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摘要:目前O2/CO2混合富氧燃烧技术的专利近百,论文上千,在不同的角度上、论点上论证了它的可行性、可靠性、先进性。由于O2/CO2混合富氧燃烧有实验理论研究的支持,已逐步走向中试规模工业应用阶段,而且部分独立组件已实现商业化运行。在循环流化床上推广O2/CO2混合富氧燃烧技术方案是可行的,适合我国国情,可大范围推广应用。
随着世界经济的发展和人口增长给环境的压力越来越大,各种环境问题层出不穷,它们直接或间接地影响生态平衡,影响人类的生存与发展。当今人类面临着三大环境问题:温室效应、酸雨和臭氧层破坏。而这三大环境问题均与煤燃烧有关,燃煤产生的大量CO2、SO2和NO是引起上述问题的根本原因。因此,控制和减少燃煤过程中CO2、SO2和NO的排放己迫在眉睫。
CO2 是造成全球变暖的主要因素,国际社会已经对此形成共识, 世界上1 /3的CO2 是从电厂排放出来的。因此,面临一个很严峻的挑战就是如何从燃煤电厂中控制碳排放。由法国主办的此次气候变化大会全称是《联合国气候变化框架公约》第二十一次缔约方大会暨《京都议定书》第十一次缔约方大会,于2015年11月30日至12月11日在巴黎举行。中国政府在本次会议上承诺将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%—65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。
一、前言
根据美国能源信息署预测,世界煤炭消耗量将从2004年的59亿短吨(54亿吨)增长到2030年的103亿短吨(93亿吨)。增幅将达74%,在此期间,中国和印度的煤炭消耗量将翻番,同期美国的煤炭消耗量将增长50%。中国目前的煤炭消费量约占能源消费总量的65%以上。随着经济的增长,煤炭需求量还会增加,要想达到节能减排治理雾霾天气,中国必须从科技手段入手解决。
02/CO2混合富氧燃烧技术又称空气分离/烟气再循环技术,富氧燃烧技术由Home和Steinburg于1981年提出,经美国阿贡国家实验室(ANL)的研究证明只需将常规锅炉进行改造就可以采用此技术。而常规化石燃料的燃烧装置中,燃烧过程都是以空气来助燃的,由于空气中含有大量的氮气(接近79%),因此,导致烟气中CO2的浓度较低(约为13%~16%),直接分离CO2需要消耗大量的能量,致使成本过高。如果能在燃烧过程中大幅度提高烟气中CO的浓度,使得烟气中CO的浓度达到无需分离就能回收,就能有效控制CO2的排放,所以在此背景下提出空气分离/烟气再循环技术。02/CO2混合富氧燃烧技术的原理如图1所示。
二、O2/CO2混合富氧燃烧技术的减排原理
国内外的研究成果表明富氧燃烧技术,目前有三种技术,分别是深冷空分技术、变压吸附制氧技术、膜法制氧技术。深冷空分技术始于1903年,高炉炼钢主要采用(深冷法)富氧喷煤技术,已有将近一个世纪的历史,综合节能效益非常显著。至今是钢铁厂标配的主流工艺技术,现建钢厂必建制氧车间。变压吸附制氧技术发明于1958年,上世纪70年代应用在燃烧领域。20世纪90年代我国把高炉富氧喷煤作为发展钢铁工业节能降耗的重点改造项目,在冶金行业推广使用。
实践表明,膜法制氧是成熟的技术,特别是对循环流化床锅炉需要大流量富氧空气,膜法制氧是最安全、投资量少,且安装简单,操作方便灵活,使用寿命长,维修费用低,为我国循环流化床锅炉应用膜法制氧开辟出一条全新的道路。
O2/CO2混合富氧燃烧技术能够同时实现SO2,NO,CO2等污染物的减排,是一种污染物综合排放低的环境友好型燃烧方式。该技术主要优越性在于:① 采用烟气再循环,以烟气中的CO2替代助燃空气中的氮气,与氧气一起参与燃烧,这样能使排烟中CO2体积分数大于95%,可直接回收CO2;② 与常规空气燃烧相比,SO2、NO排放量低;③ 烟气再循环使得燃烧装置的排烟量仅为传统方式1/4,从而大大减少排烟损失,由此锅炉热效率得以显著提高;④ 通过调整CO2的循环比例有可能实现燃烧、传热的优化设计。
三、O2/CO2混合富氧燃烧技术的应用现状
