9月20日从杭州快凯高效节能新技术有限公司传来消息,该公司承担的CO2压缩纯化关键技术研发项目通过验收评审。该课题研究成果为200MW富氧燃烧燃煤电厂CO2压缩纯化等项目的实施提供了理论基础,表明我国将具备富氧燃烧电厂烟气CO2压缩纯化项目自主设计能力和建设条件。随着该技术的示范应用,单台机组每年可捕集超过100万吨的CO2。
杭州快凯公司总经理沈建冲告诉中国化工报记者,二氧化碳压缩纯化试验系统在二氧化碳捕集的同时可实现一体化脱硫脱硝,并将脱除的SO2和NOx转化为硫酸与硝酸。该系统是目前国内首套富氧燃烧碳捕集CO2压缩纯化全流程中试试验系统,总体技术达到国际领先水平。
图为神华国华(北京)电力研究院有限公司技术研究中心相关领导、专家及中科院工程热物理研究所相关技术专家一行在杭州快凯公司沈建冲总经理的陪同下,参观视察二氧化碳压缩纯化试验系统。
杭州快凯开发的富氧燃烧碳捕集CO2压缩纯化技术路线为:烟气经压缩、干燥、降温后,经低温洗涤塔从塔釜得到浓缩的SO2和NO2组分,塔顶得到净化后的CO2和低沸点的N2、O2等组分,经冷凝液化后精馏提纯即可得到99.9%以上的液体二氧化碳;浓缩的SO2和NO2组分采用改进的塔式法净化工艺,可分别得到75%的硫酸和15%的硝酸副产品。整套工艺的优点是可一次性脱除硫、硝、汞等杂质,净化效率高,脱硫脱硝效果好;利用富氧燃烧配套的空分装置冷箱供冷,降低制冷机投资,运行费用和设备投资较低;CO2收率高达95%以上。
据了解,该项目是神华集团的科技创新项目,去年6月由杭州快凯公司中标承担研发,他们与神华国华(北京)电力研究院有限公司研究人员共同组成了200MW富氧燃烧碳捕集燃煤电厂CO2压缩纯化关键技术研发项目组。经过一年的研究攻关,项目组成功完成系统中试。中试结果表明,该系统在全流程运行条件下可从烟气中捕集CO2液体产品,产品CO2纯度≥99%,实现了高浓度CO2的捕集;通过调整液体CO2流量,实现了CO2低温洗涤浓缩SO2和NOx,提高了SO2和NOx的吸收效率。
该项技术成果已得到业界研究机构的关注和认可。目前杭州快凯公司已与中科院工程热物理研究所合作,将富氧燃烧CO2压缩纯化技术与该所1MW循环流化床富氧燃烧中试装置进行整合、对接,组建全流程循环流化床富氧燃烧平台,为产业化应用推广打基础。
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当前国际上燃煤发电碳捕集技术主要有:基于整体煤气化联合循环(IGCC)的燃烧前捕集、采用溶剂吸收的燃烧后捕集和富氧燃烧(燃烧中捕集)三种碳捕集方式。对于燃煤发电来说,与燃烧后捕集、燃烧前捕集技术相比,富氧燃烧碳捕集技术具有很大的优势,正在成为世界各国碳减排领域研究的热点。
目前,国外针对富氧燃烧碳捕集燃煤电厂进行二氧化碳压缩纯化的研究大多处在试验阶段。我国关于富氧燃烧的研究始于上世纪90年代末。为应对气候变化,近年来,国内关于富氧燃烧技术的研究开发呈现加速趋势。华中科技大学、华北电力大学、浙江大学、东南大学以及清华大学都已开展了相关的基础研究和技术开发,中石化、中石油、中电投等央企也进行了卓有成效的工作。