煤的碳化過(guò)程中減少二氧化碳排放的綜合性能

1、專業(yè)外語(yǔ)翻譯姓名：李明星 班級(jí)：過(guò)控111班 學(xué)號(hào)：1108110073 老師：田蒙奎 碳化過(guò)程的性能評(píng)估以及燃煤發(fā)電廠減少二氧化碳的排放摘要： 本文提出了一種新的從礦物碳化過(guò)程中回收能量的方法，這種方法叫CCS（碳的捕獲和儲(chǔ)存）技術(shù)，目的是為了減少額外的能源需求和整合現(xiàn)有的發(fā)電廠碳化過(guò)程中減少二氧化碳排放。碳化過(guò)程的熱力學(xué)質(zhì)量和能量流模型利用MATLAB 或 SIMULINK軟件進(jìn)行了一系列的研究，使用兩個(gè)自然可用原料即蛇紋石和橄欖石碳化溫度的研究。如果碳化系統(tǒng)在發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)，雖然發(fā)電效率和凈功率輸出被降低太多，但是額外的能量用于大量所需原料的粉碎和二氧化碳的壓縮就減少了二氧化碳的排放。現(xiàn)有電

2、廠的效率通常認(rèn)為是36.1 。如果與碳化系統(tǒng)結(jié)合，利用蛇紋石和橄欖石原料效率分別減少了22和24。然而，一個(gè)顯熱可以從碳化和碳化產(chǎn)品的放熱反應(yīng)中回收。當(dāng)把碳化反應(yīng)和碳化產(chǎn)品的能量適當(dāng)?shù)鼗厥湛梢允闺姀S效率提高到35和34。關(guān)鍵字：CO2捕獲，碳化過(guò)程，火力發(fā)電廠，熱力學(xué)模型1、 引言近年來(lái)，全球變暖是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，主要是由于不同來(lái)源的二氧化碳排放量的增加所導(dǎo)致的，澳大利亞能源部門是負(fù)責(zé)76.9%溫室氣體排放量10 。據(jù)估計(jì)，到2100年全球平均氣溫將上升1.4°至5.8°之間 38 。二氧化碳是造成全球氣候變暖最主要的溫室氣體。不同的工廠，如發(fā)電廠、煉油廠、化肥廠、水泥廠和

3、鋼鐵廠是二氧化碳的主要排放地?；剂系娜紵?，主要是煤對(duì)溫室氣體排放起主要作用，澳大利亞的發(fā)電20化石燃料占80和在2011年至2012年在澳大利亞大約70的總發(fā)電量來(lái)自煤7 。為了防止重大氣候變化，二氧化碳濃度在大氣中應(yīng)減少，無(wú)論是通過(guò)二氧化碳從大氣中生物吸收或通過(guò)CCS技術(shù)（碳捕獲和儲(chǔ)存）減少CO2排放。在CCS技術(shù)，任何來(lái)源的CO2從煙道氣體中分離，然后運(yùn)輸和其他過(guò)程中使用或存放在一個(gè)安全的地方，例如地下儲(chǔ)存和海洋封存。為了減少二氧化碳排放，CCS技術(shù)是可用的。主要有三種方法可以從燃煤發(fā)電廠捕獲二氧化碳，其中包括全氧燃燒、前、后燃燒捕捉的CO24,5,13,17技術(shù)。最近14,21這些技

4、術(shù)用于碳捕獲的未來(lái)IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)）電廠，他們說(shuō)，所有的捕獲方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)，但也有一定的防止其工業(yè)應(yīng)用的缺點(diǎn)，然而，燃燒后技術(shù)是最有可能在不久的將來(lái)進(jìn)行商業(yè)化，因?yàn)樗梢栽诖蠖鄶?shù)現(xiàn)有和新建電廠中被運(yùn)用1,3,5,19,22。許多研究人員對(duì)加裝燃煤電廠燃燒后二氧化碳捕集技術(shù)進(jìn)行了評(píng)估，以提高發(fā)電廠的性能8,11,30，以及對(duì)燃煤電廠和混合燃煤電廠燃燒后二氧化碳捕集技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析做了一些研究4,15,18,37,39。他們研究報(bào)告中說(shuō)，燃煤和混合燃煤電廠具有降低能源消耗和成本的潛在優(yōu)勢(shì)。許多其它研究人員也研究了不同類型的燃燒后技術(shù)來(lái)減少二氧化碳排放量，如化工/液基9,26,27，礦物

