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超临界CO_(2)布雷顿循环耦合有机闪蒸循环的性能分析及优化
1
作者 余廷芳 张艮离 +1 位作者 周嘉鹏 汤一村 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第1期130-140,共11页
为了提高超临界CO_(2)再压缩布雷顿循环(SCRBC)的热效率,在SCRBC余热端耦合有机闪蒸循环(OFC)作为低温余热利用的底循环,建立基于太阳能塔的SCRBC/OFC联合循环.在设定条件下,进行联合循环的主要参数(如分流比、顶循环透平入口压力和温... 为了提高超临界CO_(2)再压缩布雷顿循环(SCRBC)的热效率,在SCRBC余热端耦合有机闪蒸循环(OFC)作为低温余热利用的底循环,建立基于太阳能塔的SCRBC/OFC联合循环.在设定条件下,进行联合循环的主要参数(如分流比、顶循环透平入口压力和温度、透平效率、闪蒸温度和冷凝温度)对系统热力性能影响的参数分析和㶲分析.参数分析结果表明,在不同的顶循环透平入口压力和温度下存在最佳分流比,该分流比随透平入口压力的提高而上升;系统热效率随着冷凝温度增加而降低,随闪蒸温度的增加先增后降.㶲损分析结果表明,在给定的条件下,印刷电路板式换热器(PCHE)㶲损失最大,之后依次为SCRBC透平、预冷器、回热器.采用多目标优化方法得到兼顾系统热力性能和单位投资成本的Pareto解集,为工程设计方案提供了最优折中解作为参考.相比优化前的SCRBC,优化后SCRBC/OFC使联合循环的热效率提高了12.5%. 展开更多
关键词 热力循环 超临界co_(2)再压缩布雷顿循环 有机闪蒸循环 热力性能分析 多目标优化
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面向新型电力系统的S-CO_(2)循环发电技术进展
2
作者 李红智 张一帆 +6 位作者 白文刚 杨玉 李凯伦 周毓佳 孙山 张旭伟 倪依柯 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5342-5357,I0001,共17页
超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),S-CO_(2))循环发电是以CO_(2)为工质、整个循环系统均在CO_(2)临界点以上运行的新型动力循环发电技术,具有高参数效率高、全负荷灵活性好、机组占地面积小和热源适用性广等优点,是国内外普遍认可... 超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),S-CO_(2))循环发电是以CO_(2)为工质、整个循环系统均在CO_(2)临界点以上运行的新型动力循环发电技术,具有高参数效率高、全负荷灵活性好、机组占地面积小和热源适用性广等优点,是国内外普遍认可的变革性热力发电技术。该技术在高效灵活火电、高参数光热发电和液态金属小型核电等应用领域,相比传统蒸汽动力循环更具优势,对我国构建新型电力系统意义重大。该文重点分析S-CO_(2)循环系统构建、核心设备设计、动态仿真和运行控制等关键技术国内外的最新研究进展及下一步亟待解决的技术难点,可为S-CO_(2)循环发电的技术迭代和示范应用提供一定参考。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳动力循环 循环构建 新型换热设备 旋转机械 运行控制策略 新型电力系统
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1000 MW燃煤机组钙循环烟气CO_(2)捕集系统模拟研究
3
作者 王长清 谭煜幺 +4 位作者 徐瑞昌 周子健 刘文强 胡勇 徐明厚 《动力工程学报》 北大核心 2025年第5期738-746,共9页
基于Aspen Plus软件建立了高温钙基吸附剂碳捕集的系统模型,开展了1 000 MW燃煤机组烟气CO_(2)捕集工艺流程模拟研究。针对煅烧炉煤富氧燃烧供能存在的高能耗与污染物排放问题,提出采用外部电加热供能方式为煅烧炉提供热量。详细考察了... 基于Aspen Plus软件建立了高温钙基吸附剂碳捕集的系统模型,开展了1 000 MW燃煤机组烟气CO_(2)捕集工艺流程模拟研究。针对煅烧炉煤富氧燃烧供能存在的高能耗与污染物排放问题,提出采用外部电加热供能方式为煅烧炉提供热量。详细考察了烟气进入碳捕集系统后,系统关键性能参数的变化;在此基础上分析了系统的能量和物质守恒情况,以及不同操作参数对系统性能的影响。结果表明:当1 000 MW燃煤发电机组增加碳捕集系统后,发电热效率将下降26.11%;碳化炉温度稳定在645℃时,CO_(2)捕集效率可达92.13%;煅烧炉温度设定在900℃时,CaCO3会分解得更彻底;碳酸化炉温度的提升会减少煅烧能耗并提高发电热效率,而煅烧温度的升高会增加能耗并降低发电热效率;钙碳摩尔比的增加导致钙基碳捕集系统的固体循环量增加,而钙基吸附剂的平均碳转化率则呈现出负相关性。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 钙基吸附剂 燃煤烟气 Aspen Plus
