低溫太陽熱能與化學鏈燃燒相結(jié)合控制CO2分離動力系統(tǒng)

1、低溫太陽熱能與化學鏈燃燒相結(jié)合 控制CO2分離動力系統(tǒng) 研究背景 系統(tǒng)概述 循環(huán)模擬 01 02 03 CONTENT 目錄 Contents 1 研究背景 PART ONE The research background 研究背景 The research background. 減少CO2排放量； 在燃燒過程中生成高質(zhì)量濃 度的CO2或便于CO2分離的 氣相混合物（H20+CO2）， 同時消除其他污染物的生成 排放（NOX、SOx等） 節(jié)能減排 太陽能利用 提高能源利用率的可能性； 分離回收CO2只需將水蒸氣 冷凝去除； 燃料和空氣分別經(jīng)過兩個不 同的反應(yīng)器，避免了在氧化 反應(yīng)器中生成燃料

2、型NOX 化學鏈燃燒 低溫太陽熱能與化學鏈燃燒相結(jié)合控制CO2分離動力系統(tǒng) 能源開發(fā)與利用技術(shù)實踐 123 應(yīng)用500600太陽熱能 與聯(lián)合循環(huán)綜合互補的復 合動力系統(tǒng)； 可以節(jié)約燃料，減小煙氣 尾氣CO2排放，從而減小 CO2分離功 0 TIPs 太陽熱能與聯(lián)合循環(huán) 綜合互補的復合動力系統(tǒng) 復雜、高投資、高聚光比的集 熱系統(tǒng)，而且仍未能擺脫燃料 的直接燃燒方式； 導致高品位燃料化學能嚴重損 失，而且煙氣中CO2被空氣中 的氮氣稀釋，使CO2濃度變得 很低，采用傳統(tǒng)方法來分離 CO2，系統(tǒng)效率下降1015% 左右，即CO2分離回收能耗大。 化學鏈燃燒 將傳統(tǒng)的燃料與空氣直接接觸 反應(yīng)的燃燒借助

3、于載氧體的作 用分解為2個氣固反應(yīng)，燃料 與空氣無需接觸，由載氧體將 空氣中的氧傳遞到燃料中 研究背景 The research background. 2 系統(tǒng)概述 PART TWO System overview 系統(tǒng)概述 System overview 圖1 低溫太陽熱與甲醇-三氧化二鐵 化學鏈燃燒相結(jié)合動力系統(tǒng) 01.低溫太陽熱與甲醇 化學鏈燃燒結(jié)合 02.分離CO2熱力循環(huán) 高溫氣體產(chǎn)物經(jīng)燃氣透平膨脹做 功，燃氣排氣與雙壓蒸汽 底循環(huán) 組成熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)；物理冷 凝方法，不消耗額外能量 22323 263COOHFeOOFeOHCH 322 234OFeOFeO 還原反應(yīng)（吸熱）低

4、溫太陽熱 氧化反應(yīng)（放熱） 01 02 03 構(gòu)思 減少燃燒過程化學能損失 通過吸熱化學反應(yīng)過程與熱力循 環(huán)過程相結(jié)合，可以降低燃料燃 燒側(cè)的品位，減小燃燒損失. 燃燒過程中降低CO2分離功 大多數(shù)CO2分離都關(guān)注燃料燃燒后的 尾氣分離，而無火焰化學鏈燃燒是 基于CO2生成的燃燒過程來達到分離 CO2 提升太陽能品位 大多低溫太陽熱能的轉(zhuǎn)化、利用都在 熱-熱轉(zhuǎn)化范疇，實現(xiàn)其熱轉(zhuǎn)功的熱 力循環(huán)須需求與其相匹配的循環(huán)工質(zhì)， 而且熱效率受卡諾循環(huán)效率限制而低 下 系統(tǒng)概述 System overview 3 循環(huán)模擬 PART THREE Cycle simulation 燃燒損失減少 1-2-3-

5、4 FeO氧化過程損失 左側(cè) 低溫太陽能驅(qū)動甲醛-Fe2O3 吸熱還原反應(yīng)過程損（121.9） 4-5-6-7 甲醛直接燃燒損（195.3） 低溫太陽熱能品位提升 還原吸熱反應(yīng)的熱（損+利用）； 當還原產(chǎn)物FeO為載體與空氣發(fā)生高溫 氧化反應(yīng)時，其品位由0.295提升到 0.815，品位提高28倍 循環(huán)模擬 Cycle simulation. EUD圖像分析方法 通過能量釋放側(cè)和能量接收側(cè)品位變化來揭示能量轉(zhuǎn)換過程內(nèi) 部的變化，過程損失由兩者品位變化曲線所圍面積表示。 圖像縱坐標A為能量的品位，橫坐標為能量的變化。 圖2 太陽能-甲醇化學鏈燃燒與甲醇直接燃燒過程損失比較 循環(huán)模擬 Cycle

6、simulation. Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu. CO2分離能耗減小 太陽熱能與化學鏈燃燒共 同控制作用的結(jié)果；太陽 能的有效利用從總體上減 少煙氣的CO2排放量，化 學鏈燃燒實現(xiàn)了系統(tǒng)CO2 分離的零能耗 1、新系統(tǒng)不需要額外消耗能量，采用簡單的物理冷凝方法即 可分離CO2。因此，相對常規(guī)分離CO2的甲醇聯(lián)合循環(huán)，系統(tǒng) 效率61.2，將可提高14.3個百分點； 2、在相同的能量輸出時，由于低溫太陽熱作為新系統(tǒng)的輸入 能源，可減小碳氫燃料的消耗，從而減小CO2排放量18.2。 表1 新型系統(tǒng)與常規(guī)聯(lián)合循環(huán)CO2分離性能比較 系統(tǒng)效率(61.4)比常規(guī)聯(lián) 合循環(huán)系統(tǒng)效率(55.2)高 6.2個百分點，燃燒效率比直 接燃燒效率減小12個百分點； 低溫太陽熱能凈發(fā)電效率為 22.5，可與目前先進高溫太 陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(效率21)相 媲美 模擬結(jié)果 典型系統(tǒng)熱力性能模擬結(jié)果 Lorem Ip