燃煤锅炉烟气脱硫脱碳单元与热力系统集成优化

摘要

为缓解温室效应、酸雨对环境和气候造成的不良影响，有必要对火电厂烟气中SO2、CO2的排放进行控制，实现节能减排。燃烧后捕集技术是最具潜力的减排技术，但高能耗及投资成本影响了它的商业应用。
　　本文基于Aspen Plus软件分别对钙基吸收剂顺序捕集SO2/CO2工艺和石灰石湿法脱硫氨法脱碳工艺进行建模，分析了主要参数（如气固分离效率、驰放率、钙碳比、氨水浓度及贫液负荷等）对系统性能的影响，确定最优运行参数；合理利用捕集系统余热，各提出两种捕集系统与热力系统的集成方案，并选出两种工艺的最佳集成方案，然后从集成系统的热力性能、发电成本以及脱碳成本等角度进行对比分析。
　　对比两种工艺的最佳集成方案，钙基吸收剂顺序捕集工艺净输出功率较石灰石湿法脱硫氨法脱碳工艺高37.768MW，煤耗率较后者增加3.28g/（kW·h），热效率降低0.3%；但石灰石湿法脱硫氨法脱碳工艺增加了氨气捕集装置和冷却设备，从机组抽取两段不同品质的蒸汽为再沸器提供热源，增加了集成系统的复杂度和热损失，因此系统投资成本、等额年度分期偿还成本、运行维护成本均高于钙法，发电成本和脱碳成本分别高出钙法0.023元/（kW?h）、35元/tCO2。综合考虑，钙基吸收剂顺序捕集工艺具有明显优势。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 碳捕集技术研究现状

1.3 脱硫技术研究现状

1.4 CO2与SO2联合脱除技术

1.5 课题研究内容

第2章 钙基吸收剂顺序捕集SO2/CO2系统性能分析

2.1 SO2/CO2捕集系统流程简述

2.2 SO2/CO2捕集系统流程仿真

2.3 灵敏度分析

2.4 捕集系统与燃煤机组热力系统的集成

2.5 本章小结

第3章 石灰石湿法脱硫氨法脱碳系统性能分析

3.1 石灰石湿法脱硫氨法脱碳系统流程简述

3.2 石灰石湿法脱硫氨法脱碳系统流程仿真

3.3 石灰石湿法脱硫氨法脱碳系统能耗分析

3.4 石灰石湿法脱硫氨法脱碳系统与燃煤机组的集成

3.5 本章小结

第4章 钙法顺序脱除工艺与石灰石湿法脱硫氨法脱碳工艺对比

4.1 热力性能分析

4.2 成本分析

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 不足与展望

参考文献

读硕士学位期间发表的学术论文

致谢