5、碳酸化28，MEA（單乙醇胺），氨水和氨水-乙醇混合物25,36。一些研究人員正試圖通過(guò)提高CCS流程，以減少所需燃燒后CCS技術(shù)的額外能量。參考文獻(xiàn)2正在開(kāi)發(fā)一種名為冷凍氨的過(guò)程，其中單乙醇胺（MEA）是用于再生CCS的過(guò)程。胺浸漬的固體吸附劑是另一過(guò)程，其中水被從系統(tǒng)中除去，以減少所需的能量12。進(jìn)一步的研究是很有必要的，目的是為了找到一種新型快捷的方法來(lái)降低CCS技術(shù)和二氧化碳排放對(duì)能源需求。礦物碳化技術(shù)有比其他燃燒后的CCS技術(shù)更好的潛在好處，因?yàn)樗婕暗椒艧岱磻?yīng)，如果礦物碳化系統(tǒng)實(shí)施后，二氧化碳排放量減少了，但是，工廠的效率和凈輸量會(huì)減少是因?yàn)榇罅磕芰坑脕?lái)粉碎所需的礦物質(zhì)和壓縮二氧化

6、碳。碳化過(guò)程的放熱能量可被回收并被運(yùn)用在碳化過(guò)程中的其他能量消耗部件，包括粉碎礦物和壓縮CO2如有熱回收就可以在發(fā)電廠中使用，這項(xiàng)技術(shù)是有前途的;然而，從礦物碳化過(guò)程中回收能量的方法是必要的，以減少額外的能源需求，已在本文中已得到解決，本文開(kāi)發(fā)了一種新的和有效的方法從礦物碳化過(guò)程中回收能量，并提出與現(xiàn)有電廠減少二氧化碳排放集成了碳化工藝的可行性，上面的分析是用在碳化過(guò)程為兩個(gè)不同的原料，即蛇紋石和橄欖石的質(zhì)量和能量流模型。雖然這些礦物質(zhì)豐富，并且在澳大利亞都是現(xiàn)成的，然而這些礦物質(zhì)開(kāi)采成本會(huì)因國(guó)而異。2、 發(fā)電廠的碳化 發(fā)電廠碳化含有的粉碎、加熱、加壓、泵和碳化反應(yīng)的設(shè)備，圖1展示出發(fā)電廠碳化

7、的一般流程圖，這一模型用于質(zhì)量和能量流建模研究，在該圖中的原料是第一次到特定的顆粒尺寸的粉碎機(jī)然后和按特定的比例液/固混合形成液固混合液，然后通過(guò)進(jìn)料泵向反應(yīng)器中打入壓力，隨后將低于熱交換器溫度的混合液通過(guò)熱交換器加熱并且把發(fā)電廠排出了的二氧化碳通過(guò)空壓機(jī)直接壓入該混合液，在碳化之前，該混合液被加熱到特定的反應(yīng)溫度。被加壓的二氧化碳和原混合液在反應(yīng)器中發(fā)生碳化反應(yīng)，碳化后，得到的混合液用熱交換器和冷卻器冷卻，碳化反應(yīng)的固體產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾分離。3、 具體發(fā)生的方式和方法通過(guò)分析碳化過(guò)程與發(fā)電廠一體化來(lái)減少二氧化碳排放量已經(jīng)通過(guò)了在碳化過(guò)程的熱力學(xué)質(zhì)量和能量流模型的發(fā)展。該模型是在MBLAB和 SI

