化石燃料燃燒排放的CO2加速了全球的氣候變暖,已成為當前國際社會關注的熱點問題。富氧燃燒被認為是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ奶紲p排技術,逐步成為世界各國碳減排領域研究的重心。
本書共分十章,以富氧燃燒碳捕集基礎理論及試驗研究、鍋爐及關鍵設備研發(fā)、電廠系統(tǒng)集成及設計技術研究等方面進行介紹。介紹了富氧燃燒技術概述、富氧燃燒技術研究現(xiàn)狀、富氧燃燒鍋爐性能及設計、富氧燃燒鍋爐系統(tǒng)及設備、富氧燃燒鍋爐燃燒特性、富氧燃燒空氣分離系統(tǒng)、CO2壓縮純化系統(tǒng)、富氧燃燒污染物生成及控制、富氧燃燒控制系統(tǒng)及及系統(tǒng)經(jīng)濟性分析等。
適讀人群 :本書可供碳減排與捕集技術研究人員及工程實施人員參考。
富氧燃燒關鍵技術
氣候變化是人類面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。我國高度重視應對氣候變化,習近平總書記多次強調(diào),應對氣候變化是中國可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要,也是推動構建人類命運共同體的責任擔當。黨的十九大報告指出,中國引導應對氣候變化國際合作,成為全球生態(tài)文明建設的重要參與者、貢獻者、引領者,要求加快推進綠色發(fā)展,建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系,構建清潔低碳的能源體系,落實減排承諾,與各方合作應對氣候變化,保護好人類賴以生存的地球家園。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,二氧化碳的排放量不斷增加。目前,碳排放已成為全球普遍關注的問題。我國碳排放量大,減排壓力大,由化石燃料燃燒排放的二氧化碳尤其加速了全球的氣候變暖,已成為當前國際社會關注的熱點問題。作為全球最大以煤炭為主要能源的國家,我國已把發(fā)展低碳經(jīng)濟,應對氣候變化作為國家經(jīng)濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略。國家能源投資集團作為中央直管企業(yè)之一,目前是全國最大的煤炭企業(yè)、全球最大的煤炭供應商,因此承擔著減排二氧化碳的重要使命。
碳捕集、利用與封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技術是應對氣候變化的最可行的技術之一,中國政府十分重視 CCUS 技術的發(fā)展。富氧燃燒被認為是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ奶紲p排技術,逐步成為碳減排領域研究的重心,也是極具潛力的燃煤電廠大規(guī)模碳減排技術之一。
基于這樣的背景下,2011年9月中國神華能源公司總裁辦公會批準“基于富氧燃燒的百萬噸級碳捕集燃煤電廠技術研發(fā)及系統(tǒng)集成”科技創(chuàng)新項目立項。本項目的目標是通過相關基礎理論研究和試驗研究、關鍵設備研發(fā)和系統(tǒng)集成研究等課題的開展,為自主設計、建造和運營200MWe等級富氧燃燒碳捕集示范項目奠定技術基礎。本項目采用企業(yè)為主導、產(chǎn)學研用相結合的協(xié)同創(chuàng)新模式,以國華電力為總體組織實施單位,神華國華(北京)電力研究院有限公司(以下簡稱國華研究院)為總體技術負責單位,聯(lián)合華中科技大學、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、中國電力工程顧問集團西南電力設計院等國內(nèi)優(yōu)勢技術資源共同實施。經(jīng)過多年的艱辛研究,富氧燃燒技術研究工作取得了顯著成果。
陳寅彪,中國神華能源股份有限公司國華電力分公司總工程師,總信息師,中國電機工程學會理事,教授高工,長期從事燃煤電站清潔高效低碳發(fā)電關鍵技術研究和生產(chǎn)技術管理。主持開展了國家863計劃“燃煤煙氣中多種重金屬污染物的聯(lián)合控制技術與示范”和國家科技支撐計劃“大型燃煤電站近零排放控制關鍵技術及工程示范”子課題研究,參與了國家863計劃“燃煤電站PM2.5新型濕式電除塵技術與裝備”課題研究。
第 1 章 富氧燃燒概述
1.1 二氧化碳捕集與儲存技術介紹
1.2 富氧燃燒技術概述
1.3 富氧燃燒技術原理及工藝流程
1.4 富氧燃燒系統(tǒng)
第 2 章 富氧燃燒技術研究現(xiàn)狀
2.1 富氧燃燒技術的發(fā)展歷程
2.2 富氧燃燒技術的基礎試驗研究
2.3 富氧燃燒技術的中小試驗研究
2.4 富氧燃燒技術工業(yè)化示范項目進展及展望
第 3 章 富氧燃燒基本概念及鍋爐性能設計
3.1 富氧燃燒基本概念
3.2 200MW 鍋爐熱力計算
3.3 200MW 富氧鍋爐主要系統(tǒng)及基本結構
3.4 富氧燃燒系統(tǒng)方案設計
第 4 章 富氧燃燒鍋爐輔助系統(tǒng)及設備
4.1 制粉系統(tǒng)及磨煤機的選擇
4.2 一、二次風機
4.3 增壓風機和引風機
4.4 煙氣冷凝器
4.5 注氧器
4.6 煙氣換熱器
4.7 氧氣參數(shù)
4.8 系統(tǒng)防漏風系統(tǒng)
第 5 章 200MW 富氧燃燒鍋爐燃燒特性
5.1 鍋爐結構與配風
5.2 數(shù)學模型與計算方法
5.3 結果與分析
第 6 章 富氧燃燒空氣分離與壓縮純化系統(tǒng)
6.1 富氧燃燒空氣分離裝置
6.2 富氧燃燒壓縮純化系統(tǒng)
6.3 富氧燃燒空氣分離系統(tǒng)優(yōu)化
6.4 煙氣壓縮純化試驗
第 7 章 富氧燃燒方式下污染物生成及控制
7.1 除塵
7.2 脫硫
7.3 脫硝
第 8 章 富氧燃燒控制系統(tǒng)
8.1 概述
8.2 富氧燃燒控制系統(tǒng)的特點
8.3 主要工藝過程的控制原則
8.4 富氧燃燒系統(tǒng)控制策略
第 9 章 系統(tǒng)經(jīng)濟性分析
9.1 工程概況
9.2 富氧燃燒各方案技術特點
9.3 富氧燃燒各方案技術經(jīng)濟比較