本文關(guān)鍵詞：基于碳捕集的燃煤發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)性能研究

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【摘要】：化石燃料燃燒排放出的大量溫室氣體CO2導(dǎo)致氣候改變,從而嚴(yán)重危害生態(tài)平衡,在全球?qū)嵤┕?jié)能減排的策略下,中國(guó)因CO2排放量大而面臨巨大的減排壓力,因此,控制CO2排放量勢(shì)在必行。由于燃煤電廠的煙氣排放是CO2的主要排放源,因此,從煙氣中捕捉CO2是減緩CO2排放問題最佳方案之一。目前,CO2捕集方法主要有化學(xué)吸收法、物理吸收法、吸附法、膜分離法等。其中基于單乙醇胺(MEA)的CO2吸收系統(tǒng)屬于燃燒后碳捕集方式中的化學(xué)吸收法,是目前技術(shù)最為成熟的碳捕集方式。在本文中,主要對(duì)基于MEA的碳捕集系統(tǒng)再生能耗及碳捕集系統(tǒng)與燃煤機(jī)組的耦合特性進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下所示:首先,對(duì)基于MEA的碳捕集系統(tǒng)的能耗特性進(jìn)行分析,介紹了基于MEA溶液的CO2吸收機(jī)理,建立了再生能耗計(jì)算模型,計(jì)算分析了參數(shù)如碳捕集率及吸收劑濃度等變化時(shí)對(duì)解吸能耗的影響。本文采用了熱平衡法及等效焓降法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行能量分析,建立了基于MEA碳捕集的燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。其次,以國(guó)內(nèi)某600MW超臨界燃煤機(jī)組作為研究對(duì)象,并對(duì)其能量流、質(zhì)量流進(jìn)行了分析,根據(jù)能量品位匹配原則提出了基于MEA的碳捕集系統(tǒng)與燃煤機(jī)組的集成方案,并分析了其特性。此外,還計(jì)算分析了參數(shù)如吸收劑MEA濃度及碳捕集率等變化時(shí)對(duì)各種集成方案熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的影響。最后,為了合理評(píng)估基于MEA碳捕集的燃煤機(jī)組未來發(fā)展的經(jīng)濟(jì)可行性,本文對(duì)各種集成系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析,建立了集成系統(tǒng)發(fā)電成本模型、CO2減排成本模型,計(jì)算分析了集成系統(tǒng)與參考機(jī)組的發(fā)電成本及CO2減排成本。降低碳稅及提高CO2售出價(jià)格等措施能夠彌補(bǔ)碳捕集系統(tǒng)造成的發(fā)電成本的提高。因此,碳捕集電廠有望突破經(jīng)濟(jì)障礙,在保障傳統(tǒng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)CO2的大規(guī)模減排。
【關(guān)鍵詞】：碳捕集 再生能耗 熱力系統(tǒng) 解吸熱源 熱經(jīng)濟(jì)性 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM611
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 CCS技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-14
• 1.2.1 CO_2捕集技術(shù)11-13
• 1.2.2 CO_2封存13
• 1.2.3 CO_2資源化利用13-14
• 1.3 燃燒后碳捕集技術(shù)研究進(jìn)展14-15
• 1.4 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排15-17
• 1.4.1 論文的主要工作15-16
• 1.4.2 論文的結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第2章 熱經(jīng)濟(jì)性分析理論概述17-22
• 2.1 引言17
• 2.2 熱力系統(tǒng)分析中的基本概念17-20
• 2.2.1 熱平衡分析法17-18
• 2.2.2 等效焓降法18-20
• 2.2.2.1 蒸汽攜帶熱量出系統(tǒng)18-19
• 2.2.2.2 熱水從主凝結(jié)水管路進(jìn)入系統(tǒng)19-20
• 2.3 熱經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 基于碳捕集的燃煤發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)特性研究22-39
• 3.1 引言22
• 3.2 基于MEA溶液的二氧化碳捕集系統(tǒng)22-26
• 3.2.1 反應(yīng)機(jī)理22-23
• 3.2.2 再生能耗計(jì)算模型23-25
• 3.2.3 碳捕集率與吸收劑濃度對(duì)再生能耗的影響25-26
• 3.3 碳捕集系統(tǒng)與燃煤發(fā)電熱力系統(tǒng)耦合方案研究26-32
• 3.3.1 解吸熱源的選擇26-28
• 3.3.2 現(xiàn)有機(jī)組的改造方案研究28-29
• 3.3.3 現(xiàn)有機(jī)組汽輪機(jī)抽汽段引入引射器改造方案研究29-31
• 3.3.3.1 汽汽引射器特性方程29-30
• 3.3.3.2 汽輪機(jī)抽汽段引入引射器改造方案30-31
• 3.3.4 新設(shè)計(jì)機(jī)組改造方案研究31-32
• 3.4 計(jì)算結(jié)果及參數(shù)分析32-34
• 3.4.1 熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算結(jié)果32
• 3.4.2 計(jì)算結(jié)果分析32-34
• 3.5 靈敏性分析34-38
• 3.5.1 吸收劑濃度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響34-36
• 3.5.1.1 吸收劑濃度對(duì)全廠熱效率的影響34-35
• 3.5.1.2 吸收劑濃度對(duì)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的影響35
• 3.5.1.3 吸收劑MEA濃度對(duì)全廠熱耗率的影響35-36
• 3.5.2 碳捕集率對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響36-38
• 3.5.2.1 碳捕集率對(duì)全廠熱效率的影響36-37
• 3.5.2.2 碳捕集率對(duì)發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的影響37
• 3.5.2.3 碳捕集率對(duì)全廠熱耗率的影響37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 基于碳捕集的燃煤發(fā)電機(jī)組技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析39-47
• 4.1 引言39
• 4.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)39-40
• 4.2.1 發(fā)電成本39
• 4.2.2 CO_2減排成本39-40
• 4.2.3 碳稅收對(duì)發(fā)電成本的影響40
• 4.2.4 碳出售對(duì)發(fā)電成本的影響40
• 4.3 計(jì)算結(jié)果及參數(shù)分析40-45
• 4.3.1 計(jì)算結(jié)果分析41-42
• 4.3.2 靈敏性分析42-45
• 4.3.2.1 碳稅收價(jià)格與碳售出價(jià)格對(duì)發(fā)電成本的影響42-43
• 4.3.2.2 碳捕集率對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響43-44
• 4.3.2.3 吸收劑MEA濃度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 第5章 結(jié)論與展望47-49
• 5.1 主要結(jié)論47-48
• 5.2 對(duì)未來工作的展望48-49
• 參考文獻(xiàn)49-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果54-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作55-56
• 致謝56

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本文編號(hào)：1102919