水泥生产系统富氧燃烧改造的性能模拟优化

作     者：陈涛 王玉亭 周月桂 

作者机构：上海交通大学国家电投智慧能源创新学院 上海交通大学机械与动力工程学院热能工程研究所 

出 版 物：《洁净煤技术》 (Clean Coal Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51976120) 

主　　题：水泥生产 富氧燃烧 热力性能优化 技术经济性分析 系统集成 

摘      要：以日产3000吨熟料的水泥干法生产设备为研究对象，采用Aspen Plus软件建立了水泥生产系统富氧燃烧改造的工艺流程模型，研究了采用富氧煤粉燃烧方式生产水泥熟料的系统能量效率和CO2捕集成本。结果表明，在相同的水泥熟料生产条件下，当烟气再循环率为51%时富氧燃烧气氛下系统沿程温度分布与空气气氛下相匹配，此时富氧燃烧整体氧气浓度为26.4%。富氧燃烧方式需要配置的空气分离装置和CO2纯化压缩装置将导致系统能量效率比传统生产方式下降18.9%，并且采用该方式生产1吨水泥熟料需花费532.1元。但在CO2捕集成本方面，采用富氧煤粉燃烧技术生产水泥熟料的系统CO2捕集成本为227.3元/tCO2，比传统的燃烧后CO2捕集成本降低了58%。因此，对水泥熟料采用富氧燃烧技术生产，可以保证熟料的产量和品质，同时CO2捕集成本也比燃烧后CO2捕集成本更低，具有显著优势。