Земљина клима пролази кроз значајне промене коју карактерише глобално загревање, што ће имати важан утицај на глобални екосистем и социјални и економски развој. Студије су показале да је то углавном последица загревања ефекта гасова са ефектом стаклене баште као што су ЦО2 емитовани од стране и фосилних горива. Последњих деценија емисије ЦО2 повећава се са економским развојем. 2006. године емисије на свету је достигла 28 милијарди тона, од којих је Кина чинила 20,2%. Фосилна горива попут угља, уља и природног гаса главни су извори емисије ЦО2, а угљен емитује највише ЦО2. Угаљ је релативно "прљав" извор енергије. Угаљ са исте калоријске вредности емитује много више ЦО2 од нафте и природног гаса и најважнији је извор емисије ЦО2. У 2006. години, угљен је чинио само 26% светске примарне потрошње енергије, али његове емисије ЦО2 чинили су 41,7%. Овај проблем је посебно истакнут у мојој земљи: 2007. године, потрошња угља моје земље била је 2,59 милијарди тона, која је чинила 69,5% примарне потрошње моје земље и више од 80% емисије ЦО2 моје земље. Од тога, 1,31 милијарди тона коришћено је за производњу електричне енергије. У 2008. години, генерација топлотне снаге чинила је 80% укупне генерације енергије моје земље, од којих је већина била од електрана на угаљ. Због своје ниске цене, обилне резерве и једноставан приступ, угљен ће дуго времена остати главни извор енергије моје земље.
Тренутно углавном постоје следеће начине за контролу емисија ЦО2: Побољшати енергетску ефикасност, користите енергију која се може обновити, као што је енергија ветра, соларна енергија, енергија, енергија, биомаса, и нуклеарна енергија и употреба технологије за снимање ЦО2 за паљење фосилних горива.
У догледној будућности фосилна горива ће и даље бити наш главни извор енергије, који захтева да усвојимо ЦО2 технологију за хватање и складиштење (ЦЦС) да бисмо смањили емисију ЦО2. Термичке електране су најважнији извор емисије ЦО2, а њихове емисије ЦО2 прелазе 40% од укупног броја. Због својих централизованих емисија и једноставне контроле, постали су главни примјени објекти ЦО2 за хватање и технологију складиштења.
ЦО2 хватање и складиштење се односи на збирку ЦО2 емитоване електранама и затим га превозе на локацију за складиштење ЦО2 путем цевовода. Овај се чланак углавном фокусира на технологију за хватање ЦО2. Тренутно постоје три главне врсте технологија за хватање ЦО2:
Технологија хватања пост-сагоревања
Технологија сагоревања са обогаћеном кисеоником
Технологија хватања пре сагоревања
Кључне речи: заробљавање ЦО2; Термална електрана; сагоревање обогаћеног кисеоником; хватање димних гаса; Снимање пре сагоревања
Технологија хватања пост-сагоревања
Технологија хватања пост-сагоревања користи се за снимање угљеника у димним гасовима након сагоревања. Користи моноетаноламин (МЕА) или друга решења за директно апсорбују ЦО у димним гасовима за хватање. МЕА раствор је органски хемијски растварач који се користи за уклањање киселих нечистоћа гаса у природном гасу, као што је ЦО2, Х2С итд. Више од 60 година. Његова апсорпција ЦО2 припада хемијској адсорпцији, која може да објави ЦО2 под загревањем. Користећи ову методу за хватање ЦО2 у димним гасовима може уклонити 75% ~ 90% ЦО2 у димним гасовима и набавите ЦО2 чистоћом од 99%.
Да бисте снимили ЦО2 у димним гасовима, потребно је додати апсорпциона кула и регенерацијски торањ да апсорбује и ослобађа ЦО2. Поред тога, Стеам Систем треба да се модификује како би се извукао паре да загрева раствор и ослобађа ЦО2. Због ниског димног притиска гаса (углавном близу атмосферског притиска), ниска концентрација ЦО2 (10% ~ 15%) и огроман ток гаса, систем за хватање је велик и троши много енергије. Главни губитак енергије од технологије хватања пост-сагоревања налази се у регенерацији решења МЕА. Процјењује се да ће за новоизграђене јединице са хватањем ЦО2 пасти за око 20% ~ 30% у поређењу са јединицама са истим параметрима, а енергија која је потрошена регенерацијом регенерација МЕА раиунара више од половине потрошене потрошене енергије. Енергија потребна за регенерацију обично потиче од вађења паре ниског притиска турбине. Алстом је проучавао модификацију јединице ЦО2 у Сједињеним Државама, показујући да се 79% паре након цилиндра средњег притиска користи за регенерацију решења МЕА. Будући да екстракција паре спречава да се јединица оперише под оптималним условима, ефикасност ће и даље пасти.
