基于SOFC-GT-ST的双塔解吸CO2捕集工艺模拟研究

设计并验证了一种新型固体氧化物燃料电池、燃气轮机和蒸汽轮机(SOFC-GT-ST)联合循环动力系统,采用了阳极排气和后燃烧室排气两个再循环回路,研究了气体再循环对系统性能的影响,并对系统发电效率进行优化;针对烟气处理工段设计了闪蒸塔和再生塔结合的双塔解吸CO₂捕集工艺,并改进了MDEA溶液补充水的方式,优化了多处余热利用,使用Aspen Plus软件建立了系统模型,研究了贫液温度、烟气温度、贫液流量、吸收塔压力和解吸塔压力等对CO₂捕集率的影响。结果表明：阳极排气再循环比最优值为0.28,燃烧室排气再循环比最优值为0.36,CO₂的捕集率可达90.82%,碳捕集能耗为3.78 GJ/t。     

燃气轮机联合循环启动过程排烟NO-NO2转化研究

本文针对部分燃气轮机联合循环机组在启动和低负荷运行时冒黄烟的现象,通过实验和理论计算方法研究温度、烟气成分等因素对燃机排烟中NO向NO_2转化的影响。研究表明,在燃气轮机透平排气的典型温度(500~650℃)和组分条件下,排气中的CO含量高会导致NO在2 s内快速的转化为NO_2,即在启动或低负荷条件下燃烧不完全是燃机排气产生黄烟的重要原因之一。     

燃气-串级超临界CO2联合循环变工况策略研究

为优化燃气-串级超临界二氧化碳（GT-CSCO2）联合循环的变工况运行特性,建立以5.67 MW燃气轮机为原动机的GT-CSCO2联合循环模型。分别确定各设备的变工况运行方法,提出联合循环变工况运行策略,进而分析GT-CSCO2联合循环的变工况特性。研究表明：进口导叶达到最小全速角前后燃气轮机排气温度和流量随负荷变化的特性有较大改变,燃气轮机排气温度对底循环的影响大于排气压力;变工况中为维持压缩机入口温度与最终排气温度,底循环流量的减少幅度大于排气流量;负荷在100%~30%之间,GT-CSCO2联合循环热效率由54.80%降低到43.91%,净输出功率与效率约为燃气轮机单机的2倍;与简单回热结构相比,CSCO2循环具有更高的效率,是一种具有良好变工况性能的发电技术。     

燃气轮机燃烧室柔和燃烧热力学与燃料条件的计算分析

本文通过零维数值模拟,对基于烟气循环的不同级别燃气轮机燃烧室中实现柔和燃烧的条件进行了计算分析。结果表明燃气轮机燃烧室柔和燃烧主要受回流烟气和燃料、空气的混合物温度的影响,烟气回流起到缩短混合物点火延迟时间的作用。由于不同燃料和不同负荷条件下混合物自燃温度变化不大,柔和燃烧具有较好的燃料适应性和变负荷性能。分析还表明未完全反应的烟气不会影响柔和燃烧工况范围。     

高碱煤富氧燃烧电站系统性能模拟及优化研究

采用Aspen Plus软件对某315 MW亚临界机组富氧燃烧改造前后的热力发电系统进行了全流程模拟,分析了富氧燃烧对电站热经济性的影响。建立了空气及富氧燃烧方式下准东煤燃烧及碱金属迁移转化模型,分析比较不同燃烧方式下Na、K碱金属的赋存、迁移和转化规律。经比较发现富氧煤粉燃烧由于烟气再循环的作用,烟气中碱金属的含量显著增多,锅炉排烟中Na_2SO_4质量分数由空气燃烧排烟的0.045%增加至0.056%。对常规燃煤电站进行富氧燃烧技术改造,其净效率由36. 11%下降至22.75%。但通过系统热集成优化,净效率尚可提高4. 77个百分点,从而降低了CO_2捕集成本。烟气经纯化压缩后使干烟气中CO_2质量分数升高至95. 34%,继而通过捕集封存实现98. 35%的CO_2回收率。     

典型富氧燃烧锅炉风烟系统稳态过程分析

以典型富氧燃烧锅炉风烟燃烧稳态模型为基础,对35MW富氧燃烧系统稳态运行工况下的风烟燃烧过程数据进行仿真,并对系统运行中涉及的配风、注氧、漏风控制和CO_2捕集工艺优化等主要问题进行详细分析,提出了改进运行特性和工艺参数的调节手段.结果表明:系统漏风率限制在3.6%以下时,干循环烟气理论上可获得80%以上的CO_2体积分数;高效的烟气水分脱除有利于系统运行和循环烟气中CO_2的捕集;不同的供氧配风方式将会造成燃烧优化、系统安全和控制调节的性能差异.     

压气机静叶可调对燃气轮机和联合循环变工况性能的影响

本文叙述了压气机采用可调静叶对单轴恒速燃气轮机变工况性能的影响。通过计算得到了燃气轮机变工况性能曲线,分析了不同的最大排气温度对静叶调节区的影响,以及在部分负荷下机组效率变化的影响。叙述了压气机静叶调节时对由单轴恒速燃气轮机组成的联合循环的影响,指出这时能改善部分负荷下的效率,因而得到了实际应用。     

钙基吸收剂脱碳的模型建立及参数研究

针对天然气联合循环(NGCC)电厂烟气CO_2脱除问题,对钙基吸收剂循环煅烧与碳酸化CO_2脱除法进行了研究.利用Matlab建立数学模型,并分析了碳酸化反应温度、碳酸化塔床料量、循环吸收剂摩尔流量以及补充吸收剂摩尔流量对CO_2捕集率的影响.结果表明:由于NGCC电厂烟气中CO_2摩尔分数较低,为达到90%CO_2捕集率(rcc),其碳酸化反应温度应为594℃,明显低于燃煤电厂的碳酸化反应温度(650℃);随着循环次数的增加,吸收剂的吸收能力明显下降;在补充吸收剂摩尔流量(F_0)一定时,r_(cc)随着单位发电量碳酸化塔床料量(W_(CaO))和循环吸收剂摩尔流量(F_R)的增加先大幅增加,后趋于稳定;在W_(CaO)一定时,rcc随着F_0和F_R的增加而增加,但当F_R增加到一定值时,碳酸化塔中床料量不足,使得进入其中的CaO颗粒转化率未全部达到最大平均转化率X_(ave),r_(cc)反而下降.     

