吹氧发电
从风吹装置中捕获二氧化碳的主要问题是由于氮气稀释导致烟道气中二氧化碳浓度低。这个问题可以用氧气代替空气来解决。对于PC燃烧,这是氧燃料PC燃烧。另一种方法是用氧气和蒸汽气化煤,在燃气轮机中燃烧合成气之前,在高压下去除二氧化碳。这种方法就是综合气化联合循环(IGCC)发电。
2.2.2.1含氧PC燃烧
含氧燃料燃烧,如图2.7所示,解决了高昂的二氧化碳捕获和回收成本,但它是以空气分离装置及其相关设备为代价的能源成本(18、19)。其优点是能够冷却烟道气,冷凝出水,留下几乎纯的二氧化碳,然后可以压缩,进一步干燥,产生超临界二氧化碳用于地质储存。含氧燃料的寄生能量图如图2.8所示。
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- 图2.7通过干燥和压缩实现CO2捕获的煤粉氧燃料发电机组原理图。沿着烟囱上升的气体体积预计是很小的
效率损失:超临界氧燃料
锅炉&
脱硫空气
分离效率
增加单位
锅炉&
脱硫空气
分离效率
增加单位
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- 图2.8无CO2捕集的超临界PC发电与含氧燃料燃烧相关的寄生能耗[10]
锅炉的效率有所提高,但这一增益被氧气分离装置的功率要求所抵消。
该技术正处于积极的试验工厂开发阶段,并处于商业示范的早期阶段。2008年年中,一家30兆瓦的含氧燃料试验工厂在德国Schwarze Pumpe投产,计划先建设300兆瓦的示范工厂,然后再建设1000兆瓦的商业工厂[20,21]。由于商业开发的早期阶段,性能和成本估算不像PC或IGCC那样可靠。与PC捕获相比,含氧燃料PC具有更低的电力成本(COE)和更低的二氧化碳避免成本。这项技术的发展应受到监测。
继续阅读:性能和成本总结
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