近年來(lái),CO2減排受到廣泛重視。目前,我國(guó)燃煤電站CO2排放量約占總排放量的1/2。在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),我國(guó)以煤電為主的格局不會(huì)改變,控制煤基電站的CO2排放尤為重要。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC （Integrated Gasification Combined Cycle）電站是未來(lái)重要的潔凈煤發(fā)電技術(shù),其與CO2捕集技術(shù)的結(jié)合是目前能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文針對(duì)IGCC電站中的CO2捕集,對(duì)分別采用現(xiàn)有成熟CO2捕集技術(shù)以及先進(jìn)鈣基技術(shù)的電站進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估與比較,并與常規(guī)煤粉電站PC（Pulverized Coal）進(jìn)行了對(duì)比,分析了關(guān)鍵技術(shù)工藝及參數(shù)的影響。論文具體工作如下：1.關(guān)鍵部件數(shù)學(xué)模型建立了多種類(lèi)型氣化爐、空分單元、水煤氣變換WGS （Water Gas Shift）單元、CO2分離過(guò)程和燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)甲基二乙醇胺法（MDEA法）及聚乙二醇二甲醚法（NHD法）分離CO2過(guò)程進(jìn)行了入口條件、吸收率變化的影響分析及比較。2. IGCC捕集電站單元成本預(yù)測(cè)模型及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法通過(guò)成本回歸、規(guī)模縮放、地區(qū)因子修正等方式,建立了適合于我國(guó)的、基于關(guān)鍵性能參數(shù)的... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：160 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 氣候變化的挑戰(zhàn)
        1.1.2 煤基電站CO_2捕集技術(shù)路線(xiàn)
    1.2 CO_2分離技術(shù)
        1.2.1 吸收法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 膜分離法
        1.2.4 深冷法
        1.2.5 鈣基吸收劑固體吸收法技術(shù)
        1.2.6 不同階段CO_2分離技術(shù)選擇
    1.3 煤基電站CO_2捕集技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估
        1.3.1 煤基電站經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)模型
        1.3.2 常規(guī)燃煤電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估
        1.3.3 IGCC電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估
        1.3.4 現(xiàn)有技術(shù)下IGCC及PC電站的比較
    1.4 新型近零排放系統(tǒng)
        1.4.1 載氧體燃燒技術(shù)
        1.4.2 CO_2接受體氣化技術(shù)
    1.5 論文研究?jī)?nèi)容及框架
第二章 系統(tǒng)關(guān)鍵部件數(shù)學(xué)模型
    2.1 模型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
    2.2 IGCC系統(tǒng)關(guān)鍵部件數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 氣化爐
        2.2.2 除塵單元
        2.2.3 脫硫及硫回收單元
        2.2.4 濕化器
        2.2.5 燃?xì)廨啓C(jī)單元
        2.2.6 空分單元
        2.2.7 余熱鍋爐和汽輪機(jī)
    2.3 WGS單元
        2.3.1 CO轉(zhuǎn)換方式
        2.3.2 WGS反應(yīng)器建模
    2.4 CO_2分離單元
        2.4.1 MEA及MDEA法
        2.4.2 NHD法
        2.4.3 MDEA法及NHD法比較
    2.5 本章小結(jié)
第三章 IGCC捕集電站單元成本預(yù)測(cè)模型及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法
    3.1 IGCC電站各單元投資成本預(yù)測(cè)模型
        3.1.1 煤處理單元
        3.1.2 空分單元
        3.1.3 氣化爐單元
        3.1.4 凈化單元
        3.1.5 燃?xì)廨啓C(jī)單元
        3.1.6 蒸汽輪機(jī)及余熱鍋爐單元
    3.2 WGS單元成本模型
        3.2.1 WGS單元投資
        3.2.2 WGS單元催化劑初次投入體積
    3.3 CO_2分離單元投資成本預(yù)測(cè)模型
        3.3.1 NHD單元投資成本預(yù)測(cè)
        3.3.2 MDEA單元投資成本預(yù)測(cè)
    3.4 CO_2壓縮單元投資成本預(yù)測(cè)
