钾钠基固体吸收剂低温脱除电厂烟气CO2技术研究进展

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1、上海电力2010年第2期钾钠基固体吸收剂低温脱除电厂烟气CO2技术研究进展赵长遂，赵传文，陈晓平(东南大学能源与环境学院，南京210096)摘要：温室气体减排已成当今研究的热点，具有应用前景的几个脱碳技术，分别是循环流化床0。／co燃烧技术、碱金属基固体吸收剂低温脱除烟气中C0z的新工艺和钙基吸收剂C0近零排放增压流化床燃气／蒸汽联合循环发电工艺。文章结合东南大学的研究成果，总结了钾钠基固体吸收剂低温脱除CO技术的研究现状，阐述了该项技术的基本原理和技术特点，从研究对象、研究方法和研究结论等方面介绍了该技术最新科研成果，指出了进一步研

2、究的方向。碱金属基吸收剂干法脱除COz技术具有成本低、反应条件需求低和能耗低等优点，与其他C0减排技术相比，具有一定的经济优势，值得重点研究与开发。关键词：C0z减排；碱金属基吸收剂；燃烧后脱碳中图分类号：TK09文献标识码：A基金项目：国家863课题(2009AAO5Z311)；国家自然科学基金(50876021)；国家973课题(2OO6CB7O58O6)任务繁重。利用可再生能源、新能源来取代化石1引言燃料尚需很长的时日，依靠绿化来“减碳”也不可气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性能一朝一夕完成。目前最可行的方法就是发展对问题，

3、已经成为各国未来经济和社会可持续发展化石燃料燃烧过程产生温室气体的控制技中的重要因素。国际社会所有的国家都应为应对术Ll]。这将对我国为应对全球气候变化做出贡气候变化做出不懈的努力。在2009年12月的哥献、兑现温室气体减排目标承诺和发展低碳经济本哈根世界气候变化大会上，大多数国家都认识具有重要的政治意义和深远的社会影响。到气候变化问题的严重性，都表示要在应对气候捕集煤等化石燃料燃烧过程中CO。的技术变化问题上承担各自的责任。《哥本哈根协议》的方案众多，总体可分为燃烧前[4]、燃烧中E5-73和燃达成是国际社会进行下一步努力的新起点。

4、烧后捕集L8]三大类，如何降低捕集CO的成本CO是造成气候变化、全球变暖的最主要温则是决定该技术能否得到推广应用的关键因素。室气体，根据国家发改委能源局2008年的中国能学术界和工业界目前的共识是，最具有应用前景源结构报告，中国一次能源消费中化石燃料占的几个脱碳技术分别是：循环流化床Oz／CO燃92．5，其中煤炭占69．5。人类利用以煤为主烧技术、碱金属基固体吸收剂低温脱除烟气中的化石燃料过程中排放的CO是最大的贡献者。CO。的新工艺和钙基吸收剂Co近零排放增压中国政府承诺，到2020年中国单位国内生产总值流化床燃气／蒸汽联合循环发电

5、工艺。针对这几CO排放比2005年减少4O～45，目标宏大、个极具应用前景的脱碳技术，东南大学能源与环(4)制冷机单独供冷(基载主机+)根据夜间电价低谷时段，系统总负荷比较大，根据当前的电价政策，在不利于使用低谷电基载主机开启也未能满足系统的负荷要求，这时进行蓄冷，空调冷负荷结构改变时，为了将蓄冰槽就需要乙二醇侧承担一部分系统负荷，并且还要的冷量尽量用于高峰时段，在平时段内的冷负荷完成蓄冰的任务。可以适当由制冷机单独提供。这时将蓄冰槽与系收稿日期：2010—4—15统隔离开，蓄冰主机在空调工况运行，通过板式换作者简介：黄磊(1973一

6、)，男，江苏宜兴人，本科，暖通工热器向空调系统提供冷冻水。程师，从事暖通设计工作。(5)主机边蓄冰边供冷(基载主机供冷+)(责任编辑：杜建军)一94一2010年第2期上海电力境学院低碳清洁能源实验室一直在进行相关研2MHCO。(s)一M2CO3(s)+CO2(g)+H20(g)究，也取得了阶段性成果[】。(2)氧燃料燃烧(即0。／co燃烧)技术具有技术式(1)、式(2)中(M为Na或K)，吸收剂由碱风险小和捕集成本最低的优势，最具规模化捕集金属(主要指钠和钾)的碳酸盐附着于高比表面co的应用前景[1孔]。与氧燃料煤粉燃烧相比，积、高孔

7、隙率、吸附性能良好的载体材料上制作而氧燃料循环流化床燃烧由于可以通过向床内添加成。。石灰石进行炉内脱硫、可以实现温烟气循环，以及如图1所示，它是东南大学研究项目的高活可以配置多尺度高氧浓度外置式流化床换热器，性钾钠基吸收剂干法脱除烟气中Co的系统从而可以大幅度减小锅炉尺寸、降低成本，显示出图口，该系统由水蒸汽发生器、气体混合器、增压更强的竞争优势。风机、碳酸化反应器、埋管式散热器、物料循环装钙基吸收剂co。近零排放增压流化床燃气／置、再生反应器、埋管式加热器、水蒸汽冷凝器和蒸汽联合循环发电工艺卜采用价格低廉、分布循环风机等组成。广泛的

8、石灰石和白云石等天然资源作为CO吸工艺流程为脱硫后的烟气与一定量的水蒸汽收剂，合理实现煤的分级转化，具有更高的系统发混合后由增压风机送人碳酸化反应器，在反应器电效率，其耗氧量少，减少了制氧系统能耗，从技内与钾钠基吸收剂反