燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集純化系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術研究

【摘要】： 溫室氣體的過量排放將會造成全球范圍內的氣溫變化,CO_2的排放控制及回收技術已經是當前的一項重要工作。目前的回收技術對整個系統(tǒng)的能耗情況、節(jié)點的相互影響、能量利用的薄弱環(huán)節(jié)還缺乏整體把握。本文在現(xiàn)有回收技術的基礎上,改進現(xiàn)有的脫除工藝,分析各影響因素對脫除率的影響,進行綜合的能耗分析及熱經濟性分析。 本文以燃煤電廠煙氣為對象,根據(jù)燃煤廠煙氣中二氧化碳的特點,選擇MEA化學吸收法進行捕集純化,對MEA化學吸收法進行了機理分析,探討了MEA化學吸收法的優(yōu)缺點。 基于PRO/II軟件的AMSIM模塊,建立了MEA化學吸收法工藝系統(tǒng)的流程分析模型,分析了吸收溫度、吸收劑流量、吸收劑濃度及解吸溫度對脫除率、熱負荷、再生率等的影響。分析表明:吸收溫度越高,脫除率越高,但吸收溫度不是越高越好,30~40℃是常規(guī)系統(tǒng)適宜的溫度;吸收劑流量越大,脫除率越高,但是吸收劑流量選擇要適宜,常規(guī)系統(tǒng)適宜的吸收劑流量為80~120 m3/h;吸收劑濃度越高,脫除率越高,但是吸收劑濃度選擇要適宜,常規(guī)系統(tǒng)適宜選用吸收劑濃度為15%~20%;解吸溫度升高,富液的解吸率隨著升高,解吸溫度宜取100℃~120℃。 以熱力學第一定律和第二定律為理論基礎,確定了捕集系統(tǒng)的能分析方法,建立了捕集系統(tǒng)能分析模型,利用黑箱模型對捕集系統(tǒng)進行了熱負荷計算,能量衡算及可用能分析,分析表明:分離過程可用能效率只有12.8%。根據(jù)火用分析方法建立了捕集系統(tǒng)的火用分析模型,利用黑箱模型對捕集系統(tǒng)及子系統(tǒng)進行了火用分析和火用損耗分析,分析表明:再沸器的火用效率最低,吸收塔的火用損耗很大,有很大的節(jié)能潛力。對系統(tǒng)再生能耗進行了分析,分析表明:提高吸收液濃度可以降低再生能耗,但吸收液質量濃度必定會存在一個極限值φmax;提高富液的再生度ξ,能降低再生能耗qs tr,但ξ不是越高越好;改善貧富液熱交換器的換熱性能可以降低總再生能耗。 以熱經濟學基本思想為基礎,確定了適合于捕集系統(tǒng)的熱經濟學分析方法,建立了捕集系統(tǒng)熱經濟學分析模型和火用成本方程,確定了優(yōu)化目標函數(shù),并對捕集系統(tǒng)進行了熱經濟學分析,分析表明:回收CO_2大概需要的成本為582元/t。 探討了捕集系統(tǒng)的節(jié)能降耗方案,為化學吸收法二氧化碳捕集系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化技術奠定了理論基礎和經濟基礎。 【關鍵詞】：電廠煙氣 二氧化碳 捕集系統(tǒng) 節(jié)能優(yōu)化
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：X701.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 1 緒論14-25
• 1.1 課題目的及意義14-15
• 1.2 CO_2捕集技術15-17
• 1.3 研究綜述17-23
• 1.3.1 CO_2捕集方法比較17-18
• 1.3.2 CO_2捕集技術的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.3 CO捕集技術能耗研究的現(xiàn)狀20-21
• 1.3.4 火用分析法的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.5 熱經濟學分析的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.4 本文主要研究內容及方案23-25