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CO_(2)-H_(2)S混合工质动力循环的动态响应特性
4
作者 边幸燕 王轩 +3 位作者 凌智 王瑞 田华 舒歌群 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5381-5391,I0004,共12页
CO_(2)混合工质可以有效解决纯CO_(2)动力循环存在的操作压力高、与冷源匹配不佳等问题。为了揭示纯CO_(2)动力循环与CO_(2)混合工质动力循环的动态响应特性差异,指导CO_(2)混合工质动力循环台架的实际运行,该文搭建CO_(2)/H_(2)S混合... CO_(2)混合工质可以有效解决纯CO_(2)动力循环存在的操作压力高、与冷源匹配不佳等问题。为了揭示纯CO_(2)动力循环与CO_(2)混合工质动力循环的动态响应特性差异,指导CO_(2)混合工质动力循环台架的实际运行,该文搭建CO_(2)/H_(2)S混合工质动力循环系统的动态仿真平台,并采用实验数据进行模型验证。初步探究不同H_(2)S质量分数下CO_(2)混合工质动力循环在冷热源以及泵转速扰动下的开环动态响应特性,并进一步分析其闭环负荷追踪特性。结果表明,CO_(2)/H_(2)S混合工质动力循环系统可以有效提高系统在不同边界扰动下的热效率,且热效率随着H_(2)S质量分数的增加而增加。此外,添加H_(2)S工质可以有效减小负荷追踪下热效率随负荷下降而减小的幅值。结果可为CO_(2)混合工质动力循环台架的实际运行提供一定理论指导。 展开更多
关键词 co_(2)/H_(2)S混合工质 动力循环 高温热力发电 动态特性 开环响应 负荷追踪
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CO_(2)直接空气捕集用TVSA与S-TVSA循环的实验研究
5
作者 赵俊德 郑家乐 +1 位作者 周爱国 葛天舒 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期109-117,共9页
为实现“碳中和”目标,CO_(2)直接空气捕集(DAC)技术受到越来越多的关注。设计并构建了吸附式直接空气捕集系统,选用伯胺嫁接类离子交换树脂CO_(2)吸附剂,在采用相同吸附床工况下,针对变温真空吸附(TVSA)和蒸汽辅助吸附(S-TVSA)两种典... 为实现“碳中和”目标,CO_(2)直接空气捕集(DAC)技术受到越来越多的关注。设计并构建了吸附式直接空气捕集系统,选用伯胺嫁接类离子交换树脂CO_(2)吸附剂,在采用相同吸附床工况下,针对变温真空吸附(TVSA)和蒸汽辅助吸附(S-TVSA)两种典型的热力循环开展了对比实验研究。结果表明,当环境温度为20~32℃时,两种循环模式均可实现大于50%的CO_(2)捕集率,并获得纯度(物质的量分数)高于90%的CO_(2)产品气。在100~120℃、水蒸气以1 m3/h持续通入的脱附条件下,S-TVSA循环的CO_(2)生产率可达0.33 kg/(kg·d),远高于TVSA循环(再生温度70℃,真空压力为3 kPa)的生产率(0.15 kg/(kg·d))。S-TVSA循环的再生能耗远低于TVSA循环,每产出1 t CO_(2),S-TVSA循环的再生能耗为3.56 GJ,仅为TVSA循环的1/6。研究结果表明,采用所选固态胺吸附剂时,在相近环境条件和相同循环周期内,S-TVSA循环的传热传质效率更高,脱附过程相对彻底,吸附剂的吸附潜能充分发挥,相比TVSA循环更具优势。 展开更多
关键词 co_(2)直接空气捕集 吸附 脱附 循环 能耗
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LNG冷能用于废气回流朗肯循环及CO_(2)液化新工艺
6
作者 何卫宏 张引弟 +2 位作者 李颖楠 黄孝红 盛钲钦 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2760-2766,共7页
