Il sistema di combustione a letto fluido ossi-circolante è una tecnologia avanzata di generazione di energia ecologica per affrontare la sfida del cambiamento climatico. Può separare la CO2 durante il processo di combustione, utilizzare vari tipi di combustibili e ridurre notevolmente le emissioni di gas di scarico e di inquinanti atmosferici. Credito:Korea Institute of Energy Research (KIER)
Le centrali elettriche a carbone in Corea sono una delle principali fonti di inquinanti atmosferici, CO 2 e gli altri materiali precursori del particolato di polvere ultrafine come l'ossido di azoto e l'ossido di zolfo. Perciò, FEPCRC sta sviluppando tecnologie chiave per la generazione di energia ecologica a carbone senza emissioni nei gas di scarico.
Il Centro di ricerca sulla convergenza FEP (FEPCRC) guidato dal direttore Lee Jae-goo presso il Korea Institute of Energy Research ha sviluppato con successo la tecnologia di combustione a letto fluido ossi-circolante (Oxy-CFBC) che riduce l'inquinamento atmosferico di oltre l'80% e separa oltre il 90% di CO 2 emissioni rispetto alla tecnologia esistente della centrale elettrica con combustione in modalità aria.
Oxy-CFBC è una tecnologia di combustione promettente e avanzata che consente di separare la CO 2 efficiente, utilizzare combustibili di bassa qualità e rimuovere SOx e NOx mediante un processo di ossicombustione combinato con la tecnologia CFBC.
Questo processo opera al di sotto dei 950 gradi C e non produce NOx termici rispetto ad altri tipi di generazione di energia termica che richiedono un'elevata temperatura di esercizio. Inoltre, rimuove NOx e SOx iniettando agenti riducenti come soluzioni di urea/ammoniaca e particelle di calcare all'interno del combustore. Di conseguenza, si riduce la difficoltà di installare un sistema di trattamento dei fumi.
L'Oxy-CFBC utilizza ossigeno miscelato con CO . di ricircolo 2 al posto dell'aria come ossidante e richiede solo un'unità di separazione dell'aria e un sistema di ricircolo dei fumi, quindi è più facile ottenere CO . ad alta concentrazione 2 rispetto ad altre tecnologie di cattura del carbonio. Inoltre, questo processo riduce gli inquinanti atmosferici che generano polveri ultrafini e la quantità di gas di combustione di circa l'80% rispetto alla combustione in modalità aria. Il processo Oxy-CFBC è una delle tecnologie più avanzate che può funzionare al 60% di O2 come ossidante per ossicombustione.
(1) Configurazione impianto Oxy-CFBC da 0,1 MWth:sistema di alimentazione di combustibile e calcare per de-SOx, Combustore CFB, Ciclone, sigillo ad anello, scambiatore di calore esterno, Scambiatori di calore, Unità di ricircolo dei fumi, Filtro a maniche per la cattura di particelle fini, Recupero acqua (FGC, Membrana), Unità De-NOx (SNCR, SCR). (2) Vantaggio competitivo e differenziazione:sviluppo del design e della tecnologia operativa per l'impianto Oxy-CFBC di FEPCRC? Ridurre la quantità di fumi dell'80% rispetto all'aria di combustione, L'efficienza di combustione aumenta del 2% rispetto alla combustione ad aria, Disponibile per separare CO2 oltre il 90% Credito:Korea Institute of Energy Research (KIER)
La maggiore concentrazione di ossigeno per la tecnologia Oxy-CFBC gioca un ruolo fondamentale nel migliorare l'efficienza del sistema. La tecnologia attuale utilizza concentrazioni di ossigeno al livello del 40%, ma se la concentrazione di ossigeno aumenta oltre il 60%, la dimensione del CFBC e degli impianti a valle può essere ridotta in modo significativo, con conseguente riduzione del costo del capitale e delle spese operative.
Il banco di prova Oxy-CFBC ha dimostrato che la potenza termica aumenta da 100 kWth a 200 kWth quando la concentrazione di ossigeno aumenta dal 21% al 60%. Ciò significa che la potenza termica può essere raddoppiata con un impianto di dimensioni costanti o la dimensione dell'impianto può essere ridotta per una potenza termica costante.
(A) Tempo di commutazione ossidante (aria-ossigeno):Meno di 1 ora per ottenere una purezza di CO2 superiore al 90 vol.% nei fumi. (B-sinistra) Quantità di fumi:diminuzione dell'80% rispetto alla combustione in modalità aria.( B-destra) Quantità di inquinanti atmosferici:diminuzione dell'80% per SO2, 85% per NO, e il 76% di CO rispetto alla combustione dell'aria prima del trattamento dei fumi.(C) Tecnologia di funzionamento Secured Oxy-CFBC con un'elevata concentrazione di ossigeno superiore al 60% per l'ossicombustione:l'aumento della concentrazione di ossigeno riduce la quantità di flusso di gas, e che riduce notevolmente le dimensioni della caldaia e degli impianti a valle, contribuendo alla riduzione dei costi di costruzione e di esercizio. Disponibile per raddoppiare la capacità nella stessa struttura Credito:Korea Institute of Energy Research (KIER)
FEPCRC ha anche sviluppato una tecnologia di commutazione ossidante stabile dalla combustione in modalità aria alla combustione in modalità ossigenata o viceversa, e potrebbe ottenere una CO 2 concentrazione superiore al 90% entro un'ora dal passaggio dell'ossidante dalla modalità aria a quella ossigenata.
Dott. Mun di FEPCRC, che hanno partecipato a questa ricerca e sviluppo, disse, "È urgente sviluppare tecnologie innovative per la CO 2 e riduzione delle polveri sottili. Il nostro team di ricerca continuerà a sviluppare il design di base, tecniche ingegneristiche e operative relative al processo Oxy-CFBC con le nostre tecnologie, contribuendo alla tecnologia avanzata di generazione di energia in grado di separare la CO 2 durante il processo di combustione."
