作為應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)低碳排放的重要措施之一,中國(guó)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(guó)際關(guān)注。
24日在武漢舉行的國(guó)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(guó)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(tái)試驗(yàn)基地建設(shè)了中國(guó)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(wàn)噸。
富氧燃燒是碳捕集與封存技術(shù)(CCS)中最具優(yōu)勢(shì)的技術(shù),它可用于新建和改造機(jī)組、沒(méi)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(lái),包括美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)在內(nèi)的多個(gè)西方發(fā)達(dá)國(guó)家都專門(mén)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(guó)、德國(guó)、澳大利亞、西班牙等國(guó)都建有相應(yīng)的富氧燃燒試點(diǎn)基地。
在中國(guó),位于湖北武漢的華中科技大學(xué)最早開(kāi)展了富氧燃燒方面的技術(shù)探索。從1995年開(kāi)始,時(shí)任華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)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(kāi)始了長(zhǎng)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(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)與消費(fèi)國(guó),同時(shí)也是最大的二氧化碳排放國(guó)。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(shì)。
經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)表明,較之現(xiàn)有的同類技術(shù),富氧燃燒技術(shù)無(wú)論是設(shè)備的投資成本,還是發(fā)電成本;無(wú)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(jìng)爭(zhēng)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(shì)。
在現(xiàn)在和將來(lái)的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),煤仍將是中國(guó)的主要一次能源,碳捕集-利用-埋存(CCUS)將是中國(guó)中長(zhǎng)期應(yīng)對(duì)氣候變化的重要技術(shù)選擇,也是中國(guó)燃煤發(fā)電技術(shù)的未來(lái)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(mén)合作,力爭(zhēng)在三五年內(nèi)完成這一技術(shù)的百萬(wàn)噸級(jí)大規(guī)模工業(yè)示范工程,屆時(shí)可使中國(guó)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(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程與環(huán)境保護(hù)的重大問(wèn)題。要有效地解決這一問(wèn)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(guó)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(wèn)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。