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未来，煤电在新型电力系统中仍将起到重要的支撑与调峰作用，这一领域的减碳任务不容忽视。面对“双碳”目标以及全球变暖的双重压力，如何实现燃煤电站的二氧化碳零排放，甚至是负排放，成为众多学者研究的重点。富氧燃烧因其效率惩罚低，投资少等优势，是一种十分具有前景的碳捕集方式之一。

研究小组基于能级提升思想提出适用于富氧燃烧电站的全回热冷端设计方法和热力系统设计方案。该方法避免了冷热一次风混合导致的㶲损失，并且在空气回热和工质回热的双重作用下，锅炉冷端烟气和抽汽热量得到高效提质利用。研究采用Ebsilon软件对设计的方案进行模拟，从热力学第一和第二定律、环境和经济性等方面进行了综合分析，空气燃烧电厂、常规富氧燃烧电厂，本研究提出的高效燃煤和燃生物质的热力系统的供电效率和电力成本对比如图1所示。研究对比了本研究工作与当前公开报道的高效富氧燃烧热力系统的效率提高潜力，如图2所示。

图1 不同案例供电效率和电力成本对比

图2 设计方案和公开报道的高效富氧燃烧热力系统的效率提升潜力对比

此外，研究小组以设计的高效富氧燃烧热力系统为基础，对比研究了以煤和生物质为燃料时系统的热力学和经济性表现，具体结果见图1。生物质价格对生物质富氧燃烧系统经济性指标的影响见图3。

*以煤为燃料的富氧燃烧电厂的电力成本、碳减排成本和碳捕集成本分别为50.9 $/(MW·h)、 20.8 $/t和15.7 $/t。

图3 生物质燃料价格对生物质富氧燃烧系统经济性的影响

本工作以研究论文“Process design and comprehensive comparison of coal- and biomass-fired oxy-combustion power plant”投稿国际期刊Chemical engineering research and design并被接收发表（https://doi.org/10.1016/j.cherd.2022.08.015），论文第一作者为博士生林啸龙。恳请读者批评指正。