• 2 化學法捕集煙氣 CO_2機理分析25-33
• 2.1 電廠煙氣的特點25-26
• 2.2 化學吸收法機理分析26-28
• 2.2.1 MEA 化學吸收法吸收劑性質26-27
• 2.2.2 化學吸收法捕集 CO_2的機理27-28
• 2.2.3 MEA 化學吸收法介紹及特點28
• 2.3 化學吸收法捕集 CO_2系統(tǒng)流程28-32
• 2.3.1 MEA 化學吸收法捕集CO_2工藝流程28-30
• 2.3.2 化學法捕集 CO_2系統(tǒng)主要設備30-32
• 2.4 本章小結32-33
• 3 CO_2捕集系統(tǒng)工藝流程模擬33-53
• 3.1 工藝流程模擬軟件33-35
• 3.2 CO_2捕集系統(tǒng)流程模擬模型35-36
• 3.3 化學吸收法吸收劑的選擇研究36
• 3.4 捕集系統(tǒng)運行參數(shù)的模擬分析36-51
• 3.4.1 吸收溫度的變化模擬37-43
• 3.4.2 吸收劑流量的變化模擬43-46
• 3.4.3 吸收劑濃度的變化模擬46-50
• 3.4.4 解吸溫度對解吸率的影響50-51
• 3.5 本章小結51-53
• 4 二氧化碳捕集系統(tǒng)熱力學分析53-88
• 4.1 熱力學分析53-55
• 4.1.1 化工系統(tǒng)熱力學分析的理論基礎53
• 4.1.2 熱力學分析的基礎53-54
• 4.1.3 熱分析方法54-55
• 4.2 熱力學分析方法研究55-56
• 4.2.1 常用分析模型55
• 4.2.2 熱力學分析平衡模型55-56
• 4.3 二氧化碳捕集系統(tǒng)能量分析56-66
• 4.3.1 二氧化碳捕集系統(tǒng)能量分析模型56
• 4.3.2 二氧化碳捕集系統(tǒng)能量分析56-66
• 4.4 二氧化碳捕集系統(tǒng)火用分析66-78
• 4.4.1 系統(tǒng)火用計算基礎66-68
• 4.4.2 二氧化碳捕集系統(tǒng)火用分析模型68-69
• 4.4.3 二氧化碳捕集系統(tǒng)火用分析69-78
• 4.5 捕集系統(tǒng)再生能耗分析78-86
• 4.5.1 系統(tǒng)再生能耗分析78-81
• 4.5.2 再生能耗影響因素的分析81-86
• 4.6 本章小結86-88
• 5 二氧化碳捕集系統(tǒng)熱經濟學分析88-111
• 5.1 熱經濟學的基本內容88-90
• 5.1.1 熱經濟學的基本思想88
• 5.1.2 熱經濟學分析方法88-89
• 5.1.3 熱經濟學的特點89
• 5.1.4 熱經濟學的幾個概念89-90
• 5.2 捕集系統(tǒng)的熱經濟學分析基礎90-97
• 5.2.1 熱經濟學分析基礎90-91
• 5.2.2 熱經濟學分析法的模式及特點91
• 5.2.3 熱經濟學矩陣方程介紹91-92
• 5.2.4 熱經濟學的孤立優(yōu)化模式92-93
• 5.2.5 工程經濟學的主要概念93-97
• 5.3 捕集系統(tǒng)熱經濟學分析模型97-101
• 5.3.1 捕集系統(tǒng)熱經濟學模型97-98
• 5.3.2 捕集系統(tǒng)火用成本方程98-100
• 5.3.3 捕集系統(tǒng)的優(yōu)化目標函數(shù)100-101
• 5.4 二氧化碳捕集系統(tǒng)熱經濟學分析101-110
• 5.5 本章小結110-111
• 6 捕集系統(tǒng)節(jié)能降耗方案研究111-116
• 6.1 CO_2捕集系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施111-115
• 6.2 本章小結115-116
• 總結與展望116-118
• 總結116
• 展望116-118
• 參考文獻118-123
• 致謝123-124
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文124-125