8、MULINK軟件（MATLAB R2011b）在碳化溫度范圍內(nèi)使用兩個(gè)自然可用原料蛇紋石和橄欖石來(lái)建立的。這些參數(shù)，如碳化反應(yīng)物原料流量，碳化溫度，能量流量，質(zhì)量流量，放熱能量和電能被視為熱力學(xué)參數(shù)，文獻(xiàn)資料和真正的燃煤發(fā)電廠以及一些假設(shè)數(shù)據(jù)被用于開(kāi)發(fā)質(zhì)量和能量流模型，在碳化過(guò)程中的性能分析是通過(guò)計(jì)算碳化過(guò)程的能量需求和能量回收在一定的溫度范圍內(nèi)發(fā)電廠碳化的量，研究發(fā)電廠的效率，然后決定碳化過(guò)程融入它，對(duì)這種整合到發(fā)電廠的運(yùn)行效率和減少二氧化碳排放的影響進(jìn)行了分析，圖2展示示出在本研究中所用的碳化過(guò)程中建模的流程圖。3.1、在這個(gè)模型中使用的數(shù)據(jù) 實(shí)際燃煤發(fā)電廠的數(shù)據(jù)被用于碳化過(guò)程的建模，一般

9、的操作特性，如發(fā)電廠的能力，實(shí)際工作容量和研究個(gè)案發(fā)電廠的每年二氧化碳排放量展示在表1，該礦石轉(zhuǎn)化為碳酸鹽的過(guò)程中的效率是依賴于礦物和碳化過(guò)程的溫度和粒子的當(dāng)量直徑，80%的轉(zhuǎn)換效率，假定為Mg2SiO4（橄欖石）和Mg3Si2O5（OH）4（蛇紋石）在碳化過(guò)程中使用的23 H2O（水），在反應(yīng)后可以回收高達(dá)90，它可作為一種添加劑被使用。3.2、蛇紋石和橄欖石碳化質(zhì)量流量模型質(zhì)量守恒定律接著是質(zhì)量平衡計(jì)算。質(zhì)量平衡模型是基于含鎂礦氧化物或氫氧化物和二氧化碳從電廠排放之間的化學(xué)計(jì)量碳化反應(yīng)制定的，下面的碳化反應(yīng)進(jìn)行了考慮，蛇紋石的碳化橄欖石的碳化化學(xué)計(jì)量碳化反應(yīng)中的質(zhì)量比被認(rèn)為是2.09 kg

10、Mg3Si2O5（OH4/kg CO2和蛇紋石綁定二氧化碳的實(shí)際需求被發(fā)現(xiàn)是489.65kg/ s（圖3），橄欖石的質(zhì)量比被發(fā)現(xiàn)是1.6kg Mg2SiO4（橄欖石）/kg二氧化碳和實(shí)際需要橄欖石封存二氧化碳的量被認(rèn)為是374.85kg/ s（圖4），但應(yīng)當(dāng)注意的是，蛇紋石和橄欖石的轉(zhuǎn)換效率為被認(rèn)為是80，正如前面提到的。圖5說(shuō)明碳化過(guò)程中質(zhì)量平衡是千克/秒，從圖5中可以看出，該原料和二氧化碳是通過(guò)粉碎機(jī)和壓縮機(jī)分別引入到碳酸化系統(tǒng)的；然后原料混合液通過(guò)一個(gè)熱交換器和加熱器進(jìn)入碳化反應(yīng)器；最后，將固體碳酸鹽產(chǎn)物和未反應(yīng)的物質(zhì)使用閃蒸罐和過(guò)濾器從反應(yīng)裝置中裝置除去。3.3、碳化過(guò)程中能量流量模型

11、 隨著質(zhì)量流量的計(jì)算，利用MATLAB軟件開(kāi)發(fā)了的能量流量模型,在該模型中，固體原料和二氧化碳在323.15 K（50）和523.15 K（250）之間的溫度下被引入到碳酸化系統(tǒng)。不同的原料在不同階段的熱能和電能以及放熱促進(jìn)碳化過(guò)程的計(jì)算是基于熱力學(xué)方程的29。 熱力學(xué)方程Q=Cp T被用來(lái)計(jì)算熱能，其中是質(zhì)量流率以為單位kg/s，T是K的溫度和Cp是比熱容在kJ/kg，K是溫度的函數(shù)，蛇紋石和橄欖石的比熱容量被假定在0.73和0.55之間的碳化溫度32，然后將模型開(kāi)始升高碳化溫度從323.15 K（50）至最大碳化溫度523.15 K（250）一系列不等的溫度。 電能被用在發(fā)電廠粉碎礦物和壓

