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.     

CO2捕集对输运床气化炉 IGCC 系统技术经济性的影响

对整体煤气化联合循环(integrated gasification combined cycle,IGCC)电站而言,气化剂(氧气/空气)的选择对系统的流程配置、热力性能及经济性已产生较大的影响。在考虑 CO2捕集的情景下,研究不同捕集方法的引入对IGCC 带来的影响,具有重要的意义。该文分别构建了输运床氧气及空气气化IGCC系统流程,分析了MDEA及Selexol这2种不同捕集方法的引入对 IGCC 电站技术经济性的影响。结果表明,无论是氧气还是空气气化电站,都更适合于采用 Selexol 法捕集 CO2。然而 Selexol 法对空气气化电站供电效率的影响大于氧气气化电站。不捕集 CO2时,空气气化电站的供电效率比氧气气化电站高约0.46个百分点,而采用 Selexol 法捕集系统中90%的 CO2后,其供电效率则比氧气气化电站低约0.14个百分点。从经济性角度,空气气化电站具有优势,考虑 CO2捕集后,其发电成本仍比氧气气化电站低10￥/(MW?h)。     

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CO2捕集分离技术研究现状及其展望

CO2捕集技术是实现我国燃煤电厂CO2减排最为直接有效的手段.结合国内燃煤电站CO2捕集研究现状和示范项目状况,介绍了燃煤电厂CO2捕集的3种主要技术路线,综述了吸收法、吸附法和膜分离3种国际上主要的CO2分离技术机理,并就其各自的优缺点进行了比较,提出了现有分离方法应用于我国燃煤电厂需解决的问题.     

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．     

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。     

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。     

高碳煤电向低碳能源发展的途径措施与远景

详述了目前开发低碳能源的现实可行、经济、成熟的5种燃煤发电技术及其分析和CO2捕集与封存(CCS)技术的进展以及未来绿色煤电系统。     

燃煤烟气氨法CO2减排技术的研究

本项目是利用氨水作为吸收剂,进行燃煤烟气中CO2的捕集研究,分析了氨水吸收过程的参数（包括氨水浓度、烟气温度、氨水流量、烟气流速等）优化选择和对烟气中多种污染物的脱除情况,得出燃煤烟气氨水吸收法减排CO2的技术可行性结论。通过这一研究,为今后大规模的氨法捕集燃煤电站CO2工程应用提供了技术支持。     

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。     

IGCC与未来煤电

我国以燃煤发电为主的格局和可持续发展的要求决定了在我国发展洁净煤发电具有重要意义。从我国电力工业的现状和面临的挑战出发，按可持续发展的观点和未来社会对燃煤发电的要求．分析了目前各种洁净煤发电技术的优点和存在的问题，得出IGCC具有可持续发展的诸多特性．是一种可实现高效低污染的先进燃煤发电技术。从美国、日本等国未来燃煤发电的发展计划可以看出：以IGCC为基础，将煤制氢、燃料电池发电、液体燃料生产、CO2分离和处理等过程集成的能源系统是未来燃煤发电技术的重要发展方向．它可实现燃煤发电的高效率和近零排放，符合可持续发展的要求。     

山西采用高新技术将煤炭变成“新能源”

日前,中国华能集团与山西省政府签订了涉及金额1000多亿元的清洁能源合作协议。山西华能太原低碳工业园将于2011年开工建设,一期工程主要包括燃煤电厂和采用燃烧后碳捕集技术的CCS（碳捕集封存）工程;二期项目包括IGCC电厂和采用燃烧前碳捕集技术的CCS工程。     

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。     

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。     

清洁煤发电的CCS和IGCC联产技术

煤气化联合循环(IGCC)发电技术是煤气化和燃气—蒸汽联合循环的结合,是当今国际正在兴起的一种先进的洁净煤(CCT)发电技术,其具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。碳捕捉及封存技术(CCS)和整体煤气化联合循环技术(IGCC)被认为是最有潜力的技术。这里简要介绍了整体煤气化联合循环(IGCC)系统、构成及发展现状,总结了二氧化碳的收集方式和封存方法。指出了成本问题是困扰CCS和IGCC的联产应用的主要障碍。     

CO_2捕集对输运床气化炉IGCC系统煤气冷却方式选择的影响

对于整体煤气化联合循环(integrated gasification combined cycle,IGCC)系统,CO2捕集的引入将对系统煤气冷却方式的选择产生重要的影响。该文分别构建了不捕集及捕集CO2的输运床氧气及空气气化IGCC系统流程,分析激冷及煤气余热锅炉2种煤气冷却方式的引入对系统热力性能及经济性的影响。结果表明,不捕集CO2时,无论是对输运床氧气还是空气气化IGCC,煤气余热锅炉冷却方案热力性能及经济性均明显好于激冷冷却方案;考虑CO2捕集后,尽管采用煤气余热锅炉冷却的输运床氧气气化IGCC系统的供电效率比采用激冷冷却的系统高约1.38个百分点,而2种方案发电成本相当;考虑CO2捕集后的输运床空气气化IGCC系统的热力性能及经济性仍明显好于激冷冷却方案。此外,该文还分析了煤气冷却方式投资对系统经济性的影响,得到2种冷却方式下,输运床氧气气化系统发电成本相同时的气化炉单元临界投资比。其中,对输运床空气气化系统的分析表明,无论是否考虑CO2捕集,均应采用煤气余热锅炉冷却方式。     

IGCC特点及减排CO_2方法

分析了整体煤气化联合循环(IGCC)效率高、环保性能优等特点,总结了IGCC减排CO2的可行方法:燃烧后分离与回收、燃烧前分离与回收、以IGCC为基础的煤基动力化工多联产系统以及燃烧与CO2分离一体化途径。     

基于IGCC的燃烧前CO_2捕集抽蒸汽策略研究EI北大核心CSCD

为了降低燃烧前CO2捕集对IGCC蒸汽动力系统出力的不利影响,并保证CO2捕集系统的稳定运行,CO2捕集消耗的蒸汽需要合理的从IGCC系统内部抽取。采用仿真模拟软件,研究了CO2捕集对IGCC系统中燃气轮机、余热锅炉和汽轮机负荷的影响。提出了两种水–气变换反应加湿蒸汽抽汽方案,通过对比这两种加湿蒸汽抽汽方案对汽轮机出力的影响,确定了最优的向CO2捕集系统供汽策略。其中,水-气变换反应加湿蒸汽从气化炉汽包抽取,CO2分离过程消耗的低压加热蒸汽将根据负荷情况由余热锅炉低压蒸汽系统或汽轮机低压缸抽取。     

清洁煤发电的CCS和IGCC联产技术

煤气化联合循环（IGCC）发电技术是煤气化和燃气——蒸汽联合循环的结合,是当今国际新兴的一种先进的清洁煤发电技术,其具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。碳捕捉及封存技术（CCS）和整体煤气化联合循环技术（IGCC）被认为是最有潜力的技术。文中简要介绍了整体煤气化联合循环（IGCC）系统、构成及发展现状,总结了二氧化碳的收集方式和封存方法。指出了成本问题是困扰CCS和IGCC的联产应用的主要障碍,并提出了几点发展措施。     

以煤和生物质共气化为燃料的IGCC系统研究

本文介绍了以煤与生物质共气化为燃料的整体气化联合循环系统(IGCC),分析了共气化技术的特点。采用CO2回收分离技术的IGCC系统,真正实现了基本无温室气体排放,并进一步降低了SOx、NOx等有害物的排放,使IGCC技术成为更加洁净的发电技术。