目前,国内外对富氧燃烧技术的研究主要集中在煤粉炉上。在对O2/CO2气氛下煤的燃烧特性、循环烟气下污染物的释放特性、O2/CO2混合富氧燃烧经济性和对锅炉热效率的影响等方面进行了研究。日本北海道工业研究所、荷兰Delft科技大学、波兰Czestochowa科技大学、加拿大Ottawa能源科技中心、芬兰Lappeenranta科技大学、美国ALSTOM 以及国内的浙江大学、华北电力学院等机构对流化床富氧燃烧技术进行了相关的研究,研究重点主要是流化床富氧燃烧的机理、NO和SO2的排放特性以及氧气浓度对循环流化床(CFB)锅炉设计的影响等,特别是华北电力学院在循环流化床在O2/CO2燃烧方式的研究结果表明NOx 的释放量比在常规空气气氛下燃烧减少1 /3,其中温度和氧气浓度以及烟气中的CO浓度对NOx 都有很大影响。图2为温度对NOx 产生的影响。
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本文以某电厂490t/h循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,分别在空气燃烧气氛和富氧燃烧气氛下进行炉膛热力计算,通过分析比较计算结果得出循环流化床在富氧燃烧条件下的燃烧特性1燃烧计算过程分析空气气氛燃烧时,O2:N2的比例是固定不变的,当过量空气系数确定后,燃烧产物的量也相应确定采用富氧燃烧方式时,燃
本文以某电厂490t/h循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,分别在空气燃烧气氛和富氧燃烧气氛下进行炉膛热力计算,通过分析比较计算结果得出循环流化床在富氧燃烧条件下的燃烧特性1燃烧计算过程分析空气气氛燃烧时,O2:N2的比例是固定不变的,当过量空气系数确定后,燃烧产物的量也相应确定采用富氧燃烧方式时,燃
近日,燃煤发电锅炉富氧燃烧节能环保技术学术研讨会在武汉召开,会议由中国动力工程学会环保技术与装备专业委员会(以下简称专委会)主办,中国热电产业网承办,上海电力学院作为专委会挂靠单位与华中科技大学煤燃烧国家重点实验室、上海发电环保工程技术研究中心联合协办。近百余位来自国内外企业、科研
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2016年8月11日~12日燃煤发电锅炉富氧燃烧节能环保技术研讨会在武汉成功召开,本次活动由中国动力工程学会环保技术与装备专委会主办、中国热电产业网承办及华中科技大学煤燃烧国家重点实验室、上海电力学院等单位的支持。今年3月24日,国家科技支撑计划富氧燃烧关键技术与装备研发、低成本富氧燃烧用新
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摘要:本文介绍了富氧燃烧技术的特点、富氧燃烧技术的意义和必要性。对35MW富氧燃烧煤粉锅炉的设计方案进行了简要介绍,阐述了富氧燃烧锅炉设计中应注意的问题,其中制粉系统采用开式系统,制粉系统乏气经过布袋除尘器收集煤粉后排入大气。1前言研究表明,人类活动造成的CO2排放是造成气候变暖的主要因
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11月8日,根据全国碳市场管理平台对2023年履约期碳排放配额预分配及核定确认,国能连江公司加入全国碳排放权交易市场以来首年履约即实现配额盈余11.54万吨。国能连江公司高度重视碳排放数据质量管理提升,成立碳排放管理工作组织机构,修编并严格执行碳排放管理相关工作制度;积极推进煤检验工作标准化
北极星电力网获悉,工信部近日印发《重点工业产品碳足迹核算规则标准编制指南》,详情如下:工业和信息化部办公厅关于印发《重点工业产品碳足迹核算规则标准编制指南》的通知工信厅节函﹝2024﹞411号有关行业协会(联合会)、标准化技术组织、标准化专业机构:为贯彻落实党中央、国务院关于碳足迹管理
根据欧盟委员会最新的气候行动进展报告,欧盟在2023年实现了温室气体(GHG)排放量比前一年减少8%的成就,这是几十年来除了新冠疫情时期外最大的年度降幅。2023年的排放量现在比1990年的水平低了37%,而同期欧盟的GDP增长了68%,展示了经济增长与减排并行的可行性。(来源:微信公众号“国际能源小数据
