国外洁净煤燃烧技术进展(6-29)ppt课件.ppt

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1、国外清洁锅炉技术进展趋势（2010-6-29)背景；美国清洁燃煤锅炉技术发展规划；欧洲清洁煤锅炉技术发展规划；日本清洁煤锅炉技术发展规划；结论。主要内容：美国清洁煤锅炉技术发展现状及趋势美国ALSTOM清洁煤锅炉技术发展路线图：3CO2捕捉与封存煤碳部分燃烧燃料电池石油化学产品(化工原料)O2watershiftCO2洗涤IGCC(纯氧气化)AirAIRBLOWNIGCCH2H2燃机CO2CFB炉超超临界CFB炉O2富氧燃烧煤粉炉或CFB炉PC炉超超临界PC炉完全燃烧Air燃烧后CO2捕捉CO2CO2浓缩碳酸盐循环CO2近零排放系统零碳排放电站系统化学链式燃烧IG

2、CC(空气气化)美国燃煤锅炉污染控制排放水平：现有燃煤锅炉污染物控制排放水平：NOx：>95%(优化燃烧系统+SCR)；SO2：>99%(湿法FGD和DBA)；烟尘：>99.99%；Hg：80-95%(与燃烧煤种有关)；下一步燃煤锅炉污染物控制排放水平：继续提高污染物控制排放水平；采用多种污染物整体控制技术(同时脱SOx、NOx、颗粒物(PM10/PM2.5)汞等；降低成本)；高效的控制Hg排放技术；添加CO2捕捉控制技术；多种污染物整体控制技术美国AD700℃锅炉技术发展路线图：1960198020002020材料进展：-净效率HHV典型蒸气参数35-37%37

3、-3841%-43%TARGET48-50%镍基材料T91超临界技术先进的奥氏体材料3480/1005/1050(psi/°F/°F)2400/1005/1005167/540/540Upto5400/1300/1325(psi/°F/°F)4000/1110/1150(psi/°F/°F)4000/1075/1110(psi/°F/°F)38-41%亚临界技术目前商业运行的超临界技术更高参数的超临界技术先进的超临界技术(USC)2010滑压超临界技术美国DOE超临界锅炉计划：运行目标:760℃/37.4MPa(表压)欧盟兆卡计划:运行目标:700℃/30.6MP

4、a(表压)美国燃烧后烟气CO2捕捉分离技术(氨吸收法)：氨法吸收CO2分离示范电站美国俄克拉何马州谢迪波因特(CFB锅炉)美国采用冷氨法进行CO2的捕集与分离：FlueGasCoolingSystemEnergyRecoveryEnergyRecoveryCO2TowerEnergyRecovery脱硫塔烟气CO2(贫)CO2(富)CO2吸收塔烟囱高浓度CO2能量回收能量回收流态化再生烟气冷却具有较高的CO2捕捉效率；属于低热反应(反应温度较低)；吸收剂成本较低；吸收剂再生容易(再生温度较低)；吸收剂寿命长；允许烟气含氧、污染物等杂质；技术特点：适合未来CO2零排

5、放的煤基发电技术：全新燃烧方式：O2/CO2富氧燃烧(锅炉尾部烟气CO2浓度>90%,大幅减低CO2捕捉成本):先进的化学链式燃烧方式－具有很高的潜力，可大幅降低CCS的成本(低于PC/CFB/IGCC技术)压缩机空分装置(ASU)锅炉O2,N2空气漏风燃料冷凝器H2O烟气再循环(富含CO2)N2O2未来适合CCS的化学链式燃烧技术：H2氧化反应器还原反应器CaSCaSO4CO2&H2O煤+石灰石Air化学链燃烧工艺过程氧化反应器还原反应器锻烧炉冷固体介质CaCO3CaOCaSCaSO4煤+水蒸气CO2空气CaCO3废弃的空气灰及CaSO4化学链气化工艺过程热固体

6、介质废弃的空气灰及CaSO4AlstomO2/CO2富氧燃烧PC电站锅炉发展：研发阶段发大比例目标时间合作伙伴实验室研究10/55kWth富氧燃烧基础研究20042005大学(斯图加特)Vattenfall,Alstom…试验电站/500kWth1:50富氧燃烧基础研究(带烟气再循环)2005不伦瑞克工大Vattenfall,Alstom…中试电站/30MWth1:60富氧燃烧系统测试2008Vattenfall,Alstom…AirProduct示范电站/600MWth1:20实现CO2封存2015商业运行/1000MWel4-5座2020中短期：CO2减排策略

7、是提高能源效率；长期：富氧燃烧技术(现处于小型试验规模的实验、数值模拟、系统设计优化及经济性分析)富氧燃烧技术的循环流化床或煤粉锅炉有以下特点：保留空气燃烧情况下两中锅炉的优点；循环流化床多燃料适应性强，FW循环流化床发展史及规划如左图所示；富氧燃烧条件下CO2、NOx、SOx脱除效果好；可设计锅炉进行两种方式燃烧(空气下燃烧与富氧燃烧)；美国FWCFB锅炉技术发展状及战略规划：800MWeCFB超临界电站锅炉(蒸汽温度593/704℃)美国FW超超临界CFB锅炉技术：FosterWheeler：美国FWCFB锅炉技术发展状及战略规划：带CO2捕捉与分离的CFB锅

8、炉系统Fo