氨法脱除电厂烟气CO2系统能耗分析及参数优化
2012-10-08段立强张素华杨勇平
华北电力大学学报(自然科学版) 2012年1期
关键词:烟气
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)
0 引言
随着化石能源的利用,CO2大量排放,导致全球气候异常[1]。燃煤电厂的CO2排放量占我国总CO2排放量的三分之一,控制燃煤电厂的CO2排放量能有效地缓解越来越严重的温室效应。火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)吸附法等[2~3]。其中化学吸收法的历史悠久,技术成熟,运行稳定,并不断的推陈出新,气体回收率和纯度可达99%以上,是一种最具有工程可行性的CO2减排法[2]。目前世界上所有商业化应用的方法大都是以单乙醇胺 (MEA)溶剂为基础的化学吸收法,但是 MEA法也有许多不足之处[4]:如吸收能力差,再生能耗大,易降解等不足,有必要开发一种新的、更加理想的吸收剂。
近年来,氨水溶液被认为是非常具有发展潜力的CO2化学吸收剂。与传统的 MEA法相比,湿氨法具有吸收能力强、不易被烟气中的O2降解、腐蚀性小、再生能耗低、吸收剂成本低廉、可脱除多种酸性气体污染物等优势[5~7]。
对于氨法脱碳系统,绝大部分的研究集中在NH3溶液吸收 CO2的化学机理、系统内的热整合、采用不同吸收剂时吸收效果和成本的比较。NETL[8]模拟比较了对 MEA、液氨脱除 CO2和氨水联合脱除 CO2、SOx、NOx、Hg的研究,确定三种情况下对电厂效率的影响,表明氨法对CO2的脱除确实优于 MEA;Corti[9]对 IGCC进行模拟,主要包括吸收、再生过程,通过改变氨水浓度,吸收塔温度、压力,再生塔温度、压力,烟气温度考察其对CO2脱除效率的影响,利用敏感性分析确定相关参数。……
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