徐钢
,
李守成
,
杨勇平
,
刘彤
,
张锴
工程热物理学报
本文在深入分析燃煤电站CO_2捕获和汽水系统热平衡的基础上,提出一种新型燃煤发电-CO_2捕获-供热一体化系统。该系统通过汽水流程、碳捕获流程及地暖供热流程的有效集成,实现了系统中、低温余热的高效利用,降低了碳捕获对电厂效率的影响。分析结果显示,本文提出的一体化系统,在CO_2回收率90%时,供电效率可达31.32%,供电效率降低8.96%,而传统化学吸收法碳捕获电站效率惩罚普遍在10～12个百分点或更高。同时,该系统可供热350 MW,全厂（火用）效率达34.49%,全厂热效率高达55.88%;该系统以较少的能耗代价实现高效供电、供热与CO_2减排,为燃煤发电机组碳减排提供了独特的学术思路与技术方案。
关键词:
CO_2捕获
,
燃煤发电
,
供热
,
系统集成
金红光
,
孙士恩
,
林汝谋
,
高林
工程热物理学报
本文针对传统焦炭生产工艺的不足、并应用联产系统整合思路,研究提出新型焦炭动力联产系统.新系统取消了传统炼焦工艺中直接燃用焦炉煤气为炭化室提供炼焦热量的方式,采用外置煤炭燃烧室提供热量,从而实现用低品质煤炭替代高品质焦炉煤气;节省下来的富氢、高热值的焦炉煤气作为燃料提供给联合循环,实现高效洁净发电;改进炼焦过程烟气废热回收方式,使得排烟损失大大降低.分析结果表明,新系统具有优良的热力性能,相对节能率高达15%左右.对系统关键过程的图像(火用)分析分析表明,燃烧过程和换热过程等变革与改进是系统性能提升的关键所在.本文研究将为冶金生产的可持续发展提供新思路与新系统方案.
关键词:
联产系统
,
炼焦
,
发电
,
系统集成
,
性能特性
闫月君
,
高志超
,
许达
,
刘启斌
,
金红光
工程热物理学报
本文针对现有单—工质槽式热发电系统存在的问题,提出了熔盐-水(MS-DSG)双级集热场槽式太阳能热发电系统.阐述了该系统的流程;选取单一的水(DSG)和熔盐(MS)集热系统为参照,对三种系统的性能进行了模拟、对比和分析.研究表明,新集成系统的设计点发电效率高于对应的单一MS系统,虽然效率略低于相同边界条件的单一DSG系统,但集成系统的高温段对装置材料的要求降低,系统布局和控制简化,安全性提高.随着高温太阳能集热管的研发,本文的研究成果将为新型槽式电站的设计和运行提供新方法.
关键词:
太阳能热发电
,
双级集热场
,
系统集成
,
发电效率
段立强
,
孙思宇
,
乐龙
,
卞境
,
杨勇平
工程热物理学报
本文以整体煤气化联合循环(IGCC)为基准系统,构建了整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池联合循环(IGM-CFCCC)发电系统,并提出了回收CO2的IGMCFCCC系统.利用Aspen Plus软件对系统进行了模拟研究,结果表明:回收CO2的IGMCFCCC系统效率(48.38％)比传统不回收CO2的IGCC系统(44.15％)效率提高了4.23个百分点,同时捕获了系统中80.16％的CO2,但比不回收CO2的IGMCFCCC系统效率(51.40％)降低了3.02个百分点.此外,本文还研究了CO2利用率,燃料利用率对系统性能的影响,研究成果将对未来回收CO2的发电系统提供有益的参考.
关键词:
整体煤气化联合循环(IGCC)
,
熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)
,
CO2捕获
,
系统集成
徐玉杰
,
林汝谋
,
金红光
,
蔡睿贤
,
邓世敏
工程热物理学报
本文开拓研究新颖的内外燃煤一体化联合循环发电系统.综合分析IGCC和PFBGC及GRAZ等循环系统特点与不足,提出新的循环发电系统的设计构思;基于能量综合梯级利用原理,阐述新的多重联合循环系统的集成思路和原理.通过大量数值计算与分析,全面剖析新系统热力特性规律;还对系统的经济性和环保特性进行分析与比较.本文研究成果为相关的洁净煤发电技术提供理论支撑和设计分析方法.