近日,吉林省碳达峰碳中和标准化技术委员会成立,吉林省碳达峰碳中和标准化技术委员会编号为JL/TC55,主要负责开展省内碳达峰碳中和领域标准体系研究,承担省内碳达峰碳中和领域标准化技术支撑工作。与全国碳排放管理标准化技术委员会(SAC/TC548)工作领域相对应。第一届吉林省碳达峰碳中和标准化技术
山东省发展和改革委员会等9部门联合发布关于优化调整部分行业“两高”项目管理有关事项的通知,其中提出,继续严控电石、磷铵、黄磷、尿素行业新增产能。新建电石、磷铵、黄磷、尿素项目,按照《关于“两高”项目管理有关事项的补充通知》(鲁发改工业〔2023〕34号)等现行规定执行。以绿电制氢、副产
11月5日,从省生态环境厅在长沙举办的全国碳排放权交易市场第三个履约周期碳排放配额履约工作推进会上了解到,湖南华电常德发电有限公司于11月4日完成了2023年度碳排放配额清缴,成为全国首家完成履约的企业。今年以来,伴随《碳排放权交易管理暂行条例》发布、温室气体自愿减排交易市场启动、中国碳市
近日,湖北生态环境厅印发《湖北省碳普惠体系建设实施方案(2024-2027年)》。《方案》提出,到2025年底,加强碳普惠体系顶层设计,完善碳普惠平台,探索“政府引导、企业行动、全民参与”的碳普惠机制,扩大碳普惠应用场景,推进重点城市碳普惠试点,初步建立碳普惠体系。全文如下:关于印发《湖北省碳普惠体
CarbonBrief网站发表文章,题目是Analysis:Trumpelectionwincouldadd4bntonnestoUSemissionsby2030(分析:到2030年,特朗普赢得大选可能使美国的排放量增加40亿吨)(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)CarbonBrief分析显示,特朗普在总统选举中获胜,到2030年与拜登的计划相比,美国的排放量可
近日,“粤港澳大湾区碳足迹标识认证制度”在2024碳达峰碳中和论坛暨深圳国际低碳城论坛上正式发布。至此,全国首个碳足迹标识认证制度全流程落地实施,为全国开展碳足迹标识认证提供了深圳经验。截至目前,该平台已为华为、华润、欣旺达等95家企业发放碳足迹标识认证证书231张,其中电池储能产品证书5
根据欧洲环境署的官方数据,2012年欧盟温室气体排放量继续下降了1.3%,比1990年的温室气体排放水平降低19.2%。如此看来欧盟2020年减排20%的目标已唾手可得。欧洲环境署在其向联合国提交的2012年温室气体排放量最终报告中指出,自1990年以来,欧盟的温室气体排放量已经减少了1082吨,超过意大利和英国2012年温室气体排放量的总和。依靠自身采取的各种措施,欧盟已经非常接近其设立的2020年气候和能源目标。欧盟最早的15个成员国还签署了《京都议定书》,承诺在2008年至2012年将各国总温室气体排放量降低8%。在不考虑《京都议定书》灵活交易机
欧洲经济出现滑坡,导致经济活动所产生的排放量大幅减少,碳排放的配额和抵消额度需求相应下降了。换句话说,欧盟企业完成碳减排的目标压力大减,甚至本身就产生了大量碳配额,无需再向发展中国家购买减排指标。这是一场艰难的谈判。围绕气候变化、温室气体减排等问题,发达国家与发展中国家再次坐到了一起展开智慧的对决。不久前,联合国第十九次气候变化大会在波兰首都华沙落幕。这次大会被看做是为2020年《京都议定书》第二承诺期结束后的新气候条约进行铺垫,将继续确立各方如何分担应对气候变化的责任。尽管会议比原计划延长了一天,且有代表团以“禁食”施压,但遗
《联合国气候变化框架公约》第十九次缔约方会议暨《京都议定书》第九次缔约方会议23日晚达成协议后在华沙落下帷幕。尽管发展中国家提出的一些合理要求没有得到全部满足,但中国代表团表示,无论谈判进展如何,中国都将坚定不移地走绿色低碳发展道路。据中国代表团介绍,本次大会对各方都关注的三大问题——德班平台进程、损失损害补偿机制、资金问题最后作出了决定,取得了大家都不满意但都能接受的成果。本次会议11日召开,原定22日闭幕,但由于在应对气候变化基本原则、损失损害补偿机制、资金等关键问题上发达国家与发展中国家存有巨大争论,大会不得不连续磋商,延