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

電廠煙氣后處理系統(tǒng)的熱力學分析    王遠亞;劉中良;張克舫;

燃煤電廠煙氣CO_2化學吸收模擬與分析    張苗苗

燃煤電廠煙氣二氧化碳捕獲系統(tǒng)的流程模擬與工藝改進    奚飛

火電機組的熱經濟性分析    程偉良,陳黨慧,徐壽臣,王清照

煙氣CO_2吸收分離工藝再生能耗的分析與模擬    晏水平;方夢祥;王金蓮;駱仲泱;岑可法;

溫室氣體CO_2的分離技術    李蘭廷,解強

供熱機組的熱經濟學法性能在線分析及運行考核系統(tǒng)    劉文毅,袁桂麗,楊勇平

化工系統(tǒng)熱經濟學分析方法研究    陳文亮，楊東華

我國火力發(fā)電廠空氣冷卻技術的發(fā)展現(xiàn)狀    伍小林

大型直接空冷機組在國內的首次應用    伍小林,李國勝

火電廠CO_2的排放控制和分離回收技術研究    毛玉如,張永剛,張國勝,紀秀平

空冷技術在華北電網的應用    高增寶，彭繼業(yè)

電廠循環(huán)水供熱經濟性探討    胡光,陳琦

循環(huán)流化床富氧燃燒技術的試驗和理論研究    毛玉如

冷凝式燃氣鍋爐的節(jié)能與環(huán)保特性研究    葉勇軍

煙氣中二氧化碳化學吸收法回收技術的研究    彭淑婧

稠油集輸系統(tǒng)的熱力學分析    李雪峰

集中供熱系統(tǒng)熱經濟學優(yōu)化方法的研究    周潔

熱經濟學理論在空冷凝汽機組經濟性分析中的應用    武智永

地源熱泵系統(tǒng)的熱經濟性分析    李芬容

吸收CO_2的新型化學吸收劑和工藝研究    王金蓮

環(huán)氧乙烷精制塔的模擬與分析    侯延杰;

鹽巖溶腔二氧化碳地質儲存研究    梁衛(wèi)國;趙陽升;

氨合成工段主要設備爆炸沖擊波危害后果估算    胡德棟;紀純明;常征;田龍龍;張慶;

大飛機四輪升壓制冷系統(tǒng)焓參數(shù)法匹配計算    張興娟;李峰;楊春信;

嚴格法精餾過程模擬的加速收斂技術    王健紅,魏壽彭

乙苯/ 苯乙烯精餾塔在線模擬與優(yōu)化操作系統(tǒng)    劉淑梅,許南山,山嵐,趙恒永

聚醚二胺和異弗爾酮二胺在空氣中的反應特性    程玨;劉小頔;張金鑫;楊萬泰;

乙醇胺為主體的CO_2吸收劑的復配研究    顧光臨;鄒?？?馬樂;初廣文;付紀文;陳建峰;

蓄熱室效率的分析    鄔永國

基于投入產出分析的中國國際貿易碳排放研究    魏本勇;方修琦;王媛;楊會民;張迪;

利用木質剩余物和二氧化碳制備一氧化碳    李光祿;王育紅;王林山;

地熱井內U型管換熱器的模型研究    竇成良;肖勇全;

國際貿易中隱含碳測量方法研究綜述    陳曉旭;王英;

基于新型膜CO_2吸收技術的沼氣凈化實驗研究    晏水平;陳競翱;艾平;王媛媛;張衍林;

蒸發(fā)冷卻與機械制冷復合高溫冷水機組分析    白延斌;黃翔;孫鐵柱;文力;

氨水與MEA噴霧捕集CO_2能力的比較    郭印誠;牛振祺;林文漪;

煙氣中CO_2化學吸收法脫除技術分析與進展    方夢祥;晏水平;王金蓮;駱仲泱;

二氧化碳溫室氣體減排技術研究進展    王華;李孔齋;魏永剛;敖先權;何方;

中國二氧化碳減排對策初探    趙杰;李昌建;張圓;李莉;

中國國際貿易中的隱性能源和二氧化碳排放研究    趙欣;齊中英;

