中小型循环流化床锅炉富氧-烟气再循环（O2CO2）混合燃烧技术可行性探讨

介绍

  摘要：目前O2/CO2混合富氧燃烧技术的专利近百，论文上千，在不同的角度上、论点上论证了它的可行性、可靠性、先进性。由于O2/CO2混合富氧燃烧有实验理论研究的支持，已逐步走向中试规模工业应用阶段，而且部分独立组件已实现商业化运行。在循环流化床上推广O2/CO2混合富氧燃烧技术方案是可行的，适合我国国情，可大范围推广应用。

  随着世界经济的发展和人口增长给环境的压力慢慢的变大，各种各样的环境问题层出不穷，它们直接或间接地影响生态平衡，影响人类的生存与发展。当今人类面临着三大环境问题：温室效应、酸雨和臭氧层破坏。而这三大环境问题均与煤燃烧有关，燃煤产生的大量CO2、SO2和NO是引起以上问题的最终的原因。因此，控制和减少燃煤过程中CO2、SO2和NO的排放己迫在眉睫。

  CO2 是造成全球变暖的重要的因素,国际社会已经对此形成共识, 世界上1 /3的CO2 是从电厂排放出来的。因此,面临一个很严峻的挑战就是如何从燃煤电厂中控制碳排放。由法国主办的此次气候平均状态随时间的变化大会全称是《联合国气候变化框架公约》第二十一次缔约方大会暨《京都议定书》第十一次缔约方大会，于2015年11月30日至12月11日在巴黎举行。中国政府在本次会议上承诺将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%—65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。

  根据美国能源信息署预测，世界煤炭消耗量将从2004年的59亿短吨(54亿吨)增长到2030年的103亿短吨(93亿吨)。增幅将达74%，在此期间，中国和印度的煤炭消耗量将翻番，同期美国的煤炭消耗量将增长50%。中国目前的煤炭消费量约占能源消费总量的65%以上。随着经济的增长，煤炭需求量还会增加，要想达到节能减排治理雾霾天气，中国必须从科学技术手段入手解决。

  02/CO2混合富氧燃烧技术又称空气分离/烟气再循环技术，富氧燃烧技术由Home和Steinburg于1981年提出，经美国阿贡国家实验室(ANL)的研究证明只需将常规锅炉做改造就能够使用此技术。而常规化石燃料的燃烧装置中，燃烧过程都是以空气来助燃的，由于空气中含有大量的氮气(接近79%)，因此，导致烟气中CO2的浓度较低(约为13%～16%)，直接分离CO2需要消耗大量的能量，致使成本过高。如果能在燃烧过程中大幅度提升烟气中CO的浓度，使得烟气中CO的浓度达到无需分离就能回收，就能有效控制CO2的排放，所以在此背景下提出空气分离/烟气再循环技术。02/CO2混合富氧燃烧技术的原理如图1所示。

  国内外的研究成果表明富氧燃烧技术，目前有三种技术，分别是深冷空分技术、变压吸附制氧技术、膜法制氧技术。深冷空分技术始于1903年，高炉炼钢主要是采用(深冷法)富氧喷煤技术，已有将近一个世纪的历史，综合节能效益非常显著。至今是钢铁厂标配的主流工艺技术，现建钢厂必建制氧车间。变压吸附制氧技术发明于1958年，上世纪70年代应用在燃烧领域。20世纪90年代我国把高炉富氧喷煤作为发展钢铁工业节能降耗的重点改造项目，在冶金行业推广使用。

  实践表明，膜法制氧是成熟的技术，特别是对循环流化床锅炉需要大流量富氧空气，膜法制氧是最安全、投资量少，且安装简单，操作便捷灵活，常规使用的寿命长，维修费用低，为我国循环流化床锅炉应用膜法制氧开辟出一条全新的道路。

  O2/CO2混合富氧燃烧技术能够同时实现SO2，NO，CO2等污染物的减排，是一种污染物综合排放低的环境友好型燃烧方式。该技术主要优越性在于：① 采用烟气再循环，以烟气中的CO2替代助燃空气中的氮气，与氧气一起参与燃烧，这样能使排烟中CO2体积分数大于95%，可直接回收CO2;② 与常规空气燃烧相比，SO2、NO排放量低;③ 烟气再循环使得燃烧装置的排烟量仅为传统方式1/4，从而大幅度减少排烟损失，由此锅炉热效率得以显著提高;④ 通过调整CO2的循环比例有可能实现燃烧、传热的优化设计。