        3.4.1 NHD-CO_2壓縮單元投資成本預(yù)測(cè)
        3.4.2 MDEA-CO_2壓縮單元投資成本預(yù)測(cè)
    3.5 IGCC捕集電站經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)平臺(tái)
        3.5.1 總投資需求框架
        3.5.2 發(fā)電成本
        3.5.3 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)平臺(tái)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于現(xiàn)有技術(shù)的煤基IGCC捕集電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估
    4.1 不同煤氣冷卻方式下IGCC電站捕集CO_2前后性能
        4.1.1 IGCC基準(zhǔn)電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性
        4.1.2 IGCC捕集電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析
        4.1.3 煤氣冷卻單元投資影響
    4.2 不同氣化技術(shù)IGCC捕集電站性能比較
        4.2.1 不同氣化爐系統(tǒng)比較
        4.2.2 輸運(yùn)床空氣氣化及純氧氣化比較
    4.3 不同捕集率系統(tǒng)熱力性能及經(jīng)濟(jì)性比較
        4.3.1 系統(tǒng)不同捕集率的實(shí)現(xiàn)方式
        4.3.2 不同捕集率系統(tǒng)的熱力性能分析
        4.3.3 不同捕集率系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析
    4.4 不同煤基CO_2捕集電站經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)
        4.4.1 IGCC捕集電站與PC捕集電站的比較
        4.4.2 IGCC捕集電站關(guān)鍵因素敏感性分析
    4.5 CO_2處置方式及碳稅政策對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響
        4.5.1 分析情景
        4.5.2 封存及出售CO_2
        4.5.3 碳稅
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于鈣基吸收劑的CO_2吸收法在IGCC中的應(yīng)用
    5.1 鈣基固體吸收劑在燃燒前捕集中的應(yīng)用
    5.2 基于CLP過(guò)程的IGCC-CLP系統(tǒng)
        5.2.1 CLP反應(yīng)器操作條件敏感性分析
        5.2.2 基于IGCC-CLP的發(fā)電系統(tǒng)
        5.2.3 基于IGCC-CLP的制氫系統(tǒng)
    5.3 基于內(nèi)在碳捕集氣化反應(yīng)器的系統(tǒng)
        5.3.1 基于內(nèi)在碳捕集氣化過(guò)程的發(fā)電系統(tǒng)
        5.3.2 基于內(nèi)在碳捕集氣化過(guò)程的制氫系統(tǒng)
    5.4 不同發(fā)電系統(tǒng)的比較
        5.4.1 IGCC基準(zhǔn)電站及IGCC-NHD電站
        5.4.2 不同系統(tǒng)的熱力性能
    5.5 基于鈣基吸收劑發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)
        5.5.1 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法
        5.5.2 目標(biāo)發(fā)電成本的確定
        5.5.3 輸運(yùn)床純氧氣化IGCC-CLP系統(tǒng)關(guān)鍵單元臨界投資
        5.5.4 內(nèi)在碳捕集氣化發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵單元臨界投資
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 下一步工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]含碳能源直接制氫的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王峰.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2007
[3]新型近零排放煤氣化燃燒集成利用系統(tǒng)的機(jī)理研究[D]. 關(guān)鍵.浙江大學(xué) 2007
[4]IGCC和聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)研究[D]. 徐祥.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2007

碩士論文
[1]化學(xué)鏈燃燒過(guò)程鈣基載氧體的研究[D]. 劉永卓.青島科技大學(xué) 2010
[2]煤制燃料氣燃?xì)廨啓C(jī)建模及性能分析[D]. 張麗麗.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2010
[3]煤氣化鏈?zhǔn)饺紵?lián)合循環(huán)系統(tǒng)性能研究[D]. 狄藤藤.東南大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3218557