国外洁净煤燃烧技术进展(6-29).ppt

美国AD700℃锅炉技术发展路线图： 美国采用冷氨法进行CO2的捕集与分离： 适合未来CO2零排放的煤基发电技术： 全新燃烧方式： O2/CO2富氧燃烧 锅炉尾部烟气CO2浓度 90%,大幅减低CO2捕捉成本 : 先进的化学链式燃烧方式－具有很高的潜力，可大幅降低CCS的成本 低于PC/CFB/IGCC技术 Alstom O2/CO2 富氧燃烧PC电站锅炉发展： 日本清洁煤锅炉技术发路线图： 800MWe等级600℃烟煤电站锅炉： 德国P.S. Moorburg A/B 2 x820 MWel / 2 x 2088 t/h HD: 600 oC / 276 bar a RH: 610 oC / 51 bar a 运行时间：2011/2012 Thank you！ 国外清洁锅炉技术进展趋势 （2010-6-29 背景； 美国清洁燃煤锅炉技术发展规划； 欧洲清洁煤锅炉技术发展规划； 日本清洁煤锅炉技术发展规划； 结论。 主要内容： 美国清洁煤锅炉技术 发展现状及趋势 美国ALSTOM 清洁煤锅炉技术发展路线图： 3 CO2 捕捉与封存 煤碳 部分燃烧 燃料电池 石油化学产品 化工原料 O2 water shift CO2 洗涤 IGCC 纯氧气化 Air AIR BLOWN IGCC H2 H2燃机 CO2 CFB炉 超超临界 CFB炉 O2 富氧燃烧 煤粉炉或CFB炉 PC炉 超超临界 PC炉 完全燃烧 Air 燃烧后CO2捕捉 CO2 CO2浓缩 碳酸盐循环 CO2 近零排放系统 零碳排放 电站系统 化学链式燃烧 IGCC 空气气化 美国燃煤锅炉污染控制排放水平： 现有燃煤锅炉污染物控制排放水平： NOx： 95% 优化燃烧系统+SCR ； SO2： 99% 湿法FGD和DBA ； 烟尘： 99.99%； Hg： 80- 95% 与燃烧煤种有关 ； 下一步燃煤锅炉污染物控制排放水平： 继续提高污染物控制排放水平； 采用多种污染物整体控制技术 同时脱SOx、NOx、颗粒物 PM10/PM2.5 汞等；降低成本 ； 高效的控制Hg排放技术； 添加CO2捕捉控制技术； 多种污染物整体控制技术 1960 1980 2000 2020 材料进展： -净效率 HHV 典型蒸气参数 35-37% 37-38 41%- 43% TARGET 48 - 50 % 镍基材料 T91 超临界技术 先进的奥氏体材料 3480/1005/1050 psi/°F/°F 2400/1005/1005 167/540/540 Up to 5400/1300/1325 psi/°F/°F 4000/1110/1150 psi/°F/°F 4000/1075/1110 psi/°F/°F 38-41% 亚临界技术 目前商业运行的超临界技术 更高参数的 超临界技术 先进的超临界技术 USC 2010 滑压 超临界技术 美国DOE超临界锅炉计划： 运行目标: 760 ℃/37.4MPa 表压 欧盟兆卡计划: 运行目标: 700℃/ 30.6MPa 表压 美国燃烧后烟气CO2捕捉分离技术 氨吸收法 ： 氨法吸收CO2分离示范电站 美国俄克拉何马州谢迪波因特 CFB锅炉 Flue Gas Cooling System Energy Recovery Energy Recovery CO 2 Tower Energy Recovery 脱硫塔 烟气 CO2 贫 CO2 富 CO2 吸收塔 烟囱 高浓度CO2 能量 回收 能量回收 流态化再生 烟气冷却 具有较高的CO2捕捉效率； 属于低热反应 反应温度较低 ； 吸收剂成本较低； 吸收剂再生容易 再生温度较低 ； 吸收剂寿命长； 允许烟气含氧、污染物等杂质； 技术特点： 压缩机 空分装置 ASU 锅炉 O 2 , N 2 空气漏风 燃料 冷凝器 H 2 O 烟气再循环 富含CO2 N2 O2 未来适合CCS的化学链式燃烧技术： H2 氧化反应器 还原反应器 CaS CaSO4 CO2 H2O 煤+石灰石 Air 化学链燃烧工艺过程 氧化反应器 还原反应器 锻烧炉 冷固体介质 CaCO3 CaO CaS CaSO4 煤+水蒸气 CO2 空气 CaCO3 废弃的空气 灰及CaSO4 化学链气化工艺过程 热固体介质 废弃的空气 灰及CaSO4 2020 4-5座 商业运行/1000MWel 2015 实现CO2封存 1:20 示范电站/600MWth Vattenfall, Alstom… Air Product