受限空間煤塵爆炸傳播及傷害模型研究    楊書召

新型固體胺吸附分離煙氣中二氧化碳    劉亞敏

電站鍋爐煤粉空氣富氧直接點火技術的理論及應用研究    楊建國

低揮發(fā)份劣質燃料循環(huán)流化床燃燒特性研究    李社鋒

膜吸收和化學吸收分離CO_2特性的研究    晏水平

基于Zn/ZnO的兩步式熱化學準循環(huán)制氫系統(tǒng)基礎性研究    呂明

鋯酸鋰材料的設計、合成及高溫CO_2吸附性能    尹先升

稻殼生物質資源的綜合利用    安冬敏

基于數(shù)據(jù)挖掘的大型燃煤發(fā)電機組節(jié)能診斷優(yōu)化理論與方法研究    王寧玲

物流企業(yè)低碳化發(fā)展的影響機理與運營機制研究    段向云

礦井冰制冷降溫系統(tǒng)能效測試與診斷    亓玉棟

二氧化碳在有機胺中吸收及解吸動力學研究    張寧

不同炭質多孔材料對二氧化碳的吸附性能比較    葛明

基于多生產方案溶劑油生產裝置的建模與應用    吳文波

石油焦催化氣化反應特性研究    王建建

垃圾焚燒熱電聯(lián)產廠級監(jiān)控系統(tǒng)SIS的研究與實現(xiàn)    孫自棟

污泥在不同氧濃度下燃燒排放特性研究    萬嘉瑜

無氧氣化過程中生物質熱解及半焦燃燒的實驗研究    馬強

化學吸收法分離CO_2的新型吸收劑的實驗研究    呂忠

CO_2吸附和輸送技術研究    高藍宇

兩種脫除CO_2方法吸收能力和再生熱耗的比較    謝夫元;

燃煤電廠CO_2捕集系統(tǒng)的技術與經濟分析    黃斌;許世森;郜時旺;劉練波;陶繼業(yè);牛紅偉;蔡銘;

鍋爐煙氣脫碳技術的最新發(fā)展    黃德中

吸收塔優(yōu)化設計目標函數(shù)建立與求解    黃詩煌,王良恩,阮奇

液氨法吸收煙氣中CO_2的實驗研究    張謀;陳漢平;赫俏;張世紅;鄭楚光;

胺法在脫碳工藝中的應用    黃廣萍,王慶林

基于熱泵技術的化學吸收法二氧化碳捕集系統(tǒng)    李青;余云松;姜鈞;張早校;

二氧化碳加氫合成二甲醚CuO-ZnO-Al_2O_3/HZSM-5型催化劑的研究    劉志堅,廖建軍,譚經品,李大東

改良熱鉀堿法脫碳生產小結    鄧時章

脫除CO_2氣方法綜述    謝夫元;

氨法回收電廠煙氣中二氧化硫二氧化碳的試驗研究    鄭顯玉

吸附精餾法回收二氧化碳工藝    周艷欣

膜吸收法和化學吸收法脫除電廠煙氣中二氧化碳的試驗研究    楊明芬

煙氣中二氧化碳化學吸收法回收技術的研究    彭淑婧

熱泵精餾流程構建策略及應用研究    李大偉

燃煤電廠煙氣二氧化碳捕獲系統(tǒng)的仿真研究    周響球

燃煤電廠二氧化碳氨吸收技術的系統(tǒng)模擬與優(yōu)化    張宏亮

地下水滲流對土壤源熱泵地埋管換熱特性影響研究    陸觀立

火電廠煙氣脫碳工藝全流程模擬及工藝改進    李欣

二氧化碳資源化研究進展    王淑英;馬淮凌;

二氧化碳的吸收方法及機理研究    宿輝;崔琳;

經濟保溫層厚度的熱力分析與優(yōu)化    李大江

燃氣供熱的現(xiàn)狀與展望    李先瑞,劉笑

天然氣鍋爐煙氣冷凝熱能回收的研究    賈力,孫金棟,李孝萍

地源熱泵空調系統(tǒng)的研究開發(fā)與應用    刁乃仁,方肇洪,過增元

PTFE塑料空氣預熱器的傳熱分析    賈力,陳鐵兵,孫金棟

地源熱泵—供熱空調特性及技術經濟分析    許淑惠,邢云緋

Pd/MoO_3-TiO_2/SiO_2光催化CO_2與C_2H_6合成烴類氧化物的反應性能    王希濤,鐘順和,肖秀芬

石灰石與SO_2直接硫酸化反應宏觀動力學的研究    鐘秦

煤粉在高濃度CO_2下的燃燒與氣化    劉彥豐

循環(huán)流化床富氧燃燒技術的試驗和理論研究    毛玉如

鈣基脫硫劑反應性能評價體系及反應機理的研究    劉妮

多勢場（火用）傳遞過程的理論研究及其工程應用    成慶林

中空纖維膜接觸器分離燃煤煙氣中二氧化碳的試驗研究    張衛(wèi)風

有機胺溶液吸收二氧化碳基礎研究    鐘戰(zhàn)鐵

空冷機組運行特性研究    喬棟

氨法回收電廠煙氣中二氧化硫二氧化碳的試驗研究    鄭顯玉

供暖空調冷熱源優(yōu)化與地源熱泵埋管換熱器的研究    薛玉偉

大容量汽輪機組直接空冷系統(tǒng)的性能分析及研究    陳廣利

云岡熱電直接空冷機組的運行分析    張繼斌

膜基氨基酸鹽及其復合溶劑吸收混合氣中二氧化碳的研究    侯道莉

膜吸收法和化學吸收法脫除電廠煙氣中二氧化碳的試驗研究    楊明芬

稠油集油工藝流程適應性研究    劉昌華

窯爐煙氣中二氧化碳的回收工藝探討    曾令可;李萍;程小蘇;王慧;稅安澤;劉平安;

