Predicción de las Emisiones de Carbono de las Plantas de Energía de Carbón Durante el Ciclo de Carga con Características de Carbón Variables
Autores: Liu, Fuguo; Li, Si
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Predicción de las Emisiones de Carbono de las Plantas de Energía de Carbón Durante el Ciclo de Carga con Características de Carbón Variables
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Carbón
Emisiones de carbono
Ciclo de carga
Características del carbón
Plantas de energía
Término de nitrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Con la evolución del mercado del carbón y el crecimiento masivo de la energía de recursos renovables, la generación convencional a base de carbón enfrenta desafíos en la operación de cargas fluctuantes y características variables del carbón. El objetivo de este estudio es predecir las emisiones de carbono de las plantas de energía a base de carbón durante el ciclo de carga y la operación de características variables del carbón. La correlación dada fue revisada al agregar un nuevo término de nitrógeno y utilizar datos termodinámicos de las últimas tablas JANAF. Sobre la base de la correlación revisada, se calculó el impacto cuantitativo de cada composición elemental del carbón en el factor de emisión de carbono según la aproximación de la serie de Taylor de primer orden. La relación O/C y H/C del carbón en el factor de emisión de carbono más bajo se evaluó en el diagrama de VAN Krevelen, mostrando que los carbones tienen el valor del factor de emisión de carbono más bajo de aproximadamente 23.25 kg/GJ GCV en valores atómicos de relación O/C y H/C de aproximadamente 0.08 y 0.98, respectivamente. Se establecieron correlaciones de emisión de carbono con el análisis próximo del carbón a través de regresión lineal por pasos utilizando 247 carbones para la generación de energía. Basado en la naturaleza variable de la tasa de calor neta con la condición de carga expresada por el modelo genérico derivado de 11 unidades típicas en servicio, se capturó el impacto del carbón y el ciclo de carga en la emisión de carbono con una ecuación desarrollada. Vinculando la investigación anterior a un estudio en una unidad de energía térmica con una potencia nominal de 1000 MW, se muestra que la variación total de las emisiones de carbono debido al efecto combinado del carbón y el ciclo de carga podría ser del 27.44% si la unidad opera entre el 35% y el 100% de la potencia nominal con el carbón variando normalmente en el contexto actual.
Descripción
Con la evolución del mercado del carbón y el crecimiento masivo de la energía de recursos renovables, la generación convencional a base de carbón enfrenta desafíos en la operación de cargas fluctuantes y características variables del carbón. El objetivo de este estudio es predecir las emisiones de carbono de las plantas de energía a base de carbón durante el ciclo de carga y la operación de características variables del carbón. La correlación dada fue revisada al agregar un nuevo término de nitrógeno y utilizar datos termodinámicos de las últimas tablas JANAF. Sobre la base de la correlación revisada, se calculó el impacto cuantitativo de cada composición elemental del carbón en el factor de emisión de carbono según la aproximación de la serie de Taylor de primer orden. La relación O/C y H/C del carbón en el factor de emisión de carbono más bajo se evaluó en el diagrama de VAN Krevelen, mostrando que los carbones tienen el valor del factor de emisión de carbono más bajo de aproximadamente 23.25 kg/GJ GCV en valores atómicos de relación O/C y H/C de aproximadamente 0.08 y 0.98, respectivamente. Se establecieron correlaciones de emisión de carbono con el análisis próximo del carbón a través de regresión lineal por pasos utilizando 247 carbones para la generación de energía. Basado en la naturaleza variable de la tasa de calor neta con la condición de carga expresada por el modelo genérico derivado de 11 unidades típicas en servicio, se capturó el impacto del carbón y el ciclo de carga en la emisión de carbono con una ecuación desarrollada. Vinculando la investigación anterior a un estudio en una unidad de energía térmica con una potencia nominal de 1000 MW, se muestra que la variación total de las emisiones de carbono debido al efecto combinado del carbón y el ciclo de carga podría ser del 27.44% si la unidad opera entre el 35% y el 100% de la potencia nominal con el carbón variando normalmente en el contexto actual.