基于氨驱动钙循环捕集CO2的天然气-氨互补发电系统集成与评价
郑雅文1
曾雪兰2
刘建辉3
王珺瑶4
何松2
杨光3
范峻铭3
1.广东工业大学碳中和与绿色发展协同创新研究院,广东 广州 510006;深圳市燃气集团股份有限公司,广东 深圳 5180492.广东工业大学碳中和与绿色发展协同创新研究院,广东 广州 5100063.深圳市燃气集团股份有限公司,广东 深圳 5180494.广东工业大学能源与材料学院,广东 广州 510006
摘要：天然气电厂由于其清洁高效以及优异的调峰能力将在高比例可再生能源输入的情景下扮演重要角色.尽管天然气电厂相比于煤电具有更低的碳排放强度,但其仍然是全球CO2排放的主要来源.CO2捕集、利用与封存技术是实现碳中和目标的兜底技术,其中钙循环燃烧后捕集技术由于吸附剂来源广泛、成本低廉而备受关注.传统富氧燃烧钙循环捕集技术采用纯氧与化石燃料燃烧为煅烧过程供热,并通过直接加热水蒸气的方式回收碳酸化反应恒温热量,导致了较高的能量惩罚.通过采用零碳燃料氨替代化石燃料,提出了一种新型的基于氨驱动钙循环捕集CO2的天然气-氨互补发电系统.新系统避免了化石能源供热所带来的额外碳捕集需求,同时利用氨裂解反应回收碳酸化反应释放的中温热量,避免了碳酸化热直接加热水蒸气的大温差换热损失.结果显示,新系统相比于传统的富氧燃烧钙循环捕集系统,效率惩罚从9.4％下降到了 0.6％,CO2避免能耗从4.7 MJ/kg下降到了-8.1 MJ/kg,新系统的热力学性能显著提升.同时,新系统碳排放强度相比于富氧燃烧钙循环系统显著降低,达到了18.6kg/MWh.分析了氨供能侧燃气透平入口温压对新系统性能的影响,结果显示,新系统在较宽的运行参数范围下均具有较好的系统性能表现.
关键词：氨钙循环燃烧后捕集天然气电厂系统集成
分类号：TQ546.4(煤炭气化工业)
资助基金：中国博士后科学基金面上资助项目(2024M752134)中国博士后科学基金特别资助项目(2024T170587)
论文发表日期：2024-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 161-170 )
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