文档介绍：大唐户县第二发电厂
烟气CO2捕集及利用项目可行性报告
一、燃煤电厂烟气CO2捕集及利用项目背景
根据国务院常务会议的决定,2020年中国单位GDP碳排放量将比2005年下降40%-45%。我国的碳减排工作压力巨大,任重道远。我国有近40%-50%的二氧化碳排放来自于燃煤发电,即便到了2020年,非化石能源仅有望占一次能源消费比重的15%左右,而更大的份额仍然为传统化石能源所占据。因此在电厂开展二氧化碳捕集是我国最重要的碳减排技术路径之一。
目前,电厂二氧化碳捕集技术路线主要有3种:燃烧前脱碳、燃烧后脱碳及富氧燃烧技术。其中,(整体煤气化联合循环)的燃烧前捕集技术可能是能耗最低的路线,电站,且超过6亿千瓦的发电装机是传统燃煤电站。而燃烧后烟气二氧化碳捕集技术是最适合传统燃煤电厂并且已经实现商业化示范的技术。因此,燃烧后烟气二氧化碳捕集技术是我国近期降低单位GDP碳排放量的最佳及最有效手段之一。
二、燃煤电厂烟气CO2捕集及利用技术简介
燃煤电厂烟气CO2捕集系统由烟气预处理系统、填料吸收塔、填料再生塔、排气洗涤系统、溶液煮沸器、胺回收加热器、产品气处理系统(包括冷凝器、气液分离器、压缩机)以及系统水平衡维持系统组成。
脱硫后的烟道气由脱碳引风机送入吸收塔,其中CO2被胺溶液吸收,尾气由塔顶排入大气。吸收
CO2后的富液由塔底经泵送入换热器,回收热量后送入再生塔。解析出的CO2气,经处理后送入精处理系统。经过压缩加压、除湿、脱硫、制冷等工序,得到最终产品——液态CO2。
烟气CO2捕集系统工艺流程如下图所示:
目前国际上燃煤电厂烟气CO2捕集及利用项目少之又少。美国和日本在上世纪末通过燃烧后捕集,并生产二氧化碳,生产的规模在1万~3万吨/年,主要在化工厂的自备电厂开展。我国在运行的燃煤电厂烟气CO2捕集及利用项目仅有2个,均由西安热工研究院在中国华能集团公司所属发电企业开发建设。
三、西安热工研究院开发能力
西安热工研究院有限公司是我国电力行业国家级热能动力科学技术研究与热力发电技术开发的机构,具有几十年从事洁净煤发电研究经验,拥有一整套先进的实验仪器、完备的实验设备,并拥有一批具有丰富经验的专家队伍。在电厂烟气
CO2捕集与处理、脱硫脱硝、电厂化学药剂等开发等方面的研究处于国内领先地位。近年来在国家重大科技项目和中国华能集团的支持下,积极参与国际合作,西安热工研究院成功开发了“燃煤电厂燃烧后CO2捕集技术”。
该技术针对燃煤电厂烟气中CO2浓度低、O2含量和粉尘浓度高等特点,采用化学吸收法进行CO2的捕集。在低温条件下用化学溶剂吸收烟气中的CO2;溶液加热时,CO2从化学溶剂中解析出来,得到高浓度的CO2,溶液循环使用。
该技术已经申请了国家发明专利(申请号:),并应用于我国首个燃煤电厂CO2捕集装置——华能北京热电厂3000~5000吨/年CO2捕集示范装置。该技术的特色与优势有:
1)采用化学吸收法进行燃烧后CO2捕集,具有吸收速度快、吸收能力强、处理量大、回收CO2纯度高等优点;
2)设置烟气预处理系统,脱除烟气脱硫后携带的粉尘、水等杂质,同时使用抗氧化剂和缓蚀剂,吸收剂消耗低,设备腐蚀小;
3)CO2捕集工艺采用贫富液换热器、CO2冷却器等多级换热,热量综合利用,系统能耗低;