为了有效利用液化天然气(liquefied natural gas,LNG)的冷能并对燃气轮机废气中的CO_(2)进行液化处理,提出了一种利用LNG冷能液化CO_(2)及CO_(2)动力循环的新工艺,该工艺在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环并且设置了多流... 为了有效利用液化天然气(liquefied natural gas,LNG)的冷能并对燃气轮机废气中的CO_(2)进行液化处理,提出了一种利用LNG冷能液化CO_(2)及CO_(2)动力循环的新工艺,该工艺在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环并且设置了多流股换热器。利用化工过程模拟软件对工艺流程进行模拟并且对回流温度、级间冷却温度和循环的最高温度和压力进行敏感性分析,得到最佳运行参数。采用(火用)分析的方法,对系统的(火用)效率、比功和CO_(2)的液化率等系统评价指标进行分析计算,并与现有工艺进行对比分析,得到新工艺的(火用)效率为54.16%,比功为335.9 kJ/kg LNG,CO_(2)的液化率为0.6217 kg/kg LNG,可知新工艺的评价指标均优于现有工艺。并且以(火用)效率最高为目标,液化后的CO_(2)温度作为约束条件,采用Original优化模式对工艺流程的参数进行优化,优化后的(火用)效率为54.28%,比功为337.5 kJ/kg LNG,系统性能进一步提升。 展开更多
关键词 LNG冷能利用 液化co_(2) 废气回流 朗肯循环 敏感性分析
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新型槽式太阳能耦合CO_(2)跨临界朗肯循环发电系统性能研究 被引量：1
7
作者 杨俊兰 李梦希 +2 位作者 韩一飞 王天宇 张凯钰 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期488-495,共8页
为研究太阳能热在朗肯循环发电系统中的利用,将双级压缩中间再热CO_(2)跨临界朗肯循环(DSRRC)、联合抽气回热/内回热CO_(2)跨临界朗肯循环(CRIRC)以及自冷凝CO_(2)跨临界朗肯循环系统(SCRC)分别与太阳能集热与储热子系统进行耦合,建立... 为研究太阳能热在朗肯循环发电系统中的利用,将双级压缩中间再热CO_(2)跨临界朗肯循环(DSRRC)、联合抽气回热/内回热CO_(2)跨临界朗肯循环(CRIRC)以及自冷凝CO_(2)跨临界朗肯循环系统(SCRC)分别与太阳能集热与储热子系统进行耦合,建立热力学模型,分析运行参数对发电系统热力性能的影响。结合该文系统及所给条件表明,3个系统在热效率最大处存在最优汽轮机入口压力,分别为15.0、21.5和23.0 MPa;3个系统的热效率和系统效率随着汽轮机入口温度的升高而不断增大;与CRIRC和SCRC相比,DSRRC的最大净输出功率随汽轮机入口压力的增加分别提高了34.0%和68.5%;分流比从0.1增加至0.5会使DSRRC的净输出功率较CRIRC和SCRC分别提高35.4%和72.0%。 展开更多
关键词 太阳能 热力学分析 co_(2)跨临界循环 朗肯循环
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船用超临界CO_(2)动力循环发电系统负载扰动控制研究
8
作者 丁文康 孙玉伟 +2 位作者 俞文杰 秦天阳 吕军帅 《船海工程》 北大核心 2025年第4期57-65,共9页
当船用超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环发电系统面对用户负载扰动时,可能会导致系统运行热效率下降、安全性降低等问题。为确保系统安全高效运行,需制定最优的多方式联合控制策略。搭建再压缩式S-CO_(2)动力循环发电系统的动态仿真模... 当船用超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环发电系统面对用户负载扰动时,可能会导致系统运行热效率下降、安全性降低等问题。为确保系统安全高效运行,需制定最优的多方式联合控制策略。搭建再压缩式S-CO_(2)动力循环发电系统的动态仿真模型,分析负载降低时的系统动态响应情况,并分别获取各控制方式和组合控制方式对轴转速及系统关键节点参数的影响,以指导负载扰动控制策略的制定。研究表明,系统负载降低20%时,主压缩机出口压力提高1.4 MPa,主轴转速超出设计值10.9%;对比控制方式策略,其中基于透平旁通阀和储罐的组合控制方式对主轴转速进行调控的负载扰动效果最佳,系统128 s恢复稳定,且系统内最高压力仅略超出设计值0.17 MPa。 展开更多
关键词 超临界co_(2)动力循环 数值建模 动态特性 负载扰动
