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火力發電廠CO2捕捉技術

火力發電廠CO2捕捉技術

火力發電廠CO2捕捉技術

燃燒後捕捉技術是在燃燒後的煙氣中捕捉碳。它是用一乙醇胺(MEA)或其它溶液直接吸收煙氣中的C02,進行捕捉。MEA 溶液是一種有機化學溶劑,6O多年前就開始被用來去除天然氣中的酸性氣體雜質,例如C02,H2S等。其吸收C02 屬於化學吸附,可在加熱情況下,釋放C02。用此法來捕捉煙氣中的CO。,可以去除煙氣中75% ~90%的C02,並獲得純度達99%的CO2。其流程如下圖所示。

對煙氣進行CO2 捕捉,裝置上需增加吸收塔和再生塔,以吸收CO2和釋放CO2 。除此之外還需對蒸汽系統進行改造,以抽取蒸汽加熱溶液,釋放CO2 。由於燃燒產生的煙氣壓力低(一般接近於大氣壓),CO2濃度低(10% ~15% ),氣體流量巨大,導致捕集系統體積龐大並耗用大量能量。燃燒後捕捉技術的主要能量損失在於MEA溶液的再生。據估計對於新建的帶CO2捕捉的機組,與相同引數機組比較,效率會下降20%~30% 左右,其中MEA溶液再生所消耗的能量佔到了消耗總能量的一半以上。再生所需的能量通常來自汽輪機的低壓抽汽。Alstom 曾對美國某一機組的CO2捕捉改造進行過研究,表明中壓缸之後79%的蒸汽都要被用於MEA溶液的再生。由於抽汽使機組無法在最佳狀況下執行,還會使效率繼續下降 。

此外菸氣中的SO2,NO2等酸性氣體會和MEA溶液反應,生成熱穩定的鹽,造成MEA溶液的損失。因此煙氣中酸性氣體的含量需控制在lO×1O-6 左右。這就要求對脫硫系統進行改造,提高脫硫效率。至於NOx,由於煙氣中的NOx主要是N0,N02 只佔5%左右,普通的SCR系統即可滿足需要。