2016年7月10日,华能集团在天津IGCC电站建成我国首套燃烧前CO2捕集装置,完成了72小时满负荷连续运行测试,科技部高技术中心组织专家组进行了现场见证。装置的成功运行标志着我国在燃烧前CO2捕集技术领域取得了重大突破,向近零排放的煤基能源清洁发电迈出了关键一步。
该装置由华能清洁能源技术研究院牵头,与华能国际股份公司、华能华北公司、天津IGCC电厂、以及国内科研、高校和制造企业等十多家单位合作,历时五年,研制成功的。得到国家“十二五”863重点课题“基于IGCC的CO2捕集系统研制”的支持,也是华能集团“绿色煤电”计划第二阶段的主要任务。主要目标是依托我国首套250MW级IGCC示范工程,研究开发30MWth基于IGCC的CO2捕集关键工艺和设备技术。
该项目开发出具有自主知识产权的燃烧前CO2捕集技术。采用低水汽比耐硫变换等创新工艺,将合成气中的一氧化碳通过与水蒸汽发生变换反应,将CO完全转化为CO2和H2,在常温下经硫碳共脱化学吸收工艺,将合成气中的CO2和H2S脱除,经再生工艺,将CO2和H2S分别解析,回收得到98%以上纯度的CO2和单质硫,分离的CO2压缩液化后可实现工业利用,分离的氢气可回注燃气轮机或燃料电池系统发电。CO2的捕集率达到90%以上,年捕集CO2的能力达到10万吨,是目前世界上最大的燃烧前CO2捕集装置。
燃烧前CO2捕集技术与常规煤电的燃烧后CO2捕集相比,单位能耗和捕集成本均大幅度减小,是未来化石燃料实现低成本捕集CO2的关键技术。该项目的成功运行,不仅填补了国内空白,而且使我国在此领域跻身国际前列,是我国清洁煤发电技术的又一重大突破,为煤基能源实现高效近零排放提供了一条重要的技术途径,对煤基能源的科技创新、煤基能源的可持续发展和应对气候变化都具有重要意义。