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新型钙铜-联合循环燃烧后CO_(2)捕集技术的工艺模拟与分析 被引量：1
9
作者 高李帆 郑雅文 +3 位作者 何松 杨智 王珺瑶 曾雪兰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第2期127-136,共10页
碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是实现CO_(2)减排的重要技术,然而捕集能耗较高是限制CCUS技术大规模推广的重要问题之一。为降低捕集能耗,针对钙铜循环CO_(2)捕集技术中朗肯循环回收高品位余热效率较低的问题,提出了一种新型钙铜-联合循... 碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是实现CO_(2)减排的重要技术,然而捕集能耗较高是限制CCUS技术大规模推广的重要问题之一。为降低捕集能耗,针对钙铜循环CO_(2)捕集技术中朗肯循环回收高品位余热效率较低的问题,提出了一种新型钙铜-联合循环燃烧后CO_(2)捕集技术。以水泥厂烟气为捕集源,采用Aspen Plus软件搭建模型进行流程模拟,对典型钙循环水泥厂集成系统(系统Ⅰ)、传统钙铜循环水泥厂集成系统(系统Ⅱ)和新型钙铜-联合循环水泥厂集成系统(系统Ⅲ)进行了热力性能与经济成本分析,并研究了部分操作参数对系统Ⅲ热力性能的影响。结果表明,在90%碳捕集率、针对单位质量CO_(2)时,系统Ⅲ减排CO_(2)的一次能源消耗为-0.87 MJ/kg,系统Ⅲ减排成本为265.8 CNY/t;与系统Ⅰ和系统Ⅱ相比,系统Ⅲ减排单位质量CO_(2)的一次能源消耗分别减少了2.91 MJ/kg和2.00 MJ/kg,减排成本分别降低了42.67%和41.41%;在一定条件下,降低CO_(2)捕集率、提升煅烧器温度或提升空气反应器温度,均可降低系统Ⅲ减排能耗;当空气反应器温度为950℃时,压力为1.5 MPa可使系统Ⅲ达到最低能耗(-0.87 MJ/kg)。 展开更多
关键词 co_(2)捕集 钙铜-联合循环 集成系统 减排
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不同聚光方式下的光热SCO_(2)发电系统经济性与环保性分析
10
作者 张一岑 范刚 +2 位作者 毕京访 王宇兴 戴义平 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期479-487,共9页
分析分别在线性菲涅尔式、槽形抛物面和塔式聚光方式下的SCO_(2)发电系统的经济性和环保性,同时比较不同种类的储热工质和SCO_(2)循环型式对系统性能的影响,并对系统参数进行多目标优化设计。结果表明:降低低温储热罐内工质温度或增大... 分析分别在线性菲涅尔式、槽形抛物面和塔式聚光方式下的SCO_(2)发电系统的经济性和环保性,同时比较不同种类的储热工质和SCO_(2)循环型式对系统性能的影响,并对系统参数进行多目标优化设计。结果表明:降低低温储热罐内工质温度或增大高温储罐内工质温度可减少投资成本;基于塔式集热器和再压缩式SCO_(2)循环的光热SCO_(2)发电系统兼具最佳热经济性和环保性,其中使用NaCl-KCl-MgCl_(2)三元高温熔融盐作为储热工质。在德令哈地区该系统全生命周期内度电成本为0.131美元/kWh,输出每kWh电产生的CO_(2)当量排放为24.3 g/kWh。 展开更多
关键词 聚光太阳能 经济性分析 环保性影响 超临界co_(2)循环
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催化裂化氧再生烟气循环捕集CO_(2)技术
11
作者 孙世源 江盛阳 +4 位作者 王龙延 孟凡东 段丹 闫鸿飞 杨鑫 《现代化工》 北大核心 2025年第4期241-244,250,共5页
为了降低催化裂化装置CO_(2)的排放,开发了催化裂化氧再生烟气循环捕集CO_(2)技术(Oxy-Reg):采用烟气再循环方式,利用空分装置分离出来的氧气,与循环烟气混合后一起进入再生器内烧焦,另一部分再生烟气去CO_(2)回收系统利用,从而实现CO_... 为了降低催化裂化装置CO_(2)的排放,开发了催化裂化氧再生烟气循环捕集CO_(2)技术(Oxy-Reg):采用烟气再循环方式,利用空分装置分离出来的氧气,与循环烟气混合后一起进入再生器内烧焦,另一部分再生烟气去CO_(2)回收系统利用,从而实现CO_(2)的捕集。中试试验结果表明,要实现CO_(2)高浓度的捕集,合理控制O_(2)流量和烟气循环比例是关键。基于此开发了烟气循环控制系统,可以合理调节O_(2)流量和再生烟气循环比例,实现再生烟气中CO_(2)体积分数富集至95%以上。 展开更多
