新型高效O2／co2煤粉燃烧技术

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1、2011年2月Feb．2011第39卷第i期(总第212期)Vo1．39No．1(Ser．No．212)新型高效O2／co2煤粉燃烧技术Summarizeof02／co2CombustionModeofNewTypeHighEfficiencyCleanCoalCombustionTechnique李金锁，李志(1．东北电力设计院，长春130021；2．天津市管道工程集团有限公司，天津300400)摘要：论述了CO分离回收技术的研究现状，在介绍O／co燃烧的原理及降低NO、S()方面研究进展的基础上，指出O／co。燃烧方式不仅易于分离和收集CO，同时可有效地控制SO和NO排放，

2、是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型高效洁净煤燃烧技术。并从模式系统选择、电厂布局、燃料类型的选择、制氧厂规模及发电效率等方面进行了经济技术可行性分析。关键词：火力发电；燃煤技术；0／CO燃烧方式；污染物排放中图分类号：TM621．2文献标志码：B文章编号：1009—5306(2011)01—0015-03随着社会经济的发展，矿物燃料的用量越来越O／co。混合气体(或包括部分水蒸气)。CO气体大，主要产生于矿物燃料燃烧过程的CO气体大量(或CO和水蒸气)用来做燃烧的稀释剂，以保持与排放导致温室效应加剧，造成了越来越严重的环境煤粉在空气中燃烧所得到的火焰温度。通过科伦布问题。以

3、燃煤为主的火力发电过程中排放出C()量斯、布莱克山电力与照明公司、能源与环境公司进行超过CO排放总量的3O，是CO。的一个集中排的可行性验证，在具有代表性的锅炉燃烧条件下，放源，控制和减缓火力发电过程中CO排放对于解()／Co煤粉燃烧与空气煤粉燃烧具有相似的热传决全球变暖和温室效应问题具有重要意义l_1]。目前，递行为，此技术可以得到满意的燃烧效率，且烟气中世界各国已经提出了许多减少CO排放的方案，如的CO体积分数达9O以上，基本解决CO回收能量储存、提高能量转换效率、核能发电、太阳能发效率低的问题。在O／co：燃烧方式下，不但NO的电、风能发电、生物能发电以及燃料转换(从煤到

4、气)排放量比在常规空气气氛下燃烧减少1／3，同时还等。通过对其前景分析比较发现，脱除CO技术的可以控制SO和回收CO[2]，该技术有可能实现火可行性很高，甚至高于可再生能源利用技术。燃煤电力发电厂大气污染的零排放，具有较高的技术和经厂在地域上分布很广，排放量大，与其他工业(如化济意义，引起了国内外研究者的关注。学工业)相比，单位面积单位时间排放CO的浓度最大，具备控制其排放的条件。目前主要采用从烟气2O／co燃烧机理及先进性中脱除和回收C()技术，这种回收方式非常昂贵，而且会减少电厂发电量。与其相比，O／co燃烧方2．102／co2燃烧机理式不仅可以降低回收成本，同时可提高效率

5、。该法用空气分离获得的()和一部分锅炉排气循环气构成的混合气体代替空气作矿物燃料燃烧时10。／co煤粉燃烧研究现状的氧化剂，以提高燃烧排气中CO。的浓度。燃烧排气中cO。体积分数达7O以上(其余为H0)，经干O。／co：煤粉燃烧方式是由美国Argonne国家燥脱水后可得体积分数大于95％的CO。排气经冷实验室通过实验得出的对烟气中CO进行回收的凝脱水后，气量的7O～75循环使用，其余部分一种新方法。该方法燃烧过程中不再使用空气而是经压缩脱水后用管道送走。O生产最经济的方法是收稿日期：2010—06—12作者简介：李金锁(1979一)，男，工程师，从事热能工程专业技术工作。·15

6、·2011年2月Feb．2011第39卷第1期(总第212期)Vo1．39NO．1(Ser．NO．212)空气冷冻分离法。O／co燃烧方式原理如图1近几年O／co燃烧技术在脱硫方面逐渐受到所示。广泛关注，但目前尚处于初期研究探索阶段，研究的广度和深度都是有限的。循环的Co2／H20新能源工业技术发展组织(NED())发现，与传统煤粉空气燃烧方式相比，SO排放有很大改善。主要原因在于烟气中SO体积分数较高。Y．Hu与氮气被分煤、油或S．Naito发现在贫燃料条件下随燃料的量比增离出来天然气加，SO排放增加，在>1．2时开始出现降低的趋势，而温度的影响较小。加拿大能源技术研究中图1

7、O2／CO2燃烧方式原理心(CANMETCETC)发现与空气条件相比SO排2．2O2／co2燃烧方式的先进性放减少，并随送风氧含量的提高效果更为显著。煤在空气中燃烧时，空气中只有氧气助燃，而79的N是不能支持燃烧的，N进入燃烧设备，加国内的王宏、张礼知、邱建荣得出高CO。浓度热到较高温度后从烟气中排出，带走了大量的热。计使钙基脱硫特性发生改变，脱硫率较传统空气条件提高，且具有较高的温度特性，分析了O／co气氛算得出，当排烟温度为400~．500C，N。带走的热量损失占总热量损失的71．6，C