燃煤电站CO_2捕集技术研究现状及前景展望

由CO2等温室气体引发的温室效应对全球环境造成了显著影响,这使得CO2捕集和储存技术受到了越来越多的重视。燃煤电厂是CO2重要的排放源,同时也是将来CO2捕集技术的主要应用对象。本文介绍了4种主要的燃煤电厂CO2捕集技术,包括燃烧前脱碳技术、燃烧后CO2捕集技术、富氧燃烧技术和化学链燃烧技术,分析了这些技术各自的优势和亟待解决的问题,并从经济性、先进性和成熟度3个方面对这些技术进行了比较,最后对我国CO2捕集技术发展前景进行了展望。     

燃煤电站CO2捕集与处理技术的现状与发展

文章首先介绍了燃煤电站碳捕集的技术发展路线,CO2捕集技术分为燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧技术3条路线,主要的捕碳技术有化学吸收法、物理吸收法、物理吸附法和膜分离法等。同时,还介绍了国内外燃煤电站的捕碳项目情况和未来发展,我国电力行业也开展了绿色煤电计划,并在传统燃煤电站建立了燃烧后捕碳的中试系统,全面开始了电厂捕碳的研究开发。     

燃煤电厂烟气CO2减排将成新潮流——访西安热工研究院总工程师许世森

我国首个燃煤电厂CO2捕集装置——华能北京热电厂3000-5000吨／年CO2捕集示范装置已正式投入运行。该项目采用西安热工研究院的“燃煤电厂燃烧后CO2捕集技术”,该工程已成功捕集出纯度为99．99％的CO2,达到设计标准。这标志着我国在燃煤发电领域,CO2气体捕集技术首次得到应用。     

中国燃煤电厂CO2捕集技术开发及应用

通过对国内燃煤电厂CO2捕集技术开发与示范应用现状的介绍,从中国国情、燃煤电厂现状与发展出发,分析各种CO2捕集技术在中国应用的优、劣势及面临的问题与困难,分析中国燃煤电厂CO2捕集技术发展方向和应用潜力.     

国内燃煤电厂CO_2捕集示范工程投产

我国燃煤电厂烟气CO2捕集示范工程———华能集团北京热电厂CO2捕集示范工程建成投产,成功捕集出纯度为99.997%的CO2,达到设计标准。该工程全部采用国产设备,CO2回收率大于85%,年可回收CO2为3 000 t。燃煤电厂烟气CO2捕集项目主要着眼于CO2的资源化(如通过捕集后的精制系统提存     

电力动态 国际

中美2国最大发电公司合作推进碳减排：美国时间2011-01-18．中国华能集团公司与美国电力公司存华盛顿共同签署了关于燃煤电厂CO2减排和提高能效的技术合作协议。根据协议,双方将开展燃煤电厂CO2减排的合作研究．双方同意采用华能集团公司自主研发的CO2捕集技术．针对美国电力公司的1座600MW燃煤电厂进行年捕集1500kt CO2工程的可行性研究．     

电厂烟气低浓度CO2的粉煤灰直接液相矿化技术

以粉煤灰为原料采用直接液相法矿化封存燃煤电厂烟气中CO2是一种适合我国国情的新型CO2捕集与利用一体化技术.本文考察了粉煤灰物相组成、温度、固液比、气速、压力等工艺条件对矿化反应的影响,采用X射线粉末衍射、热重分析等手段研究了温和条件下粉煤灰的矿化反应机制.研究表明,增大悬浮液固液比能够有效增加CO2捕集能力但是会降低...     

