基于煤氣化的CO2零排放煤基能源系統(tǒng)研究進展
作者/來源：唐志國 李永玲 唐超君 邢獻軍 林其釗 日期： 2009-11-11 點擊率：1758
摘 要 燃煤排放的 CO2是溫室效應的最大貢獻者 ， 煤基能源系統(tǒng)也就成為實現(xiàn) CO2零排放的重點研究對象． 分析了國內(nèi)外零排放煤基能源系統(tǒng)的研究進展 ， 歸納了目前煤基能源系統(tǒng)實現(xiàn)CO2零排放 的三種途徑 ： 基于 I GC C系統(tǒng)的開拓研究， 包括燃燒后分 離與回收、 燃燒前合成煤氣處理與分離以及以 I GCC為基礎的煤基動力化工多聯(lián)產(chǎn) 系統(tǒng) ； CO2接受體氣化法為基礎的煤基能源系統(tǒng)和化學鏈式煤氣化煤基能源系統(tǒng)．
關鍵詞 零排放 ， 煤氣化 ， I GC C， C O2接受體法氣化， 化學鏈式氣化
0 引 言
C O2是 目前全球能源環(huán)境研究領域最受關注的溫室氣體 ， 其對溫室效應的貢獻量約占全部溫室氣體的 5 O％； 在化石燃料燃燒排放 C O2的貢獻量上， 煤炭燃燒貢獻最大， 由于煤炭含碳量最多， 產(chǎn)生相同的熱 ， 燃煤所生成的 CO2量約為天然氣的兩倍． 然而， 目前化石燃料提供了當今世界能源消耗的8 5％左右 ， 煤炭在世界化石燃料體系中占主導地位； 而全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展必然使得能源需求大增 ， 燃煤量也將不斷增長 ， 由此大量排放的 C O2必將加劇全球氣候變暖．
由于常規(guī)燃煤 電站采用空氣燃燒， 排煙中 C O2 的濃度在 1 5％左右， 直接從低濃度煙氣中分離回收C O z 將使電站效率直線下降， 增加發(fā)電成本． 所以減少燃煤過程中 C O2排放、 實現(xiàn) C O2分離的前提是獲取高 C Oz 濃度的煙氣． 由于與常規(guī)的燃燒技術相比， 煤氣化排放的污染物( H2S和 NH3等) 量少 ， 而且較易處理 ， 氣化所產(chǎn)生的灰渣也是低危害性的材料， 可以綜合利用或簡單處理． 世界各國都在以煤氣化技術為基礎， 結合二氧化碳捕捉及封存技術( C O2 c a p t u r e a n d s t o r a g e ， C C S ) ， 積極研究開發(fā)新型煤基能源利用系統(tǒng)， 在提高能源轉化效率的同時， 降低分離回收 COz的成本 ， 實現(xiàn)污染物特別是 CO2的零排放． 本文概述了這些研究的進展 ， 分析了目前以煤氣化為基礎的零排放煤基能源系統(tǒng)的相關研究可以從三個方面歸納 ： 基于 I GC C的零排放煤基能源系統(tǒng) ； CO2接受體氣化法為基礎的零排放煤基能源系統(tǒng)； 化學鏈式煤氣化零排放煤基能源系統(tǒng)．
1 基于 I GC C的零排放煤基能源系統(tǒng)
I G C C是一種被驗證的最有發(fā)展前景的潔凈煤發(fā)電技術， 將煤氣化和高效燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電相結合， 較好地解決燃煤發(fā)電效率和污染的矛盾， 目前發(fā)電效率可高達 4 5％， 且發(fā)電效率提高的潛力很大 ， 預計 2 0 1 5年可達到 5 5 ％～6 O％； 污染 物 S O 2 ， NO2和 C O2的濃度降到以下 ， 固體粉塵顆粒物經(jīng)過處理降到可忽略的程度 ， 汞等其他有害物質可以....
