碳捕集利用与封存(简称CCUS)技术是钢铁行业实现碳中和目标的可行选择,但是我国钢铁生产以高炉-转炉长流程生产为主,产生碳排放的工序众多且碳浓度较低,目前仍缺少经济高效的碳捕集方案。在此背景下,通过引入气化炉用于重整炉顶煤气,改...碳捕集利用与封存(简称CCUS)技术是钢铁行业实现碳中和目标的可行选择,但是我国钢铁生产以高炉-转炉长流程生产为主,产生碳排放的工序众多且碳浓度较低,目前仍缺少经济高效的碳捕集方案。在此背景下,通过引入气化炉用于重整炉顶煤气,改进现有炉顶煤气循环-氧气高炉工艺的炉顶煤气循环方式,耦合富氧燃烧碳捕集技术,提出一种基于重整煤气喷吹-氧气高炉的富氧燃烧碳捕集方案,并利用Aspen Plus建模计算和碳流分析评估了该方案的节能减排潜力。结果表明:富氧燃烧碳捕集技术与氧气高炉低碳冶炼工艺有着良好的承接性与耦合性,两者耦合能够降低钢铁行业碳捕集的难度;富氧燃烧单位CO_(2)的捕集能耗为2623.91 kJ/kg,比现有的醇胺法的碳捕集能耗低51.4%,比变压吸附法的碳捕集能耗低26.2%;生产每吨钢材可通过富氧燃烧捕集到1.5 t CO_(2),有望实现钢铁生产过程的CO_(2)净零排放。总的来说,该方案能够在高炉低碳冶炼的基础上进行低成本、大规模的碳捕集,是钢铁行业绿色低碳转型的可行方案。展开更多
针对光热(concentrating solar power,CSP)电站利用率低、风电场弃风率高以及传统燃气机组碳排放水平较高且受“以热定电”的运行限制等问题,引入富氧燃烧捕集技术对传统机组进行改造,配置含热回收的CSP电站实现热电解耦,耦合高温固体...针对光热(concentrating solar power,CSP)电站利用率低、风电场弃风率高以及传统燃气机组碳排放水平较高且受“以热定电”的运行限制等问题,引入富氧燃烧捕集技术对传统机组进行改造,配置含热回收的CSP电站实现热电解耦,耦合高温固体氧化物电解池等能量转化设备,构建了电-热-氢低碳能源系统及其容量优化配置方法。首先,考虑到风电出力和光照强度的不确定性以及与电负荷之间的时序相关性,建立了基于两阶段时空聚类的多运行场景提取模型。其次,在基于概率的多运行场景基础上,通过条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)理论度量因不确定性带来的风险,以总成本最小为目标,构建低碳能源系统容量优化配置模型。最后,通过算例进行仿真验证,结果表明该系统满足负荷需求情况下,可降低年碳排放量和弃风率,提高CSP电站利用率,并为不同风险偏好的决策者面对系统容量优化配置问题时提供了定量依据。展开更多
文摘碳捕集利用与封存(简称CCUS)技术是钢铁行业实现碳中和目标的可行选择,但是我国钢铁生产以高炉-转炉长流程生产为主,产生碳排放的工序众多且碳浓度较低,目前仍缺少经济高效的碳捕集方案。在此背景下,通过引入气化炉用于重整炉顶煤气,改进现有炉顶煤气循环-氧气高炉工艺的炉顶煤气循环方式,耦合富氧燃烧碳捕集技术,提出一种基于重整煤气喷吹-氧气高炉的富氧燃烧碳捕集方案,并利用Aspen Plus建模计算和碳流分析评估了该方案的节能减排潜力。结果表明:富氧燃烧碳捕集技术与氧气高炉低碳冶炼工艺有着良好的承接性与耦合性,两者耦合能够降低钢铁行业碳捕集的难度;富氧燃烧单位CO_(2)的捕集能耗为2623.91 kJ/kg,比现有的醇胺法的碳捕集能耗低51.4%,比变压吸附法的碳捕集能耗低26.2%;生产每吨钢材可通过富氧燃烧捕集到1.5 t CO_(2),有望实现钢铁生产过程的CO_(2)净零排放。总的来说,该方案能够在高炉低碳冶炼的基础上进行低成本、大规模的碳捕集,是钢铁行业绿色低碳转型的可行方案。
文摘针对光热(concentrating solar power,CSP)电站利用率低、风电场弃风率高以及传统燃气机组碳排放水平较高且受“以热定电”的运行限制等问题,引入富氧燃烧捕集技术对传统机组进行改造,配置含热回收的CSP电站实现热电解耦,耦合高温固体氧化物电解池等能量转化设备,构建了电-热-氢低碳能源系统及其容量优化配置方法。首先,考虑到风电出力和光照强度的不确定性以及与电负荷之间的时序相关性,建立了基于两阶段时空聚类的多运行场景提取模型。其次,在基于概率的多运行场景基础上,通过条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)理论度量因不确定性带来的风险,以总成本最小为目标,构建低碳能源系统容量优化配置模型。最后,通过算例进行仿真验证,结果表明该系统满足负荷需求情况下,可降低年碳排放量和弃风率,提高CSP电站利用率,并为不同风险偏好的决策者面对系统容量优化配置问题时提供了定量依据。