二氧化碳捕集利用-可再生能源发电调峰耦合技术

为应对全球温室气体的大量排放以及目前可再生能源发电面临的有利发电条件下发电量过剩、不利发电条件下发电量不足的难题,本文将CO2捕集利用与可再生能源发电技术结合,提出了CO2捕集利用-可再生能源发电调峰耦合技术的概念。该技术将燃煤电厂捕集的CO2提供给可再生能源发电厂,通过CO2压缩储能、CO2转化为甲酸等高能量化合物等手段,完成风能、太阳能等可再生能源发电厂在有利发电条件下过剩发电量的有效利用,实现过剩电力资源调配利用和CO2减排的双重效益。此外,燃煤电厂捕集的CO2还可作为地热能发电厂的携热介质,实现地热能资源的高效开发。CO2捕集利用-可再生能源发电调峰耦合技术可灵活调节可再生能源发电系统的运行状态,使得机组的净发电量和发电成本在一定范围内得到调控,实现经济效益。CO2捕集利用-可再生能源发电调峰耦合技术可有效解决可再生能源发电厂在有利发电条件下发电量过剩,不利条件下发电量不足的矛盾,在实现可再生能源发电厂发电调峰的同时实现燃煤电厂CO2的减排,可提高发电效率并缓解温室效应,在我国具有广阔的应用前景。     

燃煤电厂CDM与CO2近零排放现代技术的探讨

燃煤电厂实施碳减排和碳零排放是走向清洁能源必由之路.文中简述了清洁发展机制(CDM)的概念、意义,CO2减排类型及在我国的进展.详述了以燃煤发电为主的国家,有些机组产生温室气体排放危害环境,若采用超超临界燃煤机组,可达到低碳排放;采用煤气化发电的燃煤IGCC电站与能捕集和封存CO2技术CCS的组合,将是最有潜力的促进CO2近零排放的现代技术.同时阐明了IGCC电站捕集CO2的有利条件并提供了与CO2减排相关的流程简图以及CCS技术所包含的4个方面内容,进一步丰富了"绿色煤电"的内涵.     

燃煤电站3000～5000t/a CO2捕集示范装置工艺及关键设备

伴随着二氧化碳（CO2）排放对全球气候变化的影响,发展经济有效的CO2捕集技术迫在眉睫。燃煤电站CO2排放量占我国排放总量接近60%,并且近期有继续增加的趋势。尽管燃煤发电领域的新技术,如联合循环等,具有高效脱除CO2的优势,但是市场占有量小,技术不成熟。由于我国能源结构长期以燃煤发电为主,决定了我国CO2减排工作应该从燃煤电站展开。中国华能集团率先进行了燃煤烟气CO2捕集技术研发,并在华能北京热电厂建立了我国第一套燃煤电站烟气CO2捕集示范装置。该套装置的建成和各项指标试验的进行将为我国大规模推广电站CO2捕集奠定基础。     

烟气CO2捕集工艺过程关键问题分析

CO2的减排越来越受到国际社会的关注,应用于火电厂的烟气CO2捕集技术是实现大规模降低火电厂CO2排放的主要手段之一,而捕集工艺是CO2捕集技术的基础。从工艺设计角度出发,简述了胺基吸收法的烟气预处理与捕集吸收工艺,分析了精脱硫、烟气冷却、吸收速率、电厂适应性、运行控制及节能工艺等因素对CO2捕集系统性能的影响,为火电厂烟气CO2大规模捕集的了工艺设计提供参考。     

低碳排放燃煤电厂的开发和未来趋势

随着科学技术的发展和环保要求不断严格, 控制CO2 排放量已经是电力工业不可回避的课题。国外在此项研究和应用上已经走在我国前面。建设带CO2 捕集和封存(CCS)的低碳排放燃煤电厂, 是继续发展燃煤电厂所必须面对的课题。     

Flue Gas CO2 Emission Reduction Technologies and Applications

The current status and trend of CO2 emission from coal-fired power plants in China are introduced. Main flue gas decarbonization technologies and their prospective of applications in China are discussed in two separate parts-capture and sequestration. It is stated that the selection of CO2 capture and sequestration technologies relates closely with the geographical location of power plants, with the destination of CO2 being the key. Further, it is suggested that industrialized test centers or test platforms of national or industrial level should be set up.     