12、縮二氧化碳，粉碎需要通過(guò)降低原料的顆粒尺寸，以增加反應(yīng)接觸面積，這影響所需的粉碎能量的主要參數(shù)是粒度和原料的量。所需的粉碎能量的計(jì)算基于通過(guò)研究文獻(xiàn)16,23，發(fā)電廠的二氧化碳通過(guò)壓縮機(jī)在298.15 K的溫度下通入該系統(tǒng)，一種多級(jí)壓縮機(jī)，用于壓縮CO2，下面給出的方程 已被用于計(jì)算壓縮二氧化碳29所需的電能 R（氣體常數(shù)）=8314/MJ/kg K=8314/44 J/kg K=0.189 kJ/kg K， =Cp /Cv=1:33 M=44(二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量)； =kg/s（氣體質(zhì)量流量的速率）； W=kw（壓縮機(jī)功率）； 圖6和圖7展示了碳化過(guò)程中整體能量流量模型，在323.15K

13、523.15K溫度范圍內(nèi)運(yùn)用兩種不同的原料獲得此模型，在流模型使用的數(shù)據(jù)是從MAYLAB / SMULINK的塊體模型獲得和MATLAB編碼 。3.4、在碳化反應(yīng)中放出的熱量 分別用蛇紋石和橄欖石在碳化反應(yīng)放出的熱量分別是是64kJ/mol和89kJ/mol17，在碳化過(guò)程中蛇紋石和橄欖石的產(chǎn)生的總放熱能量被顯示在圖8和圖9可以看出，從碳化反應(yīng)所產(chǎn)生的放熱能量是依賴于碳酸鹽產(chǎn)物的質(zhì)量反應(yīng)及的焓，此放熱能量可被用來(lái)提供所需的發(fā)電廠碳化的熱能，這將顯著降低整體能量消耗和碳封存的成本（圖8）。3.5、電廠的碳化工藝（CCS技術(shù)） 現(xiàn)有煤粉（PC）電廠都配備了三個(gè)主要單位，即鍋爐、一臺(tái)發(fā)電機(jī)和煙氣凈化

14、，碳化系統(tǒng)被納入現(xiàn)有電廠毗鄰煙氣凈化，堆棧之前通常是最危險(xiǎn)的減排系統(tǒng)，現(xiàn)有電廠碳化需要新的結(jié)構(gòu)融入排氣系統(tǒng)如文獻(xiàn)31中，較高濃度的CO2在碳化過(guò)程中能達(dá)到更快的反應(yīng)速度，因此，碳化裝置的放置后 現(xiàn)有的有害排放去除系統(tǒng)更容易增加碳化系統(tǒng)的效率，圖10展示出的是一副燃煤電廠與（CCS技術(shù)）被應(yīng)用到電廠從煙道氣中捕獲CO 2的圖，圖中虛線表示的碳酸化過(guò)程中系統(tǒng)邊界，包括幾件裝備的邊界。在電廠碳化的能量流模型完成后,該模型結(jié)合使用MYLAB軟件研究實(shí)例發(fā)電廠，然后進(jìn)行分析碳化系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有發(fā)電廠的運(yùn)行效率的影響，從圖11中可以看到，從發(fā)電廠碳化可收回?zé)崮苤邪ǚ艧岷彤a(chǎn)品的潛熱，被輸送到現(xiàn)有電廠，