关键词:
内外燃一体化
,
联合循环
,
系统集成
,
系统特性
罗尘丁
,
张娜
,
蔡睿贤
工程热物理学报
本文提出了新的CO2近零排放中低温太阳能化石能源互补系统（ZE-SOLRGT）并对其进行了热力性能分析。该系统在SOLRGT系统基础上引入纯氧燃烧，构成以水为工质的准联合循环。中低温太阳能集热与水蒸发过程相集成，改善了换热匹配，增大了工质流量，提高了输出功与热效率；并通过热化学反应品位得以提升，最终借由燃机循环实现高效热功转换。系统以低能耗实现了CO2近零排放。研究表明ZE-SOLRGT相对SOLRGT尾气排放媚损减少了50．5％，热效率提高了3．6％，实现了CO2分离与能源高效利用的一体化集成。
关键词:
多能源互补系统
,
太阳能
,
系统集成
,
热力性
,
经济性
金红光
,
孙士恩
,
林汝谋
,
高林
工程热物理学报
本文提出了一个新型的焦炭和甲醇/动力多联产系统,新系统在焦炉子系统中采用煤炭燃烧替代焦炉煤气燃烧;在合成气制备过程采用焦炉煤气与气化煤气共制合成气,取消了重整反应和变换反应;在合成单元中采用了部分未反应气再循环方式.新型联产系统具有较高的热力性能,系统节能率高达22%.对新系统的(火用)分析结果表明:采用煤炭燃烧替代焦炉煤气燃烧,取消重整单元,以及合成煤气与焦炉煤气共制合成气是系统性能提升的关键所在.总之,新系统进一步拓展了煤基多联产,将为洁净煤技术指引一个新的方向.
关键词:
多联产
,
炼焦
,
气化煤气
,
焦炉煤气
,
(火用)分析
,
系统集成
徐钢
,
丁捷
,
杨勇平
,
李守成
,
刘文毅
,
宋晓娜
工程热物理学报
本文在深入分析国内已建电站CO2捕获性能及能耗分布特点的基础上,就国内600MW燃煤碳捕获电站普遍存在的能耗高等问题提出了系统集成优化方案.该方案通过汽水系统与脱碳流程的有效集成,实现了余压和中低温热的有效利用,同时降低了化学吸收法脱碳流程对汽水系统安全性的冲击.根据本文的分析,最终可实现现役600MW电厂加入CO2捕获系统后,全厂效率提高4个百分点左右.本文提出的思路和方法,为CO2大规模减排,脱碳电站效率提高提供了一些新的思路和学术见解.
关键词:
CO2捕获
,
燃煤发电
,
现役机组
,
系统集成
罗尘丁
,
张娜
,
蔡睿贤
工程热物理学报
本文对SOLRGT系统（一种新型的中低温太阳能与化石燃料互补的动力系统）进行了热力经济性分析。该系统基于化学回热循环，通过中低温太阳能品位的间接提升、与先进燃气轮机的集成，实现中低温太阳能的高效、低成本热功转换以及和化石燃料的综合梯级利用。本文将其与同等输入下的两种单输入发电系统进行对比分析，研究表明：基本工况下，SOLRGT系统的比投资为751$／kW，发电成本为O．0635S／kWh，回收期12．1年；相对同等输入下单输入发电系统发电成本下降了16．6％，充分显示其优越性。
关键词:
多能源互补系统
,
太阳能
,
系统集成
,
热力性能
,
经济性
林湖
,
林汝谋
,
金红光
,
高林
工程热物理学报
多产品联产和多能源互补，已成为能源动力系统可持续发展的主要趋势与特征。文章基于联产概念和双气头互补思路，提出PSA法预分离氢气与利用合成煤气高温显热作为重整热的低能耗焦炉煤气重整、和双气头混合手段实现低能耗调整CO／H2组分的机制与方法，并采取甲烷适度重整和甲醇合成适度循环的优化整合原则，构建了一类串并联综合型双气头整合的甲醇电力联产系统。研究表明，新型联产系统具有优良性能特性，相对节能率高达15％。借助炯分析揭示了双气头联产系统节能本质，焦炉煤气重整单元炯损失减少和取消合成煤气变换单元是系统节能的关键所在。研究成果为煤和焦炉煤气综合高效利用提供了新途径和方案。
关键词:
焦炉煤气
,
合成煤气
,
双气头整合
,
系统集成
,
性能特性
