作為應對氣候變化、實現(xiàn)低碳排放的重要措施之一,中國富氧燃燒技術基礎研究和工業(yè)化應用取得重大進展,引起國際關注。
24日在武漢舉行的國際動力工程大會上,華中科技大學教授鄭楚光代表中方作報告時介紹了中國在富氧燃燒這一領域的研究和工程項目:2011年,碳捕獲平臺試驗基地建設了中國首套具有世界先進水平的富氧燃燒碳捕獲試驗系統(tǒng),輸入熱功率3MW,每年可捕獲二氧化碳逾7000噸;2013年,35MWth富氧燃燒碳捕獲關鍵技術、裝備研發(fā)及工程示范工程在湖北應城建成,每年可捕獲10萬噸。
富氧燃燒是碳捕集與封存技術(CCS)中最具優(yōu)勢的技術,它可用于新建和改造機組、沒有明顯的技術障礙,具有低成本、環(huán)境友好的特點。
近年來,包括美國、英國、法國在內(nèi)的多個西方發(fā)達國家都專門為富氧燃燒技術的研究與應用制訂了發(fā)展計劃。美國、德國、澳大利亞、西班牙等國都建有相應的富氧燃燒試點基地。
在中國,位于湖北武漢的華中科技大學最早開展了富氧燃燒方面的技術探索。從1995年開始,時任華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室主任的鄭楚光教授就已關注到碳捕集這一戰(zhàn)略研究方向,開始了長達十余年的試點實驗和研發(fā)。
鄭楚光認為,中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國與消費國,同時也是最大的二氧化碳排放國。二氧化碳的減排需要碳捕捉及封存技術(CCS)及相關政策的支持。
相關專家認為,富氧燃燒能夠在獲得二氧化碳高濃度富集的同時,還具有高效脫硫脫硝的綜合效果,在運行的經(jīng)濟成本上有著相當優(yōu)勢。
經(jīng)濟評價表明,較之現(xiàn)有的同類技術,富氧燃燒技術無論是設備的投資成本,還是發(fā)電成本;無論是CO2的捕獲成本,還是減排成本,與燃燒前捕集和燃燒后捕集相比更具競爭力。如果再考慮二氧化碳資源化利用或征收碳稅,則更顯優(yōu)勢。
在現(xiàn)在和將來的相當長時期內(nèi),煤仍將是中國的主要一次能源,碳捕集-利用-埋存(CCUS)將是中國中長期應對氣候變化的重要技術選擇,也是中國燃煤發(fā)電技術的未來發(fā)展方向,具有重要的戰(zhàn)略意義。
目前,華中科技大學正與有關煤炭集團等產(chǎn)業(yè)部門合作,力爭在三五年內(nèi)完成這一技術的百萬噸級大規(guī)模工業(yè)示范工程,屆時可使中國在此領域的研發(fā)和示范躋身世界領先水平。
鄭楚光認為,如何在不增加投資成本的基礎上達到零排放并且提高電廠的熱效率,是目前困擾中國現(xiàn)代化進程與環(huán)境保護的重大問題。要有效地解決這一問題,必須進一步加快全流程富氧燃燒技術的研究,并盡快實現(xiàn)這一技術的社會推廣和規(guī);瘧。
專家表示,富氧燃燒是解決中國低碳排放的根本途徑,但富氧燃燒技術還存在一些需要進一步研究的問題,包括創(chuàng)新制氧手段以降低成本、大規(guī)模機組的傳熱特性、煙氣循環(huán)系統(tǒng)影響等。