LNG冷能用于O2/H2O富氧燃烧碳捕获系统的模拟研究

摘要：

目前的天然气发电系统以富氧燃烧(O2/CO2循环燃烧)为主,其空分制氧以及碳捕获能耗过高,导致发电效率明显降低;较之于前者,O2/H2O燃烧系统作为新一代的Oxy-combustion燃烧方式系统,污染物排放量更低,但其燃烧过程仍需采用空分制氧,CO2的压缩耗能依然较高.为此,构建了一套将LNG冷能用于O2/H2O富氧燃烧的碳捕获系统,并建立了该系统的数学模型以计算其热效率、(火用)效率,在此基础上开展与同样利用LNG冷能进行碳捕获的COOLCEP系统的对比分析.结果表明:①该系统采用高压燃烧方式,以水作为燃烧循环工质,同时对LNG采用梯级利用方式,降低了空分制氧和碳捕获系统的能耗,提高了系统的发电效率,同时以低成本完成了碳捕获;②该系统的热效率和炯效率随燃气轮机进口温度升高不断提高,在循环水量和燃烧压力分别为13.5 kmol/s和1.6 MPa、燃气轮机进口温度达到l 328.1℃时,热效率达到最大值,系统热效率、(火用)效率分别为57.9％和42.7％;③较之于COOLCEP系统,O2/H2O燃烧系统能耗明显降低,系统热效率、炯效率分别提高了6.3％、5.4％.

关键词：LNG冷能、富氧燃烧、碳捕获、O2/H2O、COOLCEP系统、梯级利用、Aspen Plus、热效率、(火用)效率

所属期刊栏目：37

分类号：TQ1;TG1

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“煤粉在高压O2/CO2气氛下的着火机理研究”2017KFYXJJ214

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：100-105