15、供應(yīng)發(fā)電廠碳化所需的電能加入到現(xiàn)有電廠的模型，因?yàn)樗惹疤岬降乃蟮奶蓟娔芸梢詮耐浑姀S供給，從現(xiàn)有發(fā)電廠的輸出容量中減去所需要的碳化的電能中，提供給沒(méi)有任何CCS技術(shù)的現(xiàn)有發(fā)電廠的燃料能源被認(rèn)為是基于煤炭25.9MJ/kg和33.74kg/s煤炭消費(fèi)量的熱值約為873兆瓦。隨后，工廠的運(yùn)行效率通過(guò)改變可回收熱能確定碳化過(guò)程結(jié)合與沒(méi)有任何碳化捕獲能量的碳化廠來(lái)回收熱能 。4、 結(jié)果與討論4.1、基于質(zhì)量和能量流量的碳化過(guò)程評(píng)估 在這個(gè)模型中發(fā)電廠的二氧化碳通過(guò)壓縮機(jī)被傳入碳化系統(tǒng)，在298.15 K（25）的環(huán)境溫度，CO2也可在較高溫度下進(jìn)入碳化系統(tǒng)超過(guò)298.15 K，不過(guò)要依賴于發(fā)電

16、設(shè)備的條件，熱量的回收從放熱反應(yīng)和碳酸鹽產(chǎn)物中被計(jì)算在不同的溫度下，從323.15 K至523.15 K（50250），通過(guò)這個(gè)模型發(fā)現(xiàn)，在323.15k的溫度下蛇紋石的碳化能量為119.89MW,相同的溫度下橄欖石的碳化所需能量為72.27WM，碳化過(guò)程的熱能需求增加而升高了的碳化溫度，碳化過(guò)程所需的加熱能量通過(guò)碳化反應(yīng)放熱提供，如果能量有機(jī)會(huì)回收和設(shè)備是有效的在發(fā)電廠中，完成碳化過(guò)程中所需要的熱量之后，剩余的熱量可以回收用于發(fā)電，如（圖12）。圖12顯示了在這個(gè)模型能量自給自足的過(guò)程，使用了兩種不同的原料后碳化廠可收回剩余能量，從這個(gè)圖中可以看出，隨溫度的升高總的可以回收熱能減少，從這個(gè)模

17、型可以注意到，如果碳化反應(yīng)發(fā)生在較低的溫度（50）下可以降低能耗。從碳產(chǎn)品中回收熱能也是另一種有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎ瑑?yōu)點(diǎn)在該碳化技術(shù)中已經(jīng)觀察到，在以往的研究中表明，碳化反應(yīng)產(chǎn)物的熱是能量的另一個(gè)來(lái)源6。 該過(guò)程的電能消耗可以結(jié)合電力消耗來(lái)確定，泵和粉碎，熱能消耗通過(guò)計(jì)算加熱反應(yīng)物至所需的碳化反應(yīng)的溫度所需的熱能量來(lái)確定，泵的耗能量作為其典型值被忽視僅為33KWh/噸的二氧化碳16，因此在本研究中只計(jì)算壓縮機(jī)和粉碎機(jī)消耗能量，所需的最大電量原料的粉碎其次煙道氣的壓縮。圖13和圖14示出了熱量的重獲需要從碳化放熱反應(yīng)和其他資源提供的電力來(lái)維持碳化反應(yīng)，圖13示出79放出的熱量需要被回收，以保持碳化過(guò)

18、程中的熱能的自給和大約150兆瓦的電能需要從另一個(gè)源提供在最高碳化溫度（523.15 K）為蛇紋石碳化，在另一方面，橄欖石碳化過(guò)程只需要23熱能需要回收和140MW的電能以繼續(xù)該過(guò)程在最高的碳化溫度（523.15 K）下，然而在最低的碳化溫度（323.15）時(shí)，只需要回收較少的熱量就可以保持的能量自給自足。從這些圖中可以看出，降低碳化溫度熱能和電能需求減少，圖15表示兩種原料能源消耗，包括熱能和電能，從圖15中可以得出結(jié)論，在碳化過(guò)程中蛇形原料需要用比橄欖石原料更多的能量。4.2、研究個(gè)別發(fā)電廠碳化效率 CCS技術(shù)與電廠的整合可以減少大約80-90二氧化碳排放到大氣中與沒(méi)有CCS技術(shù)的電廠比較

