氨法脱除电厂烟气CO2系统能耗分析及参数优化.pdf

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1、第39卷第1期华北电力大学学报Vo1．39．No．12012年1月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityJan．，2012氨法脱除电厂烟气CO2系统能耗分析及参数优化段立强，杨阳，张素华，杨勇平(华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206)摘要：氨被证明是一种新型高效的吸收剂，具有吸收能力强、再生能耗低等优点，其缺点是氨损失严重。选取600MW机组为参考机组，利用Aspenplus软件建立脱碳系统的模型并在此基础上优化设备的结构参数和系统的运行操作参数，揭示了氨水吸收CO，系统能耗特性随关

2、键参数变化规律。在考虑电厂实际运行情况的条件下通过对参数的优化找出了尽量减少氨逃逸的最低再生能耗，其值为2．09MJ／kgCO，。研究成果将为基于火电厂的低能耗脱碳提供有益的参考。关键词：氨水；二氧化碳捕获；再生能耗；工艺模拟；参数优化中图分类号：TK09文献标识码：A文章编号：1007—2691(2012)O1—0006—07Energyconsumptionanalysisandparametersoptimizationofammonia-basedCO2removingsystemfromfluegasofcoalfiredpower

3、plantDUANLi—qiang，YANGYang，ZHANGSu-hua，YANGYong—ping(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Aqueousammoniaisprovedtobeanewandefficientabsorbent，whichhaslotsofadvantagessuchasstrongabsorptivecapacityandlower

4、heatrequirementofregeneration，whilethedrawbackistheseriouslossofammonia．Thispaperselectsa600MWunitasthereferenceunitandappliestheAspenplussoftwaretObuildthemodelofCO2removalsystem．Basedonthemodel，thestructureparametersofdeviceandoperatingparametersofsystemwereoptimized．Thee

5、ffectsofkeyparametersontheenergyconsumptionofCO2absorptionsystemwererevealed．Takingthepracticaloperationsituationofpowerplantsintoaccount，theminimumregenerationenergyconsumptionwasobtainedthroughtheoptimizationofparameterswhilethelossofammoniaisless，whichisaround2．09MJ／kgCO

6、2．Theresearcha—chievementswillprovidetheusefulreferenceforCO2capturefromthecoal—firedpowerplantwithlessenergypenalty．Keywords：ammonia；CO2capture；regenerationenergyconsumption；processsimulation；parametersoptimization排放量能有效地缓解越来越严重的温室效应。火0引言电厂尾部脱碳技术有很多种：化学吸收法、物理吸收法、膜分离法、变温(变压

7、)吸附法随着化石能源的利用，CO：大量排放，导致等。其中化学吸收法的历史悠久，技术成全球气候异常⋯。燃煤电厂的CO排放量占我国熟，运行稳定，并不断的推陈出新，气体回收率总CO排放量的三分之一，控制燃煤电厂的CO和纯度可达99％以上，是一种最具有工程可行性的CO，减排法。目前世界上所有商业化应用的方法大都是以单乙醇胺(MEA)溶剂为基础的化收稿日期：2011一10—10．基金项目：国家自然科学基金资助项目(50606010)；国家重点基学吸收法，但是MEA法也有许多不足之处：础研究发展计划(973计划)项目(2009CB219801)；如吸收能

8、力差，再生能耗大，易降解等不足，有中央高校基本科研业务费专项资金(10ZG03)．必要开发一种新的、更加理想的吸收剂。第1期段立强，等：氨法脱除电厂烟气CO系统能耗