华能北京热电厂CO2捕集工业试验研究

我国首套电厂CO2捕集工业级示范系统已在华能北京热电厂建成并成功示范运行,证明该技术适合于在商业运行燃煤电厂进行捕碳。该文介绍了该系统的工业运行情况和试验结果。试验结果表明：前期钝化过程,吸收剂中的抗氧化剂和缓蚀剂,以及Fe3+浓度的变化在正常范围内;调试过程烟气在较大负荷下达到了设计要求;系统运行过程中CO2捕集效率为80%~85%,截至2009年1月底,已生产99.7%的CO2约900 t;运行过程中,由于电站系统负荷变化,使得烟气温度波动,导致系统的水失衡;研究提出并对比了进行水洗预处理和提高吸收塔出口温度2种解决方案,发现采用预处理脱水能获得更低的蒸汽消耗,但却需要提供额外的动力和冷却水。     

火电厂CO2捕集及资源化技术

温室气体CO2的减排问题已经引起了国际社会的极大关注。针对于CO2的集中排放源,介绍了火力发电厂各种CO2分离捕集技术的发展现状。直接从火力发电厂的烟气中分离并捕集CO2,然后对其进行储存或加以利用,是目前控制和减缓温室气体排放的重要措施之一。基于经济可行性,还介绍了包括EOR在内的各种CO2资源化技术,并展望了CO2减排技术的发展前景。     

当前我国燃煤火电机组降低CO2排放的途径

从我国的能源结构和CO2排放及气候变化的现实出发,分析了我国燃煤火电技术的发展方向,即在不可能短期内改变我国能源和电源结构的情况下,我国火电应当怎样应对减排CO2的压力和挑战。虽然现在正在开发的碳捕获和封存技术（carbon capture and storage,CCS）有可能达到CO2接近零排放,但在CCS技术能够得到大规模推广应用之前的一个相当长的时期,目前最可行、经济、可靠的燃煤机组CO2减排的途径是坚持“上大压小”政策大力发展大容量高效率超临界/超超临界机组,通过技术创新提高现有火电厂效率,提高现有600 ℃超超临界机组的净效率,开发先进的37.5 MPa/700 ℃/720 ℃/720 ℃双再热机组,将1 000~1 500 MW超超临界机组净效率提高至53%以上。     

基于煤炭洗选工艺的火电厂CO2减排潜力分析

考虑从煤炭购买、洗选到发电过程及后续污染物处理的火电生产流程,建立了以最小发电成本为目标的火电企业CO2排放控制模型.以某火力发电厂为例,依据该厂逐月生产运行数据,污染处理及CO2减排控制能耗,核算了火力发电全流程不同环节的CO2排放量.采用情景分析方法对不同碳捕集技术下的发电成本及CO2排放量进行对比分析,结果表明：该火电厂燃煤发电所排放的CO2占其全部CO2排放量的96.00％,洗煤排放的CO2仅占0.38％,污染物处理间接和直接排放的CO2占3.62％.当采用吸收分离法、膜分离法和物理吸附法进行CO2捕集时,分别可以减少71.60％、76.47％和86.06％的CO2排放,发电成本则依次增加31.16％、41.52％和79.44％.     

燃煤电厂烟气新型CO2吸收剂开发与工程应用

化学吸收法是目前燃煤电厂CO2捕集中最成熟和最具规模化应用潜力的技术,但该技术能耗和成本较高,吸收剂的革新是CO2捕集技术性能提升的关键之一.本文从电厂烟气特点出发,结合对有机醇胺类吸收剂不同单体特性的分析和比较,优化设计了混合胺吸收剂的配方,利用实验室气液反应平衡和反应焓一体化测试,筛选出优选配方HNC-5吸收剂,吸...     

探索我国火力发电技术进一步升级之路

我国火电厂的规模已居世界第1, 要进一步节能降耗和实现清洁煤发电, 建议从研究提高燃煤机组的进汽参数和扩大高参数机组的应用、采用更先进的大、中和小型燃气轮机、慎重积极地发展整体煤气化联合循环( IGCC) 电厂、优化烟气净化工艺和研发CO2 捕集和贮存(CCS) 技术等几个方面总结国内外的经验, 使我国火力发电的技术达到世界一流。