耦合化学链制氢与钙循环过程实现水泥厂脱碳的系统性能评估
何松1
王丹2
郑雅文3
高李帆1
王珺瑶4
杨智4
曾雪兰1
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 5100062.国家电力投资集团氢能科技发展有限公司,北京 1001623.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 5180404.广东工业大学材料与能源学院,广东 广州 510006
摘要：零碳燃料替代和CO2捕集在水泥厂脱碳过程中可以发挥重要作用.提出了一种将钙循环工艺与化学链制氢工艺(CaL-CLHG)相结合的集成方案,并评估了该方案用于水泥生产过程脱碳时的系统性能.CaL-CLHG方案的优势在于可回收水泥生产过程中的余热用于制氢,同时还避免了传统钙循环捕集工艺(CaL-Oxy)中用于空气分离的能耗.研究结果表明通过避免空气分离过程的电力消耗和利用余热回收制氢实现了水泥生产过程脱碳的热力学性能和经济性提升.在CaL-CLHG方案中,避免单位CO2排放的一次能源消耗可降低到2.68 GJ/t,相比传统CaL-Oxy捕集工艺下降33.5％.经济性分析表明,CO2减排成本可从CaL-Oxy方案中的56.6 $/t降至CaL-CLHG方案中的34.2～41.6 $/t.采用CaL-CLHG工艺对现有水泥厂进行脱碳是一种技术经济上可行的选择.
关键词：钙循环化学链制氢水泥脱碳CO2捕集
分类号：TK121(热能、热力工程)
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：12( 180-191 )
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