增压富氧燃烧与捕集CO2电站的经济性分析

阎维平， 董静兰， 任海锋

（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，教育部电站设备状态监测与控制重点实验室，保定071003）

全球变暖是由于以CO2为代表的温室气体大量排放导致温室效应加剧而造成的.矿物燃料燃烧持续大量排放CO2是导致全球温室效应加剧的最主要原因.根据国际能源署的统计，全球80%的能量来源于化石燃料的燃烧，美国电力生产的燃料50%来源于煤.2005年全球CO2的排放量为2.81×1010t，预计到2030年全球CO2的排放量会增加51%，达到4.23×1010t［1－2］.在火力发电领域，CO2的捕集与封存（CCS）技术的研究与工程示范在减排CO2领域起着非常重要的作用.富氧燃烧技术也称为CO2／O2烟气再循环煤燃烧技术，送入炉膛的氧气纯度一般在95%以上，为维持一定的理论燃烧温度和锅炉流通烟气的换热量，一部分烟气再循环回锅炉以调节炉膛燃烧温度并弥补富氧燃烧方式下烟气量减小带来的影响［3－4］.

富氧燃烧技术中，燃烧过程在CO2（或再循环烟气）氛围中进行，实际烟气中CO2的体积分数达到85%以上.与其他减排CO2的技术（燃烧前捕集或燃烧后胺类吸收捕集）相比，烟气中高浓度的CO2和很少量的N2使得富氧燃烧捕集CO2的能量及经济成本下降［5－6］.阎维平等［7］对燃煤电厂采用富氧燃烧脱除CO2和常规空气燃烧下采用单乙醇胺（MEA）法从烟气中捕集CO2的经济性进行了对比，采用MEA捕集CO2时，电厂净效率下降15%～16%，而富氧燃烧方式下电厂净效率下降12%，在考虑富氧燃烧捕集CO2全过程能耗后，300MW级电站的发电净效率会降低至21%～22%.虽然与空……