Поред тога, кисели гасови као што су СО2 и НО2 у димном гасу реагују са решењем МЕА за генерисање топлотних стабилних соли, што резултира губитком решења МЕА. Стога је садржај киселих гасова у димним гасу потребно је контролисати на око 10к10 ". Ово захтева модификацију система за одсрањење да би се побољшала ефикасност одсуле. Што се тиче неX, поштоXУ димним гасу углавном не, а бројни бројни само за око 5%, обичан СЦР систем може да задовољи потребе.
Технологија сагоревања са обогаћеном кисеоником
Технологија сагоревања без кисеоника користи технологију производње кисеоника да прође чисти кисеоник и део рециклираног димног гаса у котао за сагоревање, тако да концентрација ЦО2 у димном гасу достигне више од 95%, што се може директно компримирати и пречистити.
Опрема за снимање ЦО2 коришћењем технологије за сагоревање обогаћеног кисеоником углавном укључује уређаје за одвајање ваздуха, уређаје за рециркулацију гаса и уређаја за компресију и пречишћавање ЦО2. Главни губитак енергије од технологије сагоревања обогаћеног кисеоником налази се у раздвајању ваздуха за производњу кисеоника. Тренутно уобичајено технологија расхладних и ваздушних технологија за одвајање ваздуха троши много енергије, а потребна еколошка енергија за око 18% укупне производње електричне енергије. Истовремено, због смањења протока димних гаса и смањење губитка топлоте топлоте, ефикасност котла може се повећати за око 3%. Све у свему, ефикасност целокупне електране ће пасти за 20% ~ 30%. Тренутно се проучавају нове технологије за производњу кисеоника кисеоника, попут технологије кисеоника и ионских транспортних мембрана (отм). Једном када се направи пробој, трошкови технологије обогаћене кисеоником могу се знатно смањити.
Због континуираног циркулације димне гаса, концентрација СО2 у димном гасу је 2 ~ 3 пута сагоревањем ваздуха. Ако је садржај сумпора угља висок, димни гас треба да се извуче након система за одсрањење да спречи корозију опреме. Ако није висока, опрема за одсјавање може се отказати. НеXЕмисија ће бити увелико смањена под претпоставком да се усвоји технологија сагоревања са ниском ноксом. С једне стране, то је зато што постоји недостатак Н2 у димним гасовима и нема топлотног брXсе генерише. С друге стране, Нок се може даље смањити током циркулације. Након што је ЦО2 компримована и течна, недисна гасови, укључујући вишак кисеоника који цури у котларни ваздух, СО2, неX, итд., биће одвојени; Загађивачи се могу третирати у складу са локалним захтевима заштите животне средине.
Технологија хватања пре сагоревања углавном се користи у вези са ИГЦЦ технологијом. ИГЦЦ (интегрисани комбиновани циклус гасификације) је напредна технологија која комбинује технологију гасификације угља са комбинованим циклусом. ИГЦЦ систем треба да додаје реактор померања, одвојеност ЦО2 и уређај за пречишћавање компресије за снимање ЦО2. Угаљ се претвара у гас за синтезу, углавном састављен од ЦО и Х2, под високим температурама, високог притиска и окружења богато киселином у гасификаторима: у реактору Схифт, ЦО и водене паре у синтези гас ствара ЦО и водоник. Пошто је притисак гаса у то време висок, концентрација ЦО је такође висока, а метода полиетилен гликола диметил етра (Селекол) се може користити за апсорпцију ЦО. Ова метода је физичка метода апсорпције. Смањењем притиска раствора може се ослободити ЦО2, а раствор се може регенерирати. Његова потрошња енергије је много мања од методе МЕА. Истовремено, због високог притиска гаса, умањена је и потрошња енергије наредне процеса компресије ЦО2. Неки учењаци су анализирали систем ИГЦЦ-а од 500 МВ и вјерују да ће након инсталирања система за хватање ЦО2, ефикасност ИГЦЦ-а пасти са 38,4% (ХХВ) на 31,2% (ХХВ). Међу њима, реактор конверзије и компресија ЦО2 имају највећи утицај, што смањује ефикасност за 4,2% и 2,1%, респективно. Трошкови уклањања ЦО2 овом методом је око 20 $ / т.