  目前，国内外对富氧燃烧技术的研究大多分布在在煤粉炉上。在对O2/CO2气氛下煤的燃烧特性、循环烟气下污染物的释放特性、O2/CO2混合富氧燃烧经济性和对锅炉热效率的影响等方面做了研究。日本北海道工业研究所、荷兰Delft科技大学、波兰Czestochowa科技大学、加拿大Ottawa能源科技中心、芬兰Lappeenranta科技大学、美国ALSTOM 以及国内的浙江大学、华北电力学院等机构对流化床富氧燃烧技术进行了相关的研究，研究重点主要是流化床富氧燃烧的机理、NO和SO2的排放特性及氧气浓度对循环流化床(CFB)锅炉设计的影响等，特别是华北电力学院在循环流化床在O2/CO2燃烧方式的研究根据结果得出NOx 的释放量比在常规空气气氛下燃烧减少1 /3,其中温度和氧气浓度以及烟气中的CO浓度对NOx 都有很大影响。图2为温度对NOx 产生的影响。

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  摘要：目前火力发电厂燃煤发电锅炉在节能、调峰、环保等问题上存在持续改进的要求，尤其在燃煤发电锅炉强制取消烟气旁路后，做好该方面的节能环保工作，对电厂经济、环保运行和缓解我国环境与能源压力，实现可持续发展，具有全局性战略意意义，本文根据恒泰电厂锅炉真实的情况，进行了富氧燃烧改造，在锅

  本文以某电厂490t/h循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,分别在空气燃烧气氛和富氧燃烧气氛下进行炉膛热力计算,通过一系列分析比较计算结果得出循环流化床在富氧燃烧条件下的燃烧特性1燃烧计算过程分析空气气氛燃烧时,O2:N2的比例是固定不变的,当过量空气系数确定后,燃烧产物的量也相应确定采用富氧燃烧方式时,燃

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  近日，燃煤发电锅炉富氧燃烧节能环保技术学术研讨会在武汉召开，会议由中国动力工程学会环保技术与装备专业委员会(以下简称专委会)主办，中国热电产业网承办，上海电力学院作为专委会挂靠单位与华中科技大学煤燃烧国家重点实验室、上海发电环保工程技术研究中心联合协办。近百余位来自国内外企业、科研

  摘要：采用固定床反应系统，研究了CoxOy改性磁珠催化剂在空气和富氧燃烧气氛下的脱汞性能(汞吸附和汞氧化)，烟气组分对Hg0吸附和氧化性能的影响，以及催化剂的再生循环性能。根据结果得出：相较于空气燃烧气氛，催化剂在富氧燃烧气氛表现出更优的脱汞性能。两种气氛下，当SO2、NO和H2O引入到烟气中时，均会

  2016年8月11日～12日燃煤发电锅炉富氧燃烧节能环保技术研讨会在武汉成功召开，本次活动由中国动力工程学会环保技术与装备专委会主办、中国热电产业网承办及华中科技大学煤燃烧国家重点实验室、上海电力学院等单位的支持。今年3月24日,国家科技支撑计划富氧燃烧关键技术与装备研发、低成本富氧燃烧用新

  摘要：本文通过富氧燃烧技术将纯氧引入燃煤发电锅炉，实现富氧燃烧器内煤粉提前着火燃烧，从而使炉膛高温区下移，延长炉内换热时间，降低排烟热损失，同时，通过炉内合理的配风结构，确保煤粉燃烧充分，降低机械不完全燃烧热损失，来提升锅炉炉效，降低发电标煤耗，进而减少碳排放。试验表明，在煤种

  摘要：本文介绍了富氧燃烧技术的特点、富氧燃烧技术的意义和必要性。对35MW富氧燃烧煤粉锅炉的设计的具体方案进行了简要介绍，阐述了富氧燃烧锅炉设计中应注意的问题，其中制粉系统采用开式系统，制粉系统乏气经过布袋除尘器收集煤粉后排入大气。1前言研究表明，人类活动造成的CO2排放是造成气候变暖的主要因