燃煤電廠煙氣CO_2捕集系統(tǒng)的控制策略    牛紅偉;郜時旺;劉練波;黃斌;蔡銘;陶繼業(yè);

煙氣中CO_2化學吸收法脫除技術分析與進展    晏水平;方夢祥;張衛(wèi)風;駱仲泱;岑可法;

化學填料塔工藝凈化惡臭廢氣的研究    王黎虹;趙旭濤;齊國慶;王衛(wèi)東;閆凱;

熱電廠排放的CO_2回收技術    易超,董軍

用化學輔助法對氫氣中氧氬分析的討論    劉辛,侯艷峰,耿慧英

空調生產有機廢氣治理工藝設計    岑超平,古國榜,洪偉

化學吸收法處理硫化氫的實驗研究    蘭梅;林杰;林放;

濕式化學吸收法凈化有毒煙氣    姜書林;羅永才;潘臘木;

碳酸丙烯酯氣體凈化法述評    董振舜;

窯爐煙氣中二氧化碳的回收工藝探討    曾令可;李萍;程小蘇;王慧;稅安澤;劉平安;

煙氣中CO_2化學吸收法脫除技術分析與進展    方夢祥;晏水平;王金蓮;駱仲泱;

火電廠CO_2的脫除技術    張?zhí)烀?原永濤;崔麗;

燃煤煙氣中CO_2化學吸收法分離研究    方夢祥;晏水平;汪楨;仲偉龍;朱德臣;駱仲泱;岑可法;

燃煤煙氣中CO_2化學吸收法分離研究    方夢祥;晏水平;汪楨;仲偉龍;朱德臣;駱仲泱;岑可法;

燃煤電廠煙氣二氧化碳捕集技術研究進展    蔡銘;郜時旺;黃斌;劉練波;

CO_2脫除與固定技術概論    儲滿生;葛慧超;艾名星;姜鑫;

二氧化碳分離捕集技術研究進展    李培源;蘇煒;霍麗妮;

分離二氧化碳膜過程技術經濟分析    王志;楊東曉;張晨昕;王紀孝;王世昌;

溫室氣體CO_2的回收技術    駱仲泱;張衛(wèi)風;方夢祥;岑可法;

日本COURSE50研發(fā)最新進展    全榮

應努力發(fā)展煤的清潔發(fā)電    鄭曉　樊昕

日本鋼鐵業(yè)重大環(huán)境研究課題發(fā)展動向    肖英龍

CCS到底是什么？    金華

煉鐵領域減排CO_(2)革新技術進展    全榮

華能第二個碳捕獲項目上海開建    鄧麗

碳捕獲中國試驗    本報記者 鄧麗　實習記者 莊佳婧

面對危機日本節(jié)能減排技術的創(chuàng)新與研發(fā)    郭延杰

探索二氧化碳綠色應用新路    本報記者 李軍

CCS咫尺還是天涯    本報記者 段心鑫

膜吸收和化學吸收分離CO_2特性的研究    晏水平

化學吸收法分離CO_2的新型吸收劑的實驗研究    呂忠

化學吸收法分離燃煤煙氣中CO_2的實驗比較    楊周賡

化學吸收法/變壓吸附法脫除沼氣中CO_2的實驗研究    于干

膜吸收法和化學吸收法脫除電廠煙氣中二氧化碳的試驗研究    楊明芬

液相催化氧化法脫除沼氣中H_2S的研究    劉翠英

固定化活性氧化鑭化學除磷及其真空再生研究    詹鳳平

醇胺法捕集CO_2流程模擬與工藝改進    李太星

醇胺法脫碳工藝模擬與裝置運行研究    姜鵬

化學吸收法捕捉CO_2的初步研究    韓丹

液氨法脫除煙氣中碳、硫、氮氧化物的實驗研究    張謀