关键词 催化裂化 烟气循环 co_(2) 捕集 氧燃烧
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跨临界CO_(2)复叠热泵烘干系统的经济热力学研究
12
作者 张晓宇 刘嘉濛 《高技术通讯》 北大核心 2025年第3期309-317,共9页
干燥作为能源密集型产业,常以燃煤、燃油等化石燃料作为热源,经济性差且对环境造成破坏。热泵干燥技术以消耗少量能量为代价,将低品位能量转化为高品位能量,在节能减排上拥有巨大的潜力。二氧化碳(CO_(2))作为热泵工质除了具有环保、廉... 干燥作为能源密集型产业,常以燃煤、燃油等化石燃料作为热源,经济性差且对环境造成破坏。热泵干燥技术以消耗少量能量为代价,将低品位能量转化为高品位能量,在节能减排上拥有巨大的潜力。二氧化碳(CO_(2))作为热泵工质除了具有环保、廉价、良好的传输性能和传热特性等优势外,其冷却过程的温度滑移更适合热泵干燥过程。目前热泵技术正向着应用范围更广的高温热泵方向发展。为了提高CO_(2)热泵干燥技术的温度,本文提出了一种新型高温CO_(2)复叠式热泵干燥系统,采用了反向传播(back propagation,BP)人工神经网络(artificial neural network,ANN)的方法对该系统的整体性能进行预测。结果表明,该系统具有较高的效率,系统整体性能随着环境温度的上升而提高,经济收益随着CO_(2)压缩机排气压力的变大而大幅提升。本文提出的新型高温CO_(2)跨临界复叠热泵烘干系统有望为高温热泵干燥系统及系统节能提供新的思路。 展开更多
关键词 co_(2)热泵 复叠式热泵 高温干燥 反向传播神经网络
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S-CO_(2)循环中合金氧化膜形成及失效研究进展
13
作者 尤通通 刘海峰 +3 位作者 崔体磊 汪道元 徐俊豪 祁晶 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1227-1233,1250,共8页
超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环具有效率高、结构紧凑、工质流程短等优点,能适应电网快速调峰、深度调峰的要求。然而,在实际应用中S-CO_(2)循环的性能和稳定性在很大程度上依赖于高温合金材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。首先,介绍... 超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环具有效率高、结构紧凑、工质流程短等优点,能适应电网快速调峰、深度调峰的要求。然而,在实际应用中S-CO_(2)循环的性能和稳定性在很大程度上依赖于高温合金材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。首先,介绍了S-CO_(2)循环高温换热器的材料选取,详细介绍了S-CO_(2)环境中铁素体-马氏体合金和奥氏体不锈钢的氧化膜形貌特征,分析了氧化膜失效实验研究方法;最后,介绍了氧化膜失效预测模型。结果表明:S-H_(2)O循环的材料选择标准也可能适用于类似温度和压力下的S-CO_(2)循环系统;合金换热器在S-CO_(2)环境下会发生氧化-碳化反应;氧化膜/合金界面出现的碳化现象会加剧氧化膜失效。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 腐蚀 失效 氧化 碳化
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深层高阶煤层CO_(2)-ECBM技术研究与应用启示——以沁水盆地晋中地区为例 被引量：2
14
作者 郑永旺 崔轶男 +3 位作者 李鑫 肖翠 郭涛 张登峰 《石油实验地质》 北大核心 2025年第1期143-152,共10页
