Oxy-Circulating Fluidized Bed Combustion System är en miljövänlig avancerad kraftgenereringsteknik för att möta utmaningen med klimatförändringar. Det kan separera CO2 under förbränningsprocessen, använda olika typer av bränslen och avsevärt minska utsläppen av avgaser och luftföroreningar. Kredit:Korea Institute of Energy Research (KIER)
Koleldade kraftverk i Korea är en av de viktigaste källorna till luftföroreningar, CO 2 och de andra prekursormaterialen till ultrafina dammpartiklar såsom kväveoxid och svaveloxid. Därför, FEPCRC utvecklar nyckelteknologier för miljövänlig koleldad stacklös kraftgenerering utan utsläpp i rökgas.
FEP Convergence Research Center (FEPCRC) under ledning av direktör Lee Jae-goo vid Korea Institute of Energy Research har framgångsrikt utvecklat oxi-cirkulerande fluidiserad bädd-förbränningsteknik (Oxy-CFBC) som minskar luftföroreningarna med över 80 % och separerar över 90 % av CO 2 utsläpp jämfört med befintlig kraftverksteknik med luftförbränning.
Oxy-CFBC är en lovande och avancerad förbränningsteknik som gör det möjligt att separera CO 2 effektivt, använda lågkvalitativa bränslen och ta bort SOx och NOx genom oxy-förbränning i kombination med CFBC-teknik.
Denna process arbetar under 950 grader C och producerar inte termisk NOx jämfört med andra typer av termisk kraftgenerering som kräver en hög driftstemperatur. Dessutom, den tar bort NOx och SOx genom att injicera reduktionsmedel som urea/ammoniaklösningar och kalkstenspartiklar inuti brännaren. Som ett resultat, svårigheten att installera ett rökgasreningssystem minskar.
Oxy-CFBC använder syre blandat med recirkulerande CO 2 istället för luft som oxidationsmedel och kräver endast en luftsepareringsenhet och ett rökgasrecirkulationssystem, så det är lättare att få högkoncentrerad CO 2 jämfört med andra tekniker för avskiljning av koldioxid. Dessutom, denna process minskar luftföroreningar som genererar ultrafint damm samt mängden rökgas med cirka 80 % jämfört med luftförbränning. Oxy-CFBC-processen är en av de mest avancerade teknikerna som kan drivas med 60 % av O2 som en oxidant för oxy-förbränning.
(1) 0,1 MWth Oxy-CFBC-anläggningskonfiguration:Matningssystem av bränsle och kalksten för de-SOx, CFB brännare, Cyklon, ögle tätning, extern värmeväxlare, Värmeväxlare, Rökgasåterföringsenhet, Påsfilter för att fånga upp fina partiklar, Vattenåtervinningsenhet (FGC, Membran), De-NOx-enhet (SNCR, SCR). (2) Konkurrensfördelar och differentiering:Utveckling av design- och driftteknik för FEPCRC:s egen Oxy-CFBC-anläggning ? Minska mängden rökgas med 80 % jämfört med luftförbränningen, Förbränningseffektiviteten ökar med 2 % jämfört med luftförbränningen, Tillgänglig för att separera CO2 över 90 % Kredit:Korea Institute of Energy Research (KIER)
Den högre syrekoncentrationen för Oxy-CFBC-tekniken spelar en avgörande roll för att förbättra systemets effektivitet. Nuvarande teknologi använder syrekoncentrationer på nivån 40 %, men om syrekoncentrationen ökar med över 60 %, storleken på CFBC och nedströmsanläggningar kan minskas avsevärt, vilket resulterar i sänkta kapitalkostnader och driftskostnader.
Oxy-CFBC-testriggen visade att värmeeffekten ökar från 100 kWth till 200 kWth när syrekoncentrationen ökar från 21 % till 60 %. Detta innebär att termisk effekt kan fördubblas i konstant anläggningsstorlek eller anläggningsstorleken kan reduceras för konstant termisk effekt.
(A) Oxidantväxlingstid (luft? syre) :Mindre än 1 timme för att erhålla CO2-renhet över 90 vol.% i rökgas. (B-vänster) Mängd rökgas:minskning med 80 % jämfört med förbränning i luftläge.( B-höger) Mängd luftföroreningar:minskning med 80 % för SO2, 85 % för NEJ, och 76 % för CO jämfört med luftförbränning före rökgasbehandling.(C) Säker Oxy-CFBC-driftteknik med hög syrekoncentration över 60 % för oxyförbränning:Ökning av syrekoncentrationen minskar mängden gasflöde, och som kraftigt minskar storleken på pann- och nedströmsanläggningar, bidrar till att minska byggkostnaderna och driftskostnaderna. Tillgänglig för att fördubbla kapaciteten i samma anläggning Kredit:Korea Institute of Energy Research (KIER)
FEPCRC utvecklade också stabil oxidant-switching-teknik från förbränning i luftläge till förbränning i oxyläge eller vice versa, och kunde få en CO 2 koncentration över 90 % inom en timme efter att oxidant bytt från luft- till oxy-läge.
Dr Mun från FEPCRC, som deltog i denna FoU, sa, "Det är brådskande att utveckla banbrytande teknologier för CO 2 och reduktion av fin damm. Vårt forskarteam kommer att fortsätta att utveckla grundläggande design, ingenjörs- och driftstekniker relaterade till Oxy-CFBC-processen med våra egna teknologier, bidra till avancerad kraftgenereringsteknik som kan separera CO 2 under förbränningsprocessen."
