science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Milieuvriendelijke kolengestookte technologie voor stapelloze energiecentrales zonder uitstoot

Zuurstofcirculerend wervelbedverbrandingssysteem is een milieuvriendelijke, geavanceerde energieopwekkingstechnologie om de uitdaging van klimaatverandering aan te gaan. Het kan CO2 scheiden tijdens het verbrandingsproces, verschillende soorten brandstoffen gebruiken en de uitstoot van uitlaatgassen en luchtverontreinigende stoffen aanzienlijk verminderen. Krediet:Korea Institute of Energy Research (KIER)

Kolencentrales in Korea zijn een van de belangrijkste bronnen van luchtverontreinigende stoffen, CO 2 en de andere voorlopermaterialen voor ultrafijne stofdeeltjes zoals stikstofoxide en zwaveloxide. Daarom, FEPCRC ontwikkelt sleuteltechnologieën voor milieuvriendelijke kolengestookte stapelloze energieopwekking zonder uitstoot in rookgas.

Het FEP Convergence Research Center (FEPCRC) onder leiding van directeur Lee Jae-goo van het Korea Institute of Energy Research heeft met succes oxy-circulerende wervelbedverbranding (Oxy-CFBC)-technologie ontwikkeld die luchtvervuiling met meer dan 80% vermindert en meer dan 90% scheidt van CO 2 emissies in vergelijking met bestaande technologie voor elektriciteitscentrales met verbranding in luchtmodus.

Oxy-CFBC is een veelbelovende en geavanceerde verbrandingstechnologie die het mogelijk maakt om CO . te scheiden 2 efficiënt, gebruik laagwaardige brandstoffen en verwijder SOx en NOx door middel van autogeenverbranding in combinatie met CFBC-technologie.

Dit proces werkt onder 950 ° C en produceert geen thermische NOx in vergelijking met andere soorten thermische energieopwekking die een hoge bedrijfstemperatuur vereisen. In aanvulling, het verwijdert NOx en SOx door reductiemiddelen zoals ureum/ammoniakoplossingen en kalksteendeeltjes in de verbrandingskamer te injecteren. Als resultaat, de moeilijkheid van het installeren van een rookgasbehandelingssysteem wordt verminderd.

De Oxy-CFBC gebruikt zuurstof gemengd met recirculerende CO 2 in plaats van lucht als oxidatiemiddel en vereist alleen een luchtscheidingseenheid en een rookgasrecirculatiesysteem, dus het is gemakkelijker om sterk geconcentreerde CO . te verkrijgen 2 vergeleken met andere koolstofafvangtechnologieën. Bovendien, dit proces vermindert luchtverontreinigende stoffen die ultrafijn stof genereren, evenals de hoeveelheid rookgas met ongeveer 80% in vergelijking met verbranding in luchtmodus. Het Oxy-CFBC-proces is een van de meest geavanceerde technologieën die kan worden gebruikt bij 60% O2 als oxidatiemiddel voor oxy-verbranding.

(1) 0,1 MWth Oxy-CFBC-faciliteitsconfiguratie:voedingssysteem van brandstof en kalksteen voor de-SOx, CFB verbrander, Cycloon, lusafdichting, externe warmtewisselaar, Warmtewisselaars, Rookgas recirculatie unit, Zakkenfilter voor het opvangen van fijne deeltjes, Waterterugwinningseenheid (FGC, Membraan), De-NOx-eenheid (SNCR, SCR). (2) Concurrentievoordeel en differentiatie:ontwikkeling van ontwerp- en bedieningstechnologie voor de eigen Oxy-CFBC-fabriek van FEPCRC? Verminder de hoeveelheid rookgas met 80% in vergelijking met de luchtverbranding, Verbrandingsrendement stijgt met 2% in vergelijking met luchtverbranding, Beschikbaar om CO2 van meer dan 90% te scheiden Krediet:Korea Institute of Energy Research (KIER)

De hogere zuurstofconcentratie voor Oxy-CFBC-technologie speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de efficiëntie van het systeem. De huidige technologie gebruikt zuurstofconcentraties van 40%, maar als de zuurstofconcentratie boven de 60% stijgt, de omvang van CFBC en downstream-faciliteiten aanzienlijk kan worden verminderd, wat resulteert in een verlaging van de kapitaalkosten en de bedrijfskosten.

De Oxy-CFBC testopstelling toonde aan dat de thermische input toeneemt van 100 kWth tot 200 kWth wanneer de zuurstofconcentratie stijgt van 21% naar 60%. Dit betekent dat het thermisch vermogen kan worden verdubbeld bij een constante installatiegrootte of dat de installatiegrootte kan worden verkleind voor een constant thermisch vermogen.

(A) Schakeltijd oxidatiemiddel (lucht-zuurstof):Minder dan 1 uur om een ​​CO2-zuiverheid van meer dan 90 vol.% in rookgas te verkrijgen. (B-links) Hoeveelheid rookgas:afname van 80% in vergelijking met verbranding in luchtmodus.( B-rechts) Hoeveelheid luchtverontreinigende stoffen:afname van 80% voor SO2, 85% voor NEE, en 76% voor CO in vergelijking met luchtverbranding vóór rookgasbehandeling. (C) Beveiligde Oxy-CFBC-bedrijfstechnologie met een hoge zuurstofconcentratie van meer dan 60% voor oxy-verbranding:Toename van de zuurstofconcentratie vermindert de hoeveelheid gasstroom, en die de grootte van boiler en stroomafwaartse faciliteiten aanzienlijk vermindert, bijdragen aan de verlaging van de bouwkosten en de bedrijfskosten. Beschikbaar om de capaciteit in dezelfde faciliteit te verdubbelen Krediet:Korea Institute of Energy Research (KIER)

FEPCRC ontwikkelde ook stabiele oxidant-switching technologie van lucht-modus verbranding naar oxy-modus verbranding of vice versa, en zou een CO . kunnen krijgen 2 concentratie van meer dan 90% binnen een uur na het overschakelen van het oxidatiemiddel van de lucht- naar de zuurstofmodus.

Dr. Mun van FEPCRC, die hebben deelgenomen aan deze R&D, zei, "Het is dringend nodig om baanbrekende technologieën voor CO . te ontwikkelen 2 en fijnstofreductie. Ons onderzoeksteam zal doorgaan met het ontwikkelen van basisontwerp, engineering- en bedieningstechnieken gerelateerd aan het Oxy-CFBC-proces met onze eigen technologieën, bijdragen aan geavanceerde energieopwekkingstechnologie die CO . kan scheiden 2 tijdens het verbrandingsproces."