石油焦和煤化学链燃烧发电系统能耗、效率和温室气体排放研究
夏莹莹
柳凌晨
朱梦祥
曹慧菊
项东
安徽大学化学化工学院,安徽 合肥 230601
摘要：劣质石油焦由于其碳含量高和热值高常被用作燃料,但其在燃烧过程中会排放大量CO2.将石油焦用于化学链燃烧发电是实现其清洁利用的有效途径,但该过程仍面临石油焦转化率低的问题.将石油焦与煤混合作为燃料可显著提高石油焦的燃烧反应活性.因此,建立了石油焦-煤以质量比 1∶1为燃料和煤单独为燃料的化学链燃烧发电系统,对燃料反应器中分解燃料充分反应所需载氧体循环量和空气反应器中再生载氧体所需空气流量进行优化,并从系统效率、生命周期化石能源消耗和温室气体排放方面将其与石油焦单独化学链燃烧发电系统的性能进行分析比较.结果表明,石油焦-煤化学链燃烧发电系统和煤化学链燃烧发电系统中所需循环载氧体和燃料的质量比为 26.43和 24.19,再生载氧体所需空气与燃料的质量比为 9.22和 8.43.石油焦-煤化学链燃烧电厂的效率为 36.77%,分别比石油焦和煤单独为燃料的电厂高 8.96%和 2.20%.石油焦-煤混合为燃料电厂的生命周期化石能源消耗和温室气体排放为 9.52 GJ/MWh和 302.76 kg CO2 eq/MWh,分别比石油焦和煤单独为燃料电厂低 2.56和 0.27 GJ/MWh、35.27和 4.03 kg CO2 eq/MWh.将石油焦与煤混合作为燃料提高石油焦的燃烧转化率后可显著提高发电系统的能量效率,同时降低发电过程的生命周期化石能源消耗和温室气体排放.
关键词：石油焦化学链燃烧发电系统二氧化碳捕集共燃生命周期评价
分类号：TE626.87(石油、天然气加工工业)TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(22078001)国家自然科学基金(21706001)
论文发表日期：2024-11-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 4646-4654 )
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