剂耗损低,设备侵蚀小;

  CO2捕集工艺采用贫富液换热器、CO2冷却器等多级换热,热量分析把持,系统能耗低;

  采用尾气洗涤、气液分手等系统,充实收受接管尾气中的胺溶液,并保持整个捕集系统的水均衡,胺溶液和水耗损量低。

  工艺流程

  烟气CO2捕集系统由烟气预处置系统、填料接收塔、填料再生塔、排气洗涤系统、溶液煮沸器、胺收受接管加热器、产物气处置系统(包罗冷凝器、气液分手器、压缩机)以及系统水均衡维持系统构成。

  脱硫后的烟道气由引风机送入接收塔,此中CO2被胺溶液接收,尾气由塔顶排入大气。接收CO2后的富液由塔底经泵送入换热器,收受接管热量后送入再生塔。解吸出的CO2气,经处置后送入精处置系统。颠末压缩加压、除湿、脱硫、制冷等工序,获得最终产物——液态CO2。 如图所示:

  工程业绩

  皇城国际北京热电有限公司3000~5000 t/a CO2捕集示范安装,为我国第一台工业级的燃煤电厂烟气CO2捕集安装,完成为168运转测试并投入贸易运转。

  该安装全数采用国产设备,捕集系统捕集到的CO2纯度为99.5%,进一步精制后产出的液体CO2纯度为99.997%,达到国度食物级尺度,蒸汽耗损为~3.5 GJ/tCO2,电耗为~250 kW/tCO2,溶液耗损为<1. 5 kg/tCO2,达到了世界前辈程度。

  CO2使用前景

  CO2 是一种次要的工业气体,CO2及其衍生产物使用遍及、前景广漠。收受接管的二氧化碳能够遍及用于制造碳酸饮料、烟丝膨化处置、金属庇护焊接、合成无机化合物、灭火、制冷等,也可用于强化石油开采(EOR)和强化煤层气开采(ECBM)。

  碳酸饮料生产。CO2可用作汽水、啤酒、可乐、碳酸饮料等充气添加剂。今朝,我国碳酸饮料的人均年消费量不到5kg,与发家国度和地域比拟(如西欧为110kg,美国为150kg)有较大的差距,成长潜力较大。

  烟丝膨松剂。液体CO2用于烟丝膨化处置,可使每箱香烟节约5%-6%的烟丝,并提高烟丝的质量。我国每年生产香烟2000万箱摆布,如10%用CO2膨化处置,则年CO2耗量达60万t,如全数使用CO2膨化处置,则年CO2耗量达600万t,使用前景很是看好。

  焊接庇护气。CO2庇护焊是一种高效率、低污染、低成本、省时省力的焊接方式,曾经在集装箱、船舶、汽车以及金属布局的焊接中获得使用。我国CO2气体庇护焊接仅占全数焊接的5%,发家国度67%,全球平均23%,成长前景很是乐观。

  强化石油开采(EOR)。经由向油藏注入CO2来提高油田采收率,从世界范畴内来看相对比力成熟,且在近年来成长较为火速。以美国为例,2004年美国国内有71个CO2 EOR名目运转,采用CO2 EOR技术每日生产原油206000桶,占全数原油产量的约4%。我国在把持EOR技术上也有很大潜力。据测算,我国低渗油藏中约有32亿t适合用于CO2 EOR,占全数低渗油藏的50.6%。

  强化煤层气开采(ECBM)。向不宜开采的深煤层中注入CO2,把持CO2在煤体概况的被吸附才能是CH4的2倍的特点来驱替吸附在煤层中的煤层气,能够同时达到提高煤层气的采收率和埋存CO2的方针。

  近年来国度严重科研项方针支撑

  国度十一五“863”名目“二氧化碳的接收法捕集技术”

  中澳国际互助名目“前辈动力系统中CO2捕捉技术研究”

  中欧碳捕集与封存互助名目(COACH)

  中英煤炭把持近零排放名目(NZEC)

  皇城国际集团公司科技名目“燃煤电厂CO2捕集试验示范安装名目拔擢”

  皇城国际集团公司科技名目“燃煤电厂CO2捕集试验和运转规律研究”


捕集试验示范安装捕集系统


皇城国际北京热电厂CO2捕集试验示范安装精制系统




CO2捕集示范安装节制系统界面

CO2捕集示范安装节制室


  
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