  摘要：本文简要阐述了富氧燃烧技术原理，参考早期理论研究，以及现有各行业执行经验表明，富氧条件下氧气浓度在30%左右有比较好的节约能源的效果和经济的效果与利益。在纯氧条件下，节约能源的效果更佳，能达到40%~60%。同时，还能大量减少尾气和有害化学气体排放，这在一些没有还原气氛要求的梭式窑或小型隧道窑上，具有很大的

  在环保标准提升以及市场需求下滑双重压力下，水泥工业当前正处于转变发展方式与经济转型的关键时期，原有的生产方式和工艺越来越难以跟上时代的步伐。今年1-9月，水泥行业大面积效益下滑，不少企业甚至会出现巨亏，除去市场大环境带来的影响，自身成本控制力的欠缺也是主要的因素之一。以业内龙头海螺水泥为例，即便1-9月

  湖北省市场监督管理局12月11日发文，调整湖北区域碳市场电力行业碳排放计量试点单位及工作任务，将国家电力投资集团有限公司湖北分公司、国家能源集团湖北能源有限公司、中国华电集团有限公司湖北分公司、华润电力湖北有限公司、中国华能集团有限公司华中分公司、宜昌东阳光火力发电有限公司等六家企业

  国家发改委加快建设产品碳足迹国家发展改革委、工业与信息化部、市场监管总局、住房城乡建设部、交通运输部近日联合印发《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》，提出到2025年，国家层面出台50个左右重点产品碳足迹核算规则和标准，国家产品碳标识认证制度基本建立，碳足迹核算和标识在生产、消费、

  12月4日，上海市生态环境局公开2024年度发电行业纳入全国碳排放权交易市场的重点排放单位名录，本市2024年度重点排放单位共计30家，与2023年度保持一致。上海市生态环境局关于公开2024年度发电行业纳入全国碳排放权交易市场的重点排放单位名录的通知沪环气候〔2023〕202号各相关单位：根据生态环境部办

  近日，上海市减污降碳管理运行技术中心（以下简称减污降碳中心）在三江路55号正式揭牌成立。市生态环境局党组书记唐家富、局长晏波出席仪式并共同为减污降碳中心揭牌，副局长吴启洲主持仪式。减污降碳中心为上海市生态环境局所属事业单位，主要承担碳排放全过程管理、移动源污染防治管理、固定污染源综

  12月4日，《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）“中国角”“中国碳市场发展与展望”边会在阿联酋迪拜举行。中国华电襄阳发电厂代表中国重点排放单位受邀在圆桌论坛上交流火电机组节能降碳案例。华电集团襄阳发电有限公司董事长汪家军先生从“热情参加中国碳市场建设”“在传统煤电

  上海市静安区人民政府发布《静安区减污降碳协同增效实施方案》，最重要的包含三方面内容。（一）总体要求。明确本区减污降碳协同增效工作指导思想、工作原则，以及到2025年、2030年的主要目标。（二）重点任务。根据本区气、水、土、固态废料污染防治和碳排放治理详细情况，提出强化大气污染防治与碳减排协

  习每到重要节点关键时刻都为浙江把脉定向、指路引航。特别是今年9月，习又一次亲临浙江考察，发表重要讲话、作出重要指示，充足表现了习对浙江大地念兹在兹的倾情牵挂、对浙江工作一以贯之的格外的重视、对浙江人民情深似海的关心关怀，具有重大政治意义、战略意义、时代

  四川省高级人民法院12月1日发布《四川省高级人民法院关于践行新发展理念服务保障碳达峰碳中和工作的实施建议》《实施意见》共有二十一条，分别从提高政治站位、发挥审判职能和深化改革创新三个方面，对司法服务保障碳达峰碳中和工作提出了明确的工作要求和具体的审判指引。下一步，四川法院将抓好《实

