富氧燃烧CO_2压缩纯化试验研究_李延兵

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1、第３６卷第１２期动力工程学报Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．１２２０１６年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．２０１６文章编号：１６７４－７６０７（２０１６）１２－０９７６－０６中图分类号：Ｘ１６文献标志码：Ａ学科分类号：６１０．３０富氧燃烧ＣＯ２压缩纯化试验研究李延兵１，赵瑞１，陈寅彪２，黄卫军３（１．神华国华（北京）电力研究院有限公司，北京１０００２５；２．北京国华电力有限责任公司，北京１０００２５；３．神华江苏国华陈家港发电有限公司，江苏盐城２２４０００）摘要：以富氧燃烧碳捕集技术为基础，开展ＣＯ２压缩纯化技术研

2、究，搭建了３００ｔ／ａＣＯ２压缩试验平台，在该平台上开展各种体积分数ＣＯ２的压缩试验，寻找最佳运行参数．结果表明：当ＣＯ２体积分数为８０％时，液化温度为－３０℃、压力为３．０ＭＰａ是最优的液化条件，在该条件下ＣＯ２液化率较高（８１．８６％），液体ＣＯ２消耗电功最低为１２７３ｋＪ／ｋｇ，液体ＣＯ２纯度大于９９％；该平台可协同脱除ＮＯｘ和ＳＯ２等污染物．关键词：富氧燃烧；ＣＯ２压缩纯化；液化；试验研究ＣＯ２ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＯｘｙ－ｆｕｅｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎ１，ＺＨＡＯＲｕｉ１，ＣＨＥＮＹｉｎｂｉａ

3、ｏ２，ＨＵＡＮＧＷｅｉｊｕｎ３ＬＩＹａｎｂｉｎｇ（１．ＳｈｅｎｈｕａＧｕｏｈｕａ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈｅｎｈｕａＧｕｏｈｕａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２５，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｓｕＧｕｏｈｕａＣｈｅｎｊｉａｇａｎｇＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｃｈｅｎｇ２２４０００，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｈｅｃａｒｂｏｎｃａｐｔｕｒｅｔｅｃ

4、ｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｏｘｙ－ｆｕｅｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，ＣＯ２ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｐｕｒｉｆｉ－ｃａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎａ３００ｔ／ａｆｉｒｓｔｓｅｌｆ－ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔＣＯ２ｃｏｎｃｅｎ－ｔｒａｔｉｏｎｓｔｏｆｉｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｆｒａｃｔｉｏｎｏｆＣＯ２ｉｓ８０％，ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕ

5、ｒｅｗｏｕｌｄｂｅ－３０℃ａｎｄ３．０ＭＰａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎｗｈｉｃｈｃａｓｅｔｈｅＣＯ２ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒａｔｅｗｏｕｌｄｂｅｕｐｔｏ８１．８６％，ｗｉｔｈｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｌｏｗｔｏ１２７３ｋＪ／ｋｇａｎｄｔｈｅｆｉｎａｌＣＯ２ｐｕｒｉｔｙｕｐｔｏ９９％．ＴｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｒｅｍｏｖｅＮＯｘ，ＳＯ２ａｎｄｏｔｈｅｒｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｘｙ－ｆｕｅｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；ＣＯ２ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉ

6、ｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙ碳捕集封存（ＣＣＳ）技术是应对气候变化的可行富氧燃烧技术增加了空气分离装置、ＣＯ２压缩［２－３］［４］手段之一，富氧燃烧技术、ＩＧＣＣ技术和燃烧后碳捕纯化装置和烟气再循环装置等，郑楚光等总结［１］集技术是主流的碳减排技术．Ｓｔａｎｇｅｒ等对近十几了我国富氧燃烧发展现状．利用空气分离装置获得年的富氧燃烧技术的研究成果进行了总结，富氧燃高纯度氧气，氧气与循环回来的部分锅炉烟气混合，烧是碳捕集技术中最重要的技术之一．组成以ＣＯ２和Ｏ２为主的混合气，替代常规锅炉燃收稿日期：２０１６－０３－１８修订日期：２０１６－０６－１２基金项目：

7、神华集团科技创新资助项目（中国神华科［２０１１］３６８号）作者简介：李延兵（１９７９－），男，山东济宁人，高级工程师，工学博士，研究方向为燃煤发电大气污染物控制及海水淡化．电话（Ｔｅｌ．）：１３５２０７８７７９５；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｂｉｎｇ１９７９＠１６３．ｃｏｍ．第１２期李延兵，等：富氧燃烧ＣＯ２压缩纯化试验研究·９７７·［５－６］烧所需要的空气，将煤粉送入锅炉燃烧．煤粉燃统特性和工艺参数进行了分析和研究，获得富氧燃烧后产生含有高体积分数ＣＯ２的烟气，经除尘、脱烧烟气中酸性气体和其他杂质的脱除和转化规律．硫、脱硝和压缩提纯后变成体积分数可达９５％以上１烟气压缩试

8、验的液体Ｃ