北京环境交易所近来门庭若市,很多北京企业来这儿开立碳排放交易账户。作为治理大气污染、实现节能减排的重要手段之一,北京的碳排放权交易试点已蓄势待发。11月28日,北京碳交易市场将在北京环交所正式开市。个人投资者作为自然人,目前不能参与到碳排放交易中。今后能否参与,目前还在探讨之中。图为第三方核查机构现场核查企业数据。碳排放权交易(简称碳交易),即把碳排放权作为一种商品进行买卖。简单地说,就是多排放二氧化碳的企业,从少排放的企业那里购买配额。对于咱老百姓的日常生活来说,这样的交易具有积极作用。PM2.5等大气污染物和二氧化碳均主要来源于煤、石油、天然气等化
华沙气候大会进入最焦灼的攻坚阶段,在20日凌晨有关“损失损害补偿机制”的谈判中,美国、澳大利亚等发达国家的立场大幅倒退,与代表133个发展中国家的“77国集团+中国”阵营的谈判陷入僵局,最终“77国集团+中国”代表离开谈判现场,以示抗议。一直风波不断的华沙气候大会前景堪忧。损失损害补偿机制是气候谈判中的一个重要议题,它的远景目标包括在气候灾难中遭受损失的国家可以从碳排放国家获得补偿。华沙气候大会上,损失损害补偿机制的建立是焦点,也是发展中国家的核心关切之一。中国代表团团团长解振华2
全球碳计划的最新数据显示,全球化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量在2013年再次上升,将达到创纪录的360亿吨。来自东英吉利大学(UEA)丁铎尔气候变化研究中心和其全球网络合作成员、由复旦大学和UEA联合建立的复旦-丁铎尔中心的研究人员参与领导了该计划。报告显示,2013年的碳排放预计将上涨2.1%,这意味着全球燃烧化石燃料造成的排放比《京都议定书》规定的排放基准年即1990年的水平高出61%。东英吉利大学丁铎尔气候变化研究中心的乐凯芮(CorinneLeQuéré)教授领衔撰写了《全球碳预算》报告。她说:“本周在
近日,联合国第19次气候变化大会于波兰首都华沙召开。本次会议对多项气候议题进行了讨论,以便为全球气候新协议的谈判铺平道路。新协议将于两年后在法国巴黎敲定。来自195个国家的代表也设法获得他国有关从现在到2020年限制温室气体排放量的承诺。但是,通往新气候条约的道路上充斥着富裕国家和贫困国家对于经费问题以及如何分配和实施排放限制的争吵。华沙谈判11月11日至22日,《联合国气候变化框架公约》第19次缔约方会议暨《京都议定书》第9次缔约方会议正在华沙举行。本次会议的目的是为2015年巴黎气候变化峰会确定时间表,并将为新协议的谈判奠定基础。各国希望能在巴黎峰
北上广碳交易市场有望年底启动国家发展和改革委员会日前发布了《中国应对气候变化的政策与行动2013年度报告》,全面介绍了中国为减缓、适应气候变化采取的重大政策措施。相关负责人表示,今年年底在北京、上海、广东的碳市场也有望开始启动实际交易,探索符合中国国情的碳交易市场,降低总体减排成本,实现减排目标。那么,何谓碳交易?国际碳交易有几种机制和类型?我国目前批准的试点省市工作进展如何?本期应知为您进行解读。内涵解析什么是碳交易?碳交易过程图示定义:碳交易全称“二氧化碳排放权的交易”,即把二氧化碳排放权作为一种商品进行买卖,目的是促进全球
日本政府15日决定到2020年将二氧化碳排放量在2005年基础上减排3.8%,这相当于在1990年基础上增加3.1%。日本政府这一从减排到增排的“倒退”行为,遭到了正在华沙参加联合国年度气候大会的各国代表的批评。《联合国气候变化框架公约》秘书处执行秘书菲格雷斯在当天的新闻发布会上对此表示遗憾,国际环保组织向日本颁发了象征阻碍全球气候努力的“化石奖”,巴西代表团表示对“个别国家的出尔反尔”感到担忧。欧盟代表团15日发表声明说,欧盟及其28个成员国对于日本大幅下调减排目标感到失望,希望
南非德班时间11日凌晨,《联合国气候变化框架公约》第17次缔约方会议暨《京都议定书》第7次缔约方会议闭幕。194个国家代表就“德班平台”达成了一致, 2013年继续实施《京都议定书》第二承诺期,避免了2012年第一承诺期结束后形成空挡期。德班大会11月28日开幕,原定12月9日结束,由于各方在核心问题上分歧严重,都站在自己的立场上对其他“阵营”的提议说“不”,14天的“马拉松”式谈判一度在最后关头“休克”。就在外界纷纷认为德班会议将无
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