19、，盡管使用CCS技術(shù)捕獲CO2可能增加燃料成本的10至55，才能保留現(xiàn)有廠房輸出CCS技術(shù)17 不過(guò)，需要加熱反應(yīng)物的額外熱能可以在碳化過(guò)程中的一個(gè)周期之后被恢復(fù)（如果能量恢復(fù)選項(xiàng)是可用的），所需的壓縮和粉碎的高標(biāo)準(zhǔn)的電能將來(lái)自于現(xiàn)有發(fā)電廠驅(qū)動(dòng)碳化過(guò)程，這將降低電廠的實(shí)際生產(chǎn)能力。為了保持電廠的現(xiàn)有產(chǎn)能，煤炭輸入必須增加，使用蛇紋石和橄欖石作為原料在不同碳化溫度下（50250）進(jìn)行測(cè)定碳化技術(shù)對(duì)電廠效率的影響，圖16和17顯示了電廠效率與無(wú)碳化系統(tǒng)比較，效率計(jì)算是基于熱量從碳化放熱反應(yīng)和碳酸鹽產(chǎn)物回收進(jìn)行的。從這個(gè)圖中可以看出過(guò)程的整合后，電廠效率降低與現(xiàn)有電廠比較，當(dāng)碳化溫度提高效率降低更多

20、，然而，在溫度低于150（423 K）的 碳化系統(tǒng)是自給自足因?yàn)橥ㄟ^(guò)碳化反應(yīng)中產(chǎn)生的放熱增量足夠加熱系統(tǒng)28，因此，最適宜的碳化過(guò)程的溫度大約是150。如果沒(méi)有能量被回收（圖17）橄欖石作為原料的發(fā)電廠效率下降到24，而如果放出熱量的100被回收，電廠效率可以提高到34在50的碳化溫度下，可以注意到?jīng)]有碳化過(guò)程的電廠效率是36。在碳化產(chǎn)物能量回收率100是假想的，電廠的運(yùn)行效率可以在50的碳化溫度提高到46，但是，蛇紋石作為原料放出的能量只有26回收率，實(shí)際上，碳化產(chǎn)品的熱量100的回收率是不可能實(shí)現(xiàn)的，真實(shí)的產(chǎn)品顯熱回收應(yīng)在實(shí)施前予以考慮，但應(yīng)當(dāng)指出的是放射本能分析（使用熱力學(xué)第二定律）用于

21、發(fā)電廠識(shí)別其中的熱效率提高33-35的區(qū)域，它通過(guò)提供深刻見(jiàn)解說(shuō)明不可逆轉(zhuǎn)的原因?qū)е聯(lián)p失有用功，這是另一種方法和一個(gè)顯著地研究需要確定能量不可逆所涉及的過(guò)程，作者進(jìn)一步研究礦物碳化過(guò)程，特別是在較低的碳化溫度的分析（圖16）。4.3、碳化過(guò)程在現(xiàn)有電廠輸出功率的影響4.3、碳化過(guò)程對(duì)現(xiàn)有電廠輸出功率的影響 在50的溫度時(shí)，使用蛇紋石和橄欖石原料的功率輸出分別減小39.23和35（圖18和19）與現(xiàn)有電廠輸出功率比較，能量的輸出減少增加而增加碳化溫度因?yàn)楦嗟哪芰吭谳^高溫度被用來(lái)保持的碳化過(guò)程。 大量的額外煤被用來(lái)維持現(xiàn)有電廠功率輸出，在這里提及，電廠的無(wú)碳化過(guò)程中煤的消耗耗為33.74kg/s

