作為應(yīng)對氣候變化、實(shí)現(xiàn)低碳排放的重要措施之一,中國富氧燃燒技術(shù)基礎(chǔ)研究和工業(yè)化應(yīng)用取得重大進(jìn)展,引起國際關(guān)注。
24日在武漢舉行的國際動(dòng)力工程大會(huì)上,華中科技大學(xué)教授鄭楚光代表中方作報(bào)告時(shí)介紹了中國在富氧燃燒這一領(lǐng)域的研究和工程項(xiàng)目:2011年,碳捕獲平臺試驗(yàn)基地建設(shè)了中國首套具有世界先進(jìn)水平的富氧燃燒碳捕獲試驗(yàn)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(guān)鍵技術(shù)、裝備研發(fā)及工程示范工程在湖北應(yīng)城建成,每年可捕獲10萬噸。
富氧燃燒是碳捕集與封存技術(shù)(CCS)中最具優(yōu)勢的技術(shù),它可用于新建和改造機(jī)組、沒有明顯的技術(shù)障礙,具有低成本、環(huán)境友好的特點(diǎn)。
近年來,包括美國、英國、法國在內(nèi)的多個(gè)西方發(fā)達(dá)國家都專門為富氧燃燒技術(shù)的研究與應(yīng)用制訂了發(fā)展計(jì)劃。美國、德國、澳大利亞、西班牙等國都建有相應(yīng)的富氧燃燒試點(diǎn)基地。
在中國,位于湖北武漢的華中科技大學(xué)最早開展了富氧燃燒方面的技術(shù)探索。從1995年開始,時(shí)任華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的鄭楚光教授就已關(guān)注到碳捕集這一戰(zhàn)略研究方向,開始了長達(dá)十余年的試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)和研發(fā)。
鄭楚光認(rèn)為,中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國與消費(fèi)國,同時(shí)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(shù)(CCS)及相關(guān)政策的支持。
相關(guān)專家認(rèn)為,富氧燃燒能夠在獲得二氧化碳高濃度富集的同時(shí),還具有高效脫硫脫硝的綜合效果,在運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本上有著相當(dāng)優(yōu)勢。
經(jīng)濟(jì)評價(jià)表明,較之現(xiàn)有的同類技術(shù),富氧燃燒技術(shù)無論是設(shè)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(dāng)長時(shí)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(yīng)對氣候變化的重要技術(shù)選擇,也是中國燃煤發(fā)電技術(shù)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(xué)正與有關(guān)煤炭集團(tuán)等產(chǎn)業(yè)部門合作,力爭在三五年內(nèi)完成這一技術(shù)的百萬噸級大規(guī)模工業(yè)示范工程,屆時(shí)可使中國在此領(lǐng)域的研發(fā)和示范躋身世界領(lǐng)先水平。
鄭楚光認(rèn)為,如何在不增加投資成本的基礎(chǔ)上達(dá)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(jìn)程與環(huán)境保護(hù)的重大問題。要有效地解決這一問題,必須進(jìn)一步加快全流程富氧燃燒技術(shù)的研究,并盡快實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的社會(huì)推廣和規(guī);瘧(yīng)用。
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(shù)還存在一些需要進(jìn)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(jī)組的傳熱特性、煙氣循環(huán)系統(tǒng)影響等。