二氧化碳捕集、利用与封存技术(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是推动化石能源脱碳的有效手段,更是实现低碳电力的必要选择,被认为是我国实现碳中和目标的战略性支撑技术。国家发展改革委、国家能源局已将CCUS技术纳入...二氧化碳捕集、利用与封存技术(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是推动化石能源脱碳的有效手段,更是实现低碳电力的必要选择,被认为是我国实现碳中和目标的战略性支撑技术。国家发展改革委、国家能源局已将CCUS技术纳入《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》中,旨在推动存量煤电机组的低碳改造及新建煤电机组的低碳化建设。展开更多
中强度低氧稀释(Moderate or Intense Low-oxygen Dilution,MILD)燃烧是一种新型低氧稀释燃烧技术,能够同时实现低NO_(x)和碳烟排放。基于化学动力学分析软件CHEMKIN-PRO中的对冲火焰模型,通过数值模拟研究了丙烷MILD燃烧方式下碳烟的...中强度低氧稀释(Moderate or Intense Low-oxygen Dilution,MILD)燃烧是一种新型低氧稀释燃烧技术,能够同时实现低NO_(x)和碳烟排放。基于化学动力学分析软件CHEMKIN-PRO中的对冲火焰模型,通过数值模拟研究了丙烷MILD燃烧方式下碳烟的生成路径及其与常规燃烧之间的差异,并深入探讨了拉伸率(50~80 s^(-1))和CO_(2)稀释(体积分数0~60%)对丙烷MILD方式下碳烟生成路径的影响。结果表明:MILD燃烧方式下碳烟生成的主要路径是2C_(3)H_(3)→A1、A1^(−)+H(+M)⇌A1(+M)、A1^(−)+CH_(4)⇌A1+CH_(3)、A1^(−)+C_(2)H_(4)⇌A1+C_(2)H_(3)、C_(6)H_(5)CH_(3)+H=A1+CH_(3)和C_(4)H_(5)^(-2)+C_(2)H_(2)=A1+H;与常规燃烧相比,MILD燃烧方式下2C_(3)H_(3)→A1和A1^(−)+H(+M)⇌A1(+M)反应速率降低,减少了A1生成进而抑制了碳烟成核,最终导致碳烟表面质量生长速率降低78.6%,最终碳烟峰值体积分数降低了83.7%;相比之下,MILD燃烧方式下2C_(3)H_(3)→A1路径对碳烟生成的贡献率降低了7.7%,而C_(6)H_(5)CH_(3)+H=A1+CH_(3)和C_(4)H_(5)^(-2)+C_(2)H_(2)=A1+H路径的贡献率重要性明显上升,分别提升5.36%和7.59%;此外,MILD燃烧方式下碳烟峰值体积分数随拉伸率的变化呈非线性特征,碳烟峰值体积分数随拉伸率的增加呈现先升高后降低的趋势,其机理源于成核速率的非单调变化与表面生长速率的持续上升之间的竞争效应。CO_(2)的物理和化学效应随着稀释比例的上升呈增加趋势,在稀释范围为0~40%时,CO_(2)的物理效应对碳烟峰值影响不大,CO_(2)通过CO+OH⇌CO_(2)+H反应促进H消耗从而削弱PAH生长所需的HACA机制,导致A1和A4物质的量分数显著降低,在CO_(2)稀释比例为60%时碳烟峰值体积分数进一步降低至6.4×10^(−9),从而进一步减少MILD燃烧方式下碳烟的生成。展开更多
直接空气碳捕集(direct air capture,DAC)技术作为典型的负碳排放技术,是实现碳中和目标的关键技术之一,但是其依然面临高成本、高能耗问题。DAC技术与碳利用技术的深度耦合,将捕集的CO_(2)转化为高附加值产品,可提升碳减排效率并降低...直接空气碳捕集(direct air capture,DAC)技术作为典型的负碳排放技术,是实现碳中和目标的关键技术之一,但是其依然面临高成本、高能耗问题。DAC技术与碳利用技术的深度耦合,将捕集的CO_(2)转化为高附加值产品,可提升碳减排效率并降低全过程成本,在碳中和路径中具有重要价值。介绍了DAC技术的分类和原理,综述了DAC技术与CO_(2)光、电、热转化技术耦合的研究进展和主要挑战,最后展望了DAC技术与碳利用技术深度耦合的应用前景和发展方向。展开更多
文摘二氧化碳捕集、利用与封存技术(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是推动化石能源脱碳的有效手段,更是实现低碳电力的必要选择,被认为是我国实现碳中和目标的战略性支撑技术。国家发展改革委、国家能源局已将CCUS技术纳入《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》中,旨在推动存量煤电机组的低碳改造及新建煤电机组的低碳化建设。
文摘直接空气碳捕集(direct air capture,DAC)技术作为典型的负碳排放技术,是实现碳中和目标的关键技术之一,但是其依然面临高成本、高能耗问题。DAC技术与碳利用技术的深度耦合,将捕集的CO_(2)转化为高附加值产品,可提升碳减排效率并降低全过程成本,在碳中和路径中具有重要价值。介绍了DAC技术的分类和原理,综述了DAC技术与CO_(2)光、电、热转化技术耦合的研究进展和主要挑战,最后展望了DAC技术与碳利用技术深度耦合的应用前景和发展方向。