22、，然而，電廠燃料能源消耗可通過(guò)從電廠碳化回收熱能減少，圖20和21顯示煤的消耗從碳化放熱反應(yīng)和碳化產(chǎn)品的能源回收，平均煤耗和平均效率在碳化溫度從50至250被認(rèn)為是用于簡(jiǎn)化分析，從圖21所示可以看出，32.75的效率可以實(shí)現(xiàn)煤耗在22.23千克/ s時(shí)只有放熱能量被回收。4.4、通過(guò)碳化過(guò)程減少發(fā)電廠的CO2排放這個(gè)模型是假定為從發(fā)電廠排放的CO2 100被傳遞到碳化廠，蛇紋石和橄欖石的轉(zhuǎn)換效率被認(rèn)為是80，結(jié)果是，80的蛇紋石和橄欖石通過(guò)碳化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成碳酸鹽產(chǎn)品和100%的二氧化碳被傳入碳化廠。由于煤是二氧化碳排放的主要來(lái)源，少的煤耗意味著更少的二氧化碳排放量，在這項(xiàng)研究中觀察到煤耗的減少能

23、降低二氧化碳排放，碳化過(guò)程中多余的能量可以在這個(gè)過(guò)程中使用，圖22和圖23顯示的排放與發(fā)電廠的效率。研究個(gè)別現(xiàn)有發(fā)電廠的二氧化碳排放量是187.42kg/s，然而從電廠碳化中利用多余可回收能源可以減少二氧化碳排放量。5、 結(jié)論 在碳化過(guò)程中需要大量的熱能和電能的可能減少現(xiàn)有電廠的總效率，這項(xiàng)研究通過(guò)碳化過(guò)程建模介紹了一些能量的回收法，用于降低電廠運(yùn)營(yíng)成本通過(guò)結(jié)合這項(xiàng)技術(shù)到現(xiàn)有發(fā)電廠，它也是由布倫特和皮特里提及在碳化過(guò)程中所產(chǎn)生的能量可以用于預(yù)處理礦物質(zhì)和二氧化碳6。這個(gè)過(guò)程首先需要另一個(gè)熱能來(lái)熱反應(yīng)物至碳化溫度，完成一個(gè)周期碳化反應(yīng)，反應(yīng)器的熱能和產(chǎn)品熱能可以回收繼續(xù)進(jìn)行該過(guò)程，本研究確定了，

24、碳化系統(tǒng)是熱能量自給通過(guò)碳化反應(yīng)和無(wú)熱回收是需要從產(chǎn)品中操作此過(guò)程中產(chǎn)生的放熱，然而，大量的電能用于粉碎礦物到特定粒徑和CO2的壓縮是在碳化過(guò)程中的主要能源成本。 在兩個(gè)原料的研究，橄欖石碳化提供更好的結(jié)果：電廠能達(dá)到24的發(fā)電效率在沒(méi)有任何放熱反應(yīng)和產(chǎn)品熱回收的情況下。然而，如果所有的放熱能量回收，以橄欖石為原料的電廠的效率將增加至35。應(yīng)當(dāng)注意本研究中，如果能量回收是可用的電廠一個(gè)電廠現(xiàn)有性能就可以和碳化過(guò)程保持，進(jìn)一步的研究是必要在能量集中和能量回收，這個(gè)過(guò)程是一種可行的手段對(duì)于減少二氧化碳排放到大氣中的，碳化室是整體系統(tǒng)的本質(zhì)部分，其中在碳化反應(yīng)進(jìn)行和從發(fā)電廠排放的二氧化碳被固定成碳酸

25、鹽就是在碳化室進(jìn)行的，因此，連續(xù)碳化的碳化室和碳化反應(yīng)產(chǎn)生的放熱能量的持續(xù)利用是必需的，需要進(jìn)一步研究設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)奶蓟沂狗懦龅臒崃客ㄟ^(guò)回收持續(xù)利用。這項(xiàng)CCS技術(shù)的研究結(jié)果可能會(huì)變得更加節(jié)能，而且可能更經(jīng)濟(jì)可行，如果一個(gè)電廠配備了二氧化碳減排和煤清潔技術(shù)將使環(huán)境受益。參考文獻(xiàn)1 Abu-Zahra MRM, Schneiders JHJ, Niederer JPM, Feron PHM, Versteeg GF. CO2 capture from power plants: part I: a parametric study of the technical performance base

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