  近日，西藏昌都市人民政府印发《昌都市碳达峰实施方案》，提出，“十四五”期间，加强完善低碳发展有关政策体系，清洁低碳安全高效的能源体系初步建立，大力促进经济发展，逐步提升重点行业、企业能源利用效率，加速推广绿色生活方式。到2025年，非化石能源消费比重达到49%左右，单位地区生产总值能

  为深入贯彻落实上级关于碳达峰碳中和重大战略决策部署，为稳步有序推进我市绿色低碳技术创新，温岭市科技局牵头组织起草了《温岭市碳达峰碳中和科技创新行动方案（征求意见稿）》，现面向社会公开征求意见。温岭市碳达峰碳中和科技创新行动方案（征求意见稿）为贯彻落实《浙江省碳达峰碳中和科技创新行

  核心提示当前，青海积极探索以数字化建设助推清洁能源示范省创建。国网青海电力以新型电力系统省级示范区建设为契机，加快构建“双碳”数字服务体系，开展一系列创新实践，服务政府绿色治理、产业低碳发展、乡村生态富民。青海固碳资源禀赋突出，是巨大的碳汇盈余地。近年来，青海积极以数字化建设引领

  根据欧洲环境署的官方数据，2012年欧盟温室气体排放量继续下降了1.3%，比1990年的温室气体排放水平降低19.2%。如此看来欧盟2020年减排20%的目标已唾手可得。欧洲环境署在其向联合国提交的2012年温室气体排放量最终报告中指出，自1990年以来，欧盟的温室气体排放量已经减少了1082吨，超过意大利和英国2012年温室气体排放量的总和。依靠自身采取的各种措施，欧盟已经很接近其设立的2020年气候和能源目标。欧盟最早的15个成员国还签署了《京都议定书》，承诺在2008年至2012年将各国总温室气体排放量降低8%。在不考虑《京都议定书》灵活交易机

  欧洲经济出现滑坡，导致经济活动所产生的排放量大幅度减少，碳排放的配额和抵消额度需求相应下降了。换句话说，欧盟企业完成碳减排的目标压力大减，甚至本身就产生了大量碳配额，无需再向发展中国家购买减排指标。这是一场艰难的谈判。围绕气候平均状态随时间的变化、温室气体减排等问题，发达国家与发展中国家再次坐到了一起展开智慧的对决。不久前，联合国第十九次气候平均状态随时间的变化大会在波兰首都华沙落幕。这次大会被看做是为2020年《京都议定书》第二承诺期结束后的新气候条约进行铺垫，将继续确立各方如何分担应对气候平均状态随时间的变化的责任。尽管会议比原计划延长了一天，且有代表团以“禁食”施压，但遗

  一个敲槌声，伴随着一片掌声。华沙气候谈判文本一一被主席敲锤通过，让不少倦容满面谈判者暂时松了一口气。此时是华沙当地时间11月23日晚上8点，延时26个小时。本次华沙大会通过了关于2015年协议的德班平台（ADP）、资金、华沙国际损失损害机制。而在48小时之前，这支撑华沙气候大会的三大支柱却在最后关头矛盾突然爆发使得谈判一度陷入“烂泥”之中，文本一改再改。最后，经过通宵鏖战，终于达成了中国谈判代表团团长口中所说的“大家都不满意，但是大家都能接受的结果”。显然，最后达成的协议是各方互相妥协的结果。其中，

  《联合国气候变化框架公约》第十九次缔约方会议暨《京都议定书》第九次缔约方会议23日晚达成协议后在华沙落下帷幕。尽管发展中国家提出的一些合理要求没有正真获得全部满足，但中国代表团表示，无论谈判进展如何，中国都将坚定不移地走绿色低碳发展道路。据中国代表团介绍，本次大会对各方都关注的三大问题——德班平台进程、损失损害补偿机制、资金问题最后作出了决定，取得了大家都不满意但都能接受的成果。本次会议11日召开，原定22日闭幕，但由于在应对气候平均状态随时间的变化根本原则、损失损害补偿机制、资金等核心问题上发达国家与发展中国家存有巨大争论，大会不得不连续磋商，延