低氮燃烧及炉内脱硫技术在75 t/h循环流化床锅炉上的应用

以循环流化床锅炉为研究对象,重点研究了烟气再循环、SNCR和炉内脱硫对锅炉NO_x和SO_2排放的影响。在一台75 t/h循环流化床锅炉上的改造实验表明,烟气再循环可明显降低NO_x初始排放,再循环烟气比例为32%时,NO_x初始排放由420 mg/m~3降低至280 mg/m~3。烟气再循环还可提高炉膛温度分布的均匀性,结合SNCR技术可将NO_x最终排放降低至80 mg/m~3。在合适的温度条件下应用炉内脱硫可大幅降低锅炉SO_2初始排放,脱硫率超过60%。     

垃圾焚烧炉烟气再循环改造的数值模拟与试验研究

对山东某500 t/d垃圾焚烧炉排炉烟气再循环技术改造项目进行了研究,重点关注了烟气再循环对脱硝效果、燃尽率和运行经济性的影响.对六种焚烧炉运行工况进行了现场试验和数值模拟,数值模拟结果在火焰形态、温度分布、NO_x变化趋势等方面与运行结果吻合良好.研究结果表明烟气再循环率对垃圾焚烧炉内NO_x生成影响较大;NO_x同时受炉内温度与O2含量的影响,过量空气系数越小NO_x排放越低;相比改造前,烟气再循环可以实现在不提高运行费用的条件下联合SNCR将NO_x排放控制在100 mg/m3以下.经济性分析结果表明,烟气再循环技术相比其他脱硝技术具有较为明显的环保效益和经济效益,并且几乎不影响料层燃尽.     

回转再生式烟气加热器技术分析

烟气加热器(常称GGH)是石灰石—石膏湿法脱硫系统中的重要设备之一,其运行状况直接影响脱硫系统的效率。本文主要介绍烟气加热器的结构特点及影响泄漏率的因素,并提出改进方案。     

热轧加热炉掺烧天然气互换性研究

为解决煤气资源短缺问题,使用天然气置换焦炉煤气,热轧加热炉现用燃气为高焦混合煤气,拟采用高天焦转作为置换气置换基准气高焦混合煤气,对置换气华白数、燃烧势及离焰互换指数、回火互换指数及黄焰互换指数进行了计算,从而判断高天焦转混合气对高焦混合煤气的可互换性.计算结果表明在给定的天然气配比条件下,不具备可互换性,故对置换气中各气体重新进行配比计算,得出在满足互换性条件下,天然气用量的极限值.     

煤层气在气体燃料发动机上的应用

介绍当前我国煤层气分布、采收、利用的现状，阐明了煤层气的组成及其燃烧特性，论述瓦斯发电机组的结构原理及多项创新技术。     

气体燃料与气体发动机工作性能

气体燃料组分的变化,不但改变气体燃料与空气混合气热值,影响气体发动机输出功率和燃料经济性,而且可能会引起气体发动机爆震、空燃比改变等一系列液体燃料发动机所遭遇不到的问题。本文探讨如何处理这些问题。     

燃气发动机尾气的综合利用

通过一个实例，简要介绍了对燃气发动机尾气进行综合利用的一种方法，通过对尾气热能的综合利用可以使燃料的热能利用率达到70%。     

燃气喷嘴结构对天然气发动机混合气均匀性的影响研究

针对稀薄燃烧大缸径天然气发动机提高燃气混合均匀性开展研究,利用三维CFD软件比较分析了不同结构的燃气喷嘴其下游混合气的均匀性。研究表明:喷嘴结构对天然气与空气的混合均匀性有明显影响;并优选出了适合研究机型的喷嘴结构。同时分析了喷嘴结构对燃气流通特性和气道流通性的影响。     

燃气轮机在我国天然气管道行业的应用现状

我国天然气管道建设的迅速发展带动了燃气轮机在国内的应用。本文全面总结了用于管道压缩机驱动的燃气轮机在国内的应用现状,分析了燃气轮机在我国管道行业中的应用特点以及运行中存在的问题,并对未来燃气轮机在管道应用中需要关注的问题进行了展望。     

甲醇裂解气发动机燃气ECU硬件设计

介绍一种基于ARM公司32位高性能控制芯片LPC2292的甲醇裂解气发动机燃气ECU硬件设计方案,包括系统电源模块设计、传感器信号处理电路设计、执行器驱动电路设计等。该电控单元采用高性能的处理芯片、高集成度的信号处理模块和驱动模块,为建立可靠的控制系统,实现复杂的控制算法及扩展控制功能奠定了硬件基础。     

9FA燃机的天然气滑压运行

针对国内不少燃机电厂存在的供气参数达不到设计要求的情况,结合GE公司提供的9FA燃机滑压运行技术更改方案,对天然气的滑压运行进行原理说明和运行阐述。