燃煤电厂醇胺吸收法脱碳系统流程的模拟及优化.pdfVIP

第32卷 第 10期 华 电技术 Vo1．32 No．10 2010年 10月 HuadianTechnology 0ct．20l0 燃煤 电厂醇胺吸收法脱碳系统 流程的模拟及优化 庄荣 ，梁海文 (1．华电电力科学研究院，浙江 杭州 310030；2．东南大学 能源与环境学院，江苏 南京 210096) 摘 要：采用一乙醇胺 (MEA)吸收法进行烟气脱碳是比较成熟的技术，但也存在着再生能耗大的问题 ，影响其在燃煤电 厂中的大规模应用，因而需要对脱碳流程进行优化。以430MW机组为研究对象，利用ASPENPLUS仿真软件对MEA吸 收法燃煤电厂烟气脱碳流程进行了模拟，优化了脱碳流程及贫液负荷率、再生塔压力、再生塔人 口温度 、捕获率等关键参 数。仿真结果表明，经过合理优化可以有效降低再生能耗和物质消耗，从而降低脱碳成本。仿真结果与文献中的结果对 比表明，利用ASPENPLUS模拟的脱碳系统结果数据是准确 、可靠的。 关键词：一乙醇胺；脱碳系统；ASPENPLUS；流程优化 中图分类号：X701 文献标志码：B 文章编号：1674—1951(20t0)10—0021—04 吸收法脱碳流程的计算结果是可靠的，能够为大型 0 引言 脱碳系统的开发和实际运行提供指导。 燃煤电厂是我国电力生产的主力，但每年也排 1 反应机制和脱碳流程 放出大量的CO ，给我 国带来越来越大的环境压力 和社会压力。为此，有必要大力发展 CO 捕集技 1．1 反应机制 术，减少以CO 为主体的温室气体排放，实现社会 ASPENPLUS仿真软件提供了用于模拟 CO 一 的可持续发展 。 MEA—H：O体系的数据包，体系内发生的主要化学 燃煤 电厂的脱碳技术主要包括富氧燃烧、化学 反应有 链燃烧、化学吸收法、吸附分离等 ¨ J。 目前，利用 2H2O； H3O +OH一， (1) 醇胺吸收法对燃烧后的烟气 中的 CO：进行富集在 CO，+2H2O HO +Hco；， (2) 技术上较为成熟，已在化工行业得到成功应用。该 HCO[+H，O H O +CO一， (3) 方案对机组的改动较小，适用于国内大多数的燃煤 C2H8NO (MEAH )+H2O 机组，是燃煤 电厂烟气脱碳的可行方案之一。 C2H7NO(MEA)+H3O ， (4) 对于用醇胺吸收法来脱除烟气中CO ，国内、外 C3H6NO；(MEACOO一)+H2O 均进行了大量的研究工作 一 ，其 中，采用一乙醇 C2H7NO(MEA)+HCO；。 (5) 胺(MEA)作为吸收剂的技术较为成熟并在化工行 采用MEA吸收烟气中的CO：要求烟气事先经 业中成功应用。但采用MEA吸收法也存在贫液流 过脱硫脱硝系统处理，避免烟气 中的SO 与 NO 与 量大、再生能耗大、设备氧化腐蚀较严重等问题，影 MEA反应产生不可再生的反应物而增加吸收剂的 响其在燃煤 电厂大规模脱碳 中的应用 。研究表 损耗。 明 ，通过对脱碳流程的合理优化，可有效降低吸 1．2 脱碳流程