  北京环境交易所近来门庭若市，很多北京企业来这儿开立碳排放交易账户。作为治理大气污染、实现节能减排的重要手段之一，北京的碳排放权交易试点已蓄势待发。11月28日，北京碳交易市场将在北京环交所正式开市。个人投资商作为自然人，目前不能参与到碳排放交易中。今后能否参与，目前还在探讨之中。图为第三方核查机构现场核查企业数据。碳排放权交易（简称碳交易），即把碳排放权作为一种商品进行买卖。简单地说，就是多排放二氧化碳的企业，从少排放的企业那里购买配额。对于咱老百姓的日常生活来说，这样的交易具有非消极作用。PM2.5等大气污染物和二氧化碳均主要来自于煤、石油、天然气等化

  华沙气候大会进入最焦灼的攻坚阶段，在20日凌晨有关“损失损害补偿机制”的谈判中，美国、澳大利亚等发达国家的立场大幅倒退，与代表133个发展中国家的“77国集团+中国”阵营的谈判陷入僵局，最终“77国集团+中国”代表离开谈判现场，以示抗议。一直风波不断的华沙气候大会前景堪忧。损失损害补偿机制是气候谈判中的一个重要议题，它的远大目标包括在气候灾难中遭受损失的国家可以从碳排放国家获得补偿。华沙气候大会上，损失损害补偿机制的建立是焦点，也是发展中国家的核心关切之一。中国代表团团团长2

  全球碳计划的最新多个方面数据显示，全球化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量在2013年再次上升，将达到创纪录的360亿吨。来自东英吉利大学（UEA）丁铎尔气候变化研究中心和其全球网络合作成员、由复旦大学和UEA联合建立的复旦-丁铎尔中心的研究人员参与领导了该计划。报告数据显示，2013年的碳排放预计将上涨2.1%，这在某种程度上预示着全球燃烧化石燃料造成的排放比《京都议定书》规定的排放基准年即1990年的水平高出61%。东英吉利大学丁铎尔气候平均状态随时间的变化研究中心的乐凯芮（CorinneLeQuéré）教授领衔撰写了《全球碳预算》报告。她说：“本周在

  华沙气候大会中国代表团团长18日在波兰华沙表示，中国将在此次会议上发挥积极的建设性作用，并愿意接受监督，中国“说话是算数的”。国家发改委副主任在中国角“应对气候平均状态随时间的变化高级别论坛”上作出上述表述。这是在华沙气候大会上首次阐述中方立场。表示，本次华沙会议的主要任务，一是落实减缓、适应、资金、技术、审评、透明度巴厘路线图谈判成果;二是开启德班平台实质性谈判，也就是要确定2020年后国际社会应对气候平均状态随时间的变化的目标、行动、政策、措施。资金问题一直是发展中国家关注的焦点。表示，希望发达国家在这

  近日，联合国第19次气候平均状态随时间的变化大会于波兰首都华沙召开。本次会议对多项气候议题进行了讨论，以便为全球气候新协议的谈判铺平道路。新协议将于两年后在法国巴黎敲定。来自195个国家的代表也设法获得他国有关从现在到2020年限制温室气体排放量的承诺。但是，通往新气候条约的道路上充斥着富裕国家和贫困国家对于经费问题以及如何分配和实施排放限制的争吵。华沙谈判11月11日至22日，《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》第19次缔约方会议暨《京都议定书》第9次缔约方会议正在华沙举行。本次会议的目的是为2015年巴黎气候平均状态随时间的变化峰会确定时间表，并将为新协议的谈判奠定基础。各国希望能在巴黎峰

  北上广碳交易市场有望年底启动国家发展和改革委员会日前发布了《中国应对气候变化的政策与行动2013年度报告》，全面介绍了中国为减缓、适应气候变化采取的重大政策措施。相关负责这个的人说，今年年底在北京、上海、广东的碳市场也有望开始启动实际交易，探索符合中国国情的碳交易市场，降低总体减排成本，实现减排目标。那么，何谓碳交易？国际碳交易有几种机制和类型？我国目前批准的试点省市工作进展如何？本期应知为您进行解读。内涵解析什么是碳交易？碳交易过程图示定义：碳交易全称“二氧化碳排放权的交易”，即把二氧化碳排放权作为一种商品进行买卖，目的是促进全球