深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确C... 深层高阶煤层资源潜力大,但具有“强吸附、难解吸”的特点,常规开发方式难以实现效益动用。与化学驱、热力驱等其他提高采收率技术相比,CO_(2)-ECBM(CO_(2)地质封存及强化煤层开采)技术具有节能减排和提高煤层气采收率双重效益。为明确CO_(2)吸附、解吸特性,论证CO_(2)-ECBM技术提高深层高阶煤层气采收率可行性,助力深层高阶煤层气产能释放,以沁水盆地晋中地区为研究对象,开展深层高阶煤层CO_(2)吸附、解吸特征研究实验。研究结果表明,随着平衡压力的增加,煤层对CH_(4)的吸附量逐渐增加,而受煤层孔裂隙发育特征及CO_(2)特征影响,煤层对CO_(2)的吸附量呈先持续上升再在临界压力附近骤降后大幅上升的特征。深层高阶煤层对CO_(2)的吸附能力约为CH_(4)的2~5倍,超临界CO_(2)在煤层中的吸附能力更强,CO_(2)的敏感解吸压力为CH_(4)的3/4,且吸附于煤层后,CO_(2)呈现出明显的吸附、解吸滞后特征,大比例CO_(2)以吸附封存和残余封存形式滞留在煤层中无法脱附,成为实现大规模封存CO_(2)和替换CH_(4)的有利条件。通过实验结果分析,明确了深层高阶煤层气开展CO_(2)-ECBM具备大幅提高采收率的可行性。矿场应用中,可通过超前注气、加大注入压力等方式提高气藏压力水平,提升竞争吸附效率,同时低敏感解吸压力也表明注入CO_(2)后返排率较高,需考虑CO_(2)循环利用。 展开更多
关键词 深层煤层气 高阶煤 co_(2)-ECBM 竞争吸附 矿场应用启示
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CO_(2)-ESGR技术全生命周期碳排放分析 被引量：1
15
作者 周军平 董志强 +5 位作者 鲜学福 旷年杰 徐程浩 彭毅凡 李森圣 薛元杰 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期195-206,共12页
在页岩气井开采后期,将CO_(2)注入页岩气藏可在提高页岩气采收率的同时实现CO_(2)地质封存(CO_(2)-ESGR),但目前对于CO_(2)-ESGR技术减碳潜力尚缺乏从全生命周期角度进行的研究。为此,分别以重庆市双槐电厂、涪陵页岩气田作为CO_(2)源和... 在页岩气井开采后期,将CO_(2)注入页岩气藏可在提高页岩气采收率的同时实现CO_(2)地质封存(CO_(2)-ESGR),但目前对于CO_(2)-ESGR技术减碳潜力尚缺乏从全生命周期角度进行的研究。为此,分别以重庆市双槐电厂、涪陵页岩气田作为CO_(2)源和汇,采用全生命周期评价方法,建立了CO_(2)-ESGR技术全过程CO_(2)排放量核算模型,进而基于多场耦合作用下CO_(2)、CH_(4)渗流数学模型得到了CO_(2)封存量及页岩气产量,并系统核算了CO_(2)-ESGR全过程CO_(2)排放量,分析了CO_(2)注入压力、页岩中CO_(2)相对CH_(4)的吸附选择性系数(α_(CO_(2)/CH_(4)))等参数对CO_(2)净减排量的影响。研究结果表明:①CO_(2)注入压力和α_(CO_(2)/CH_(4))对于CO_(2)净减排量具有重要影响,α_(CO_(2)/CH_(4))越大,CO_(2)净减排量越大,CO_(2)注入压力增加,CH_(4)累计产量、CO_(2)封存量、CO_(2)净减排量均越大,不同CO_(2)注入压力条件下CO_(2)净减排量为0.85~2.06 tCO_(2)/tCH_(4),而在不同α_(CO_(2)/CH_(4))条件下可达1.59~5.45 tCO_(2)/tCH_(4);②CO_(2)捕集、运输、注入环节是影响CO_(2)-ESGR技术全生命周期CO_(2)净减排量的关键因素,需要考虑不同行业组合、源汇匹配情况对CO_(2)净减排量的影响,进而对全流程CCUS工程实施方案进行优化。结论认为:①该CO_(2)-ESGR工程CO_(2)封存量大于CO_(2)捕集、运输、注入及页岩气生产与利用环节的CO_(2)总排放量,可实现CO_(2)-ESGR全过程CO_(2)负排放,说明CO_(2)-ESGR是实现中国“碳中和”的重要技术路径之一;②下一步研究应综合考虑CO_(2)注入时机、压力、速率等工程参数以及页岩气储层条件等地质因素对于CO_(2)封存量和净减排量的影响,对CO_(2)-ESGR系统进行优化。 展开更多
关键词 页岩气 CCUS co_(2)封存潜力 碳中和 全生命周期评价 co_(2)-ESGR co_(2)净减排
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CO_(2)驱油地震监测技术的研究现状与进展 被引量：1
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作者 张军华 杨梅 +3 位作者 陈永芮 冯德永 亓亮 李晓晨 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第2期529-540,共12页
