富氧燃烧技术.ppt

富氧燃烧技术第1页，课件共26页，创作于2023年2月中国能源消费总量及煤炭比重趋势图一、背景——我国能源利用现状第2页，课件共26页，创作于2023年2月一、背景——我国能源利用现状2012年底，全国发电总装机容量达到11.4亿千瓦，同比增长7.8%。其中煤电共7.6亿千瓦，2013年底，全国发电装机容量12.47亿千瓦，同比增长9.3%，首次超越美国位居世界第一。其中火电8.6亿千瓦。可预见的未来几十年内，煤炭仍将是我国主要的一次能源，这决定了在我国的电力工业中，燃煤火力发电将长期占据主导地位。第3页，课件共26页，创作于2023年2月1990年全世界二氧化碳的排放量为206.88亿吨，到2005年这一数据增加至266.2亿吨。目前，世界二氧化碳排放总量仍在迅速上升，中国已成为世界第一碳排放国。我国环境容量上限为二氧化硫1620万吨,氮氧化物1880万吨。如不采取有效措施,预计到2020年,SO2和NOx的排放量将分别达到4000万吨和3500万吨。深入研究煤炭高效洁净化利用,开发高效、洁净的燃煤发电技术,是保障国民经济持续健康快速发展和保护环境的迫切需要。一、背景——我国能源利用现状第4页，课件共26页，创作于2023年2月二、富氧燃烧技术概况1富氧燃烧定义富氧燃烧对所有燃料（包括气体、液体和固体）和工业锅炉均适用，既能提高劣质燃料的应用范围，又能充分发挥优质燃料的性能，广义上讲凡是用空气参与反应的均可用富氧代替。燃烧是空气中的氧参与燃料氧化并同时发出光和热的过程。富氧燃烧是指助燃用的氧化剂中的氧浓度高于空气中的氧浓度（根据实际情况可采用局部富氧和整体富氧），直至纯氧燃烧。第5页，课件共26页，创作于2023年2月二、富氧燃烧技术概况2、富氧燃烧技术富氧燃烧技术,又称为空气分离/烟气再循环技术或氧燃料燃烧技术。采用烟气再循环的方式,使燃烧炉内CO2浓度提高。O2与烟气中CO2以一定比例混合,作为燃烧的氧化剂,使燃料燃烧可保持燃烧温度,最终得到了与空气燃烧方式一样的热能。第6页，课件共26页，创作于2023年2月富氧燃烧技术主要由3个基本步骤组成：空气分离、O2/CO2燃烧和烟气压缩与脱水。二、富氧燃烧技术概况CO2concentration:95%NOxreduction:30%-70%SO2removalbylimestone:40%-90%Thermalefficiencyincrease:3%70%的CO2其余为水70%~75%烟气95%CO295%以上第7页，课件共26页，创作于2023年2月EnhancedCoalBedMethane.获取不可开采的煤层中的天然气。CBM应用广泛，而BCBM很少。很有前景，储量丰富，靠近CO2产生地。但目前还未见大规模工程示范。EnhancedOilRecovery.美国应用最为广泛，2003年世界有84个工程应用项目。海洋是一个自然的碳汇，存储量巨大。但CO2深海储藏的技术还未完全掌握。CO2利用方式EORBCBMOceanStorageDeepSalineAquifer二、富氧燃烧技术概况第8页，课件共26页，创作于2023年2月3、富氧燃烧技术研究热点热传递评价焦炭燃尽率着火特性与火焰稳定性气体排放控制在相同绝热火焰温度情况下，辐射换热增强，对流换热减弱，需要对锅炉部分改造或操作条件优化，保证满意的能量平衡。高CO2气氛下，char-CO2反应。低温下（如400℃-900℃，）可忽略，因其反应速率远低于char-O2反应；高温下，碳粒边界层存在明显的CO产物。微重力设备中进行试验，保证煤粉均相布置，防止自然对流。CO2高热容，导致火焰传播速度慢，着火延迟，影响火焰稳定性。CO2，NOx，SO2，亚微米级飞灰颗粒，痕量元素二、富氧燃烧技术概况第9页，课件共26页，创作于2023年2月气体排放控制CO2：试验室试验，烟气中CO2浓度可达95%；中试试验，浓度为80%-92%。NOx：NOx排放较空气气氛下减少2/3以上：热力型NOx减少，循环烟气中NOx的还原。SO2：试验表明，排放量减少，浓度增大，S转化率91%→64%。亚微米级颗粒：难熔氧化物气化，导致数量明显增加；高浓度CO2改变氧化物中CO/CO2比例，影响气化。痕量元素：气相中，汞、硒、砷含量较空气下高。二、富氧燃烧技术概况*第10页，课件共26页，创作于2023年2月一、富氧燃烧技术概况4、富氧燃烧技术研究进展富氧燃烧的概