технички изгледи
Технологија хватања након сагоревања је нај зрељену технологију и стављена је у употребу. Прво мојој електране на угаљ на угаљ ЦО2 ЦО2 - Хуаненг Пекинг Термална електрана 3000 ~ 5000Т / година Демонстрациони уређај ЦО2 користи ову технологију. Технологија сагоревања са обогаћивањем кисеоника је тренутно истраживачка хотспот, али технологија није баш зрела и углавном остаје у лабораторији и пилотској фази. Највећи свет на свету који је обогаћен сагоревањем обогаћеним у септембру 2008. године у Немачкој је изграђен 30 МВ пројекат Ваттенффалл. Поред тога, Црна брда, заједно са Б & В, ваздушним ликвидима и другим компанијама, изградиће 100МВ-огијско обогаћено електране које обогаћене сагоревањем у Виоминг, САД. Пројекат је предвиђен да се заврши у 2015. години. И технологија хватања након сагоревања и технологија обогаћених сагоревањем на обогаћину за трансформацију постојећих електрана. Трошкови технологије обогаћеног сагоревања обогаћеног кисеоником је релативно низак, али ако је само дио ЦО2 заробљен, технологија хватања након сагоревања је погоднија. ИГЦЦ је најчишћа технологија испаљена угљем у свету, али његова висока и незрела технологија ограничи своју примену. Међутим, након инсталирања ЦО2 снимања, најмањи је његов пораст трошкова, а цена уклањања ЦО2 је такође најнижа. Уз развој технологије, ИГЦЦ ће се у будућности широко користити. Недостатак је да се ова технологија може користити само за нове електране и не може се користити за техничку трансформацију постојећих електрана.
Без обзира која се користи технологија, постоје одређени захтеви за сајт. Стога, ново дизајнирана електрана мора размотрити заробљавање ЦО2, размислити о томе која технологија да се унапред користи, резервишите простор за опрему за уклањање ЦО2 и пронађите одговарајућу локацију складиштења у близини.
Промоција технологије за хватање ЦО2
Иако је ЦО2 технологија за хватање постала истраживачка хотспот, још увек није промовисана широм света. То је углавном последица следећих фактора:
(1) Економска разматрања: Након хватања ЦО2, ефикасност целокупне електране ће пасти за 20% ~ 30%, а трошкови генерације електричне енергије значајно ће се повећати. Компаније које су већ направиле профит немају мотивацију за хватање ЦО2.
(2) Утицај националне политике: Снимање ЦО2 мора бити покренут националним политикама. Влада може размотрити усвајање облика као што је наметање пореза на емисију ЦО2 да би промовисао примену ЦО2 за хватање и складиштење технологије.
(3) Утицај националне политике: Снимање ЦО2 мора бити покренут националним политикама. Влада може размотрити усвајање облика као што је наметање пореза на емисију ЦО2 да би промовисао примену ЦО2 за хватање и складиштење технологије.
(4) Свест јавности: Након усвајања технологије за хватање ЦО2, цене електричне енергије ће се неминовно нагло порасти. Да ли га подиже цене електричне енергије или наплаћивање угљеника, то је потребно признати и подржати јавност.
Изградња демонстративних електрана је ефикасна мера за промоцију промоције технологије за хватање ЦО2. ЕУ је планирала да изгради 12 великих демонстрацијских електрана ЦО2 ЦО2 до 2012. године да се припреми за промоцију великог обима широм света у 2020. години.
Закључак
Уведене су три врсте за хватање ЦО2 за електричне постројења за угаљ на угаљ, предности, недостаци и трошкови различитих технологија и анализира се промоција технологије за хватање ЦО2. Прекомерна цена је и даље главни фактор који ограничава развој технологије ЦО2 за хватање. Свеобухватне разматрања треба да се праве и интегрисани системи треба разумно дизајнирати да смање трошкове. На пример, генерисани ЦО2 може се користити за повећање брзине опоравка уља нафтних поља. У технологији обогаћене кисеоником, хладна енергија увезеног течног природног гаса може се користити за одвајање ваздуха како би се смањила цена производње кисеоника.