CO_(2)驱油对提高采收率、减少温室气体排放有重要意义,是国家实现“双碳”目标有效手段,其中地震监测技术是关键。文中分析总结了国内外CO_(2)驱油地震监测技术的研究现状和进展,主要包括时移地震可行性分析、一致性处理技术和综合解释... CO_(2)驱油对提高采收率、减少温室气体排放有重要意义,是国家实现“双碳”目标有效手段,其中地震监测技术是关键。文中分析总结了国内外CO_(2)驱油地震监测技术的研究现状和进展,主要包括时移地震可行性分析、一致性处理技术和综合解释等,并重点论述了CO_(2)驱地震监测技术在高89区块的应用。可行性分析是研究区块开展时移地震监测的重要前提,满足油藏地质条件、岩石物理条件和地震条件才能有效地进行时移地震监测。要实现油藏动态监测,基础地震与监测地震(时移地震)的一致性处理也非常重要,需开展时差、振幅、频率、相位等要素的匹配滤波。时移地震综合解释有助于准确预测CO_(2)驱波及范围,叠前主要借助于AVO属性分析方法;叠后基于基础地震与监测地震资料的差值分析仍是主要方法,频率域信息如分频处理、速度频散、低频伴影等也值得使用;基于深度学习的波及范围预测方法方兴未艾,但其运算效率和泛化能力仍有待进一步提高。最后展望了时移地震技术在提高监测精度、开发监测方法、拓展应用市场等方面的发展潜力。 展开更多
关键词 co_(2)驱油 时移地震 可行性分析 一致性处理 正演模拟 深度学习 波及范围预测
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页岩油储层前置CO_(2)压裂返排提高原油动用机理--以长庆油田为例 被引量：1
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作者 齐银 薛小佳 +7 位作者 戴彩丽 陶亮 陈文斌 杜现飞 张同伍 陈强 陈超 孙永鹏 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期32-38,共7页
通过系列实验探究CO_(2)压裂返排纳微米孔隙原油动用特征,对比分析了不同层位动用差异及动用机理。结果表明:页岩岩心CO_(2)压裂返排驱油效率平均达到60%左右,其中大孔原油贡献度超过70%,残余油主要分布在小孔。CO_(2)返排驱油过程,长8... 通过系列实验探究CO_(2)压裂返排纳微米孔隙原油动用特征,对比分析了不同层位动用差异及动用机理。结果表明:页岩岩心CO_(2)压裂返排驱油效率平均达到60%左右,其中大孔原油贡献度超过70%,残余油主要分布在小孔。CO_(2)返排驱油过程,长8和长7层采出程度接近,均好于长6层岩心。长8和长7层增能系数比长6层提高9.5和3.8倍,具有更好的增能效果。压裂过程前置CO_(2)能够在返排过程中抽提原油中的低碳数组分,C 13以下增加6.2%,C 13—C 33减少7.5%。CO_(2)在改变岩石润湿性的同时,促使原油在纳微米孔隙中形成连续相,进而减少气液相界面运移阻力。CO_(2)返排驱油可有效降低孔喉原油动用下限,最低可达149 nm。 展开更多
关键词 co_(2)压裂 提高采收率 作用机理 页岩油储层
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原生矿物组分对CO_(2)地质捕获形式影响的数值模拟 被引量：1
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作者 李晓媛 岳高凡 宋胜华 《地质通报》 北大核心 2025年第5期921-934,共14页
【研究目的】日益加剧的全球气候变化促使CO_(2)捕集与封存(CCS)技术的实施势在必行。CO_(2)-水岩相互作用机理和过程不仅直接影响CO_(2)储层的安全性和稳定性,还决定了CO_(2)的注入效率和储存量。【研究方法】基于中国首个全流程咸水层... 【研究目的】日益加剧的全球气候变化促使CO_(2)捕集与封存(CCS)技术的实施势在必行。CO_(2)-水岩相互作用机理和过程不仅直接影响CO_(2)储层的安全性和稳定性,还决定了CO_(2)的注入效率和储存量。【研究方法】基于中国首个全流程咸水层CCS示范工程,采用TOUGHREACT ECO_(2)N构建内蒙古神华CCS储层长时间序列的水-CO_(2)-热-化学反应耦合模型,研究储集层原生矿物组分对CO_(2)不同捕获机制转化的影响。【研究结果】鄂尔多斯盆地深部咸水储层有利于CO_(2)的矿化封存,1000年时的矿化封存量达总注入量的64.02%。储集层中方解石、奥长石、钠长石、绿泥石和高岭石均发生不同程度的溶解,生成蒙脱石、铁白云石和片钠铝石沉淀。铁白云石是主要的固碳矿物,水气两相区的封存量最大,最大可达15 kg/m^(3)。奥长石、钠长石和方解石的含量变化对气体和溶解封存的影响较小,对矿.化封存无影响。绿泥石的含量变化对3种封存形式影响较大,当绿泥石初始体积分数从1.9%升高到8.4%时,1000年时矿化封存量从7×10^(8) kg升高至1.6×10^(9) kg,变化量达到9×10^(8) kg。【结论】原生矿物组分种类和含量均会影响CO_(2)不同捕获机制的封存量。研究成果可作为优化现有CO_(2)封存工程设计和合理评价未来CO_(2)封存区选址的依据,助力实现中国碳中和目标。 展开更多
