煤炭学报

作者：夏莹莹, 柳凌晨, 朱梦祥, 曹慧菊, 项东,

关键词：石油焦, 化学链燃烧, 发电系统, 二氧化碳捕集, 共燃, 生命周期评价,

劣质石油焦由于其碳含量高和热值高常被用作燃料，但其在燃烧过程中会排放大量CO2。将石油焦用于化学链燃烧发电是实现其清洁利用的有效途径，但该过程仍面临石油焦转化率低的问题。将石油焦与煤混合作为燃料可显著提高石油焦的燃烧反应活性。因此，建立了石油焦−煤以质量比1∶1为燃料和煤单独为燃料的化学链燃烧发电系统，对燃料反应器中分解燃料充分反应所需载氧体循环量和空气反应器中再生载氧体所需空气流量进行优化，并从系统效率、生命周期化石能源消耗和温室气体排放方面将其与石油焦单独化学链燃烧发电系统的性能进行分析比较。结果表明，石油焦–煤化学链燃烧发电系统和煤化学链燃烧发电系统中所需循环载氧体和燃料的质量比为26.43和24.19，再生载氧体所需空气与燃料的质量比为9.22和8.43。石油焦–煤化学链燃烧电厂的效率为36.77%，分别比石油焦和煤单独为燃料的电厂高8.96%和2.20%。石油焦−煤混合为燃料电厂的生命周期化石能源消耗和温室气体排放为9.52 GJ/MWh和302.76 kg CO2 eq/MWh，分别比石油焦和煤单独为燃料电厂低2.56和0.27 GJ/MWh、35.27和4.03 kg CO2 eq/MWh。将石油焦与煤混合作为燃料提高石油焦的燃烧转化率后可显著提高发电系统的能量效率，同时降低发电过程的生命周期化石能源消耗和温室气体排放。

来源：2024年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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