关键词 co_(2)地质封存 原生矿物组分 矿化封存 数值模拟
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胺吸收体系中CO_(2)催化解吸再生技术的研究进展 被引量：6
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作者 王宁 陆诗建 +4 位作者 刘玲 梁静 刘苗苗 孙梦圆 康国俊 《化工进展》 北大核心 2025年第1期445-464,共20页
人类工业活动造成大气中CO_(2)含量逐渐增加,形成温室效应,导致全球气候异常。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,尤其是CO_(2)化学吸收过程,是实现大规模CO_(2)减排和遏制全球气候变化的最有效的方法之一。然而,由于CO_(2)捕集技术的高能... 人类工业活动造成大气中CO_(2)含量逐渐增加,形成温室效应,导致全球气候异常。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,尤其是CO_(2)化学吸收过程,是实现大规模CO_(2)减排和遏制全球气候变化的最有效的方法之一。然而,由于CO_(2)捕集技术的高能耗高成本是导致CCUS技术无法大规模推广和商业化应用的瓶颈之一。近年来,胺吸收剂催化再生技术作为一种具有大规模应用潜力的CO_(2)捕集节能新技术引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了胺吸收体系中CO_(2)催化解吸再生技术的研究现状,详细介绍了非均相催化剂的种类、特点、优缺点和面临的挑战,阐述了胺溶液中CO_(2)催化解吸反应机理以及Lewis酸、Br?nsted酸和碱性活性位点等在催化反应过程中的作用机制,总结了影响催化剂解吸再生性能的主要因素。最后,全面分析了催化解吸再生技术用于燃烧后CO_(2)捕集的现状,并对未来的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 燃后碳捕集 化学吸收法 催化再生技术 非均相催化剂 低能耗
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液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力性能分析 被引量：1
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作者 谭鋆 丁若晨 +4 位作者 周晓宇 蔺新星 苏文 徐波 吴宏 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1471-1480,共10页
为回收液冷数据中心余热并促进可再生能源下的绿色数据中心发展,本工作提出了一种液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力系统,并建立了相应的热力学模型,以评估不同工况下系统的热力性能。结果表明,在设计工况下... 为回收液冷数据中心余热并促进可再生能源下的绿色数据中心发展,本工作提出了一种液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力系统,并建立了相应的热力学模型,以评估不同工况下系统的热力性能。结果表明,在设计工况下,当储能容量为100 kW×5 h,热泵工质采用R245fa时,热泵COP可达5.23,基于热泵供热的发电效率达13.28%,卡诺电池的往返效率为67.64%。进一步,本工作研究了关键运行参数对系统性能的影响规律,发现系统的往返效率随热泵蒸发器过热度的增加而提升,随高低温水箱温度、发电循环泵出口压力和冷凝温度的增加而下降。其中,当发电循环的冷凝温度低于18℃时,系统的往返效率可超过100%。此外,本工作还对系统运行参数的敏感性进行了分析。结果表明,发电循环冷凝温度对系统往返效率的影响最显著。 展开更多
关键词 卡诺电池 热泵 跨临界co_(2)发电 液冷数据中心 余热回收
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