燃煤電廠二氧化碳捕捉技術(shù)演講人：日期:CATALOGUE目錄02核心捕捉技術(shù)原理01技術(shù)背景與政策需求03系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備組成04工程應(yīng)用案例分析05技術(shù)挑戰(zhàn)與對策06未來發(fā)展趨勢技術(shù)背景與政策需求01全球碳排放現(xiàn)狀分析能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)全球能源消費(fèi)以化石能源為主，其中煤炭、石油和天然氣占主導(dǎo)地位，碳排放量巨大。01碳排放增長趨勢隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，碳排放量呈現(xiàn)逐年增長的趨勢，導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇。02碳排放區(qū)域分布發(fā)達(dá)國家碳排放量較高，但發(fā)展中國家由于工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，碳排放量也在快速增長。03燃煤電廠減排壓力環(huán)保法規(guī)約束各國政府出臺了一系列環(huán)保法規(guī)和政策，要求燃煤電廠減少碳排放，提高環(huán)保水平。03燃煤電廠的減排技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)減排技術(shù)無法滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求。02減排技術(shù)挑戰(zhàn)碳排放量大燃煤電廠是碳排放的主要來源之一，其碳排放量占全球碳排放總量的較大比例。01國際碳中和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各國政府和國際組織積極推動碳中和國際合作，制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。國際合作碳中和技術(shù)體系碳捕捉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國際碳中和技術(shù)體系包括碳捕捉、碳儲存、碳利用等多個環(huán)節(jié)，燃煤電廠的碳捕捉技術(shù)是其中的重要一環(huán)。國際碳捕捉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了碳捕捉的各個環(huán)節(jié)，包括捕捉效率、成本、安全性等方面的要求。核心捕捉技術(shù)原理02燃燒前化學(xué)吸附技術(shù)利用化學(xué)反應(yīng)將煤中的碳在燃燒前分離，減少燃燒時的二氧化碳排放?；瘜W(xué)吸附劑通過加熱、減壓等方式，將吸附劑中的二氧化碳釋放，實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)利用。吸附劑再生研究高吸附性能、高穩(wěn)定性、低成本的吸附劑，提高分離效率。高效吸附劑開發(fā)富氧燃燒分離技術(shù)富氧燃燒通過提高燃燒過程中的氧氣濃度，使燃料充分燃燒，減少二氧化碳排放。01燃燒控制精確控制燃燒過程中的氧氣濃度和溫度，以保證燃燒效率和穩(wěn)定性。02氧氣回收利用空氣分離技術(shù)回收燃燒產(chǎn)生的氧氣，實(shí)現(xiàn)氧氣循環(huán)利用。03新型膜分離技術(shù)膜分離工藝將膜分離技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合，形成高效的二氧化碳分離工藝。03優(yōu)化膜的結(jié)構(gòu)和形狀，提高膜的分離效果和抗壓能力。02膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)膜材料選用具有高分離性能、高滲透性、高穩(wěn)定性的膜材料，提高分離效率。01系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備組成03吸收塔與解吸塔結(jié)構(gòu)主要用來吸收煙氣中的二氧化碳，內(nèi)部填充有吸收劑，如煙道氣中的石灰乳或氨水等。吸收塔用于將吸收塔中吸收二氧化碳的吸收劑進(jìn)行解吸，釋放出高濃度的二氧化碳?xì)怏w，解吸過程通常需要加熱或減壓。解吸塔溶劑再生裝置通過加熱或減壓使吸收劑中的二氧化碳釋放出來，實(shí)現(xiàn)溶劑的再生。再生器對再生后的吸收劑進(jìn)行凈化處理，去除其中的雜質(zhì)和降解物，保證吸收劑的循環(huán)使用性能。凈化設(shè)備壓縮存儲模塊01壓縮機(jī)將解吸塔解吸出的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行壓縮，提高其壓力，便于后續(xù)的儲存和運(yùn)輸。02冷凝器對壓縮后的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行冷凝處理，使其液化，進(jìn)一步減少儲存空間。工程應(yīng)用案例分析04歐美示范項(xiàng)目成果加拿大BoundaryDam項(xiàng)目歐洲CCS示范項(xiàng)目美國PetraNova項(xiàng)目該項(xiàng)目是全球首個將碳捕獲和封存技術(shù)應(yīng)用于燃煤電廠的商業(yè)化示范項(xiàng)目，采用了先進(jìn)的燃燒后捕集技術(shù)，每年可捕獲超過100萬噸的二氧化碳。該項(xiàng)目位于美國德克薩斯州，是全球最大的燃煤電廠碳捕獲項(xiàng)目之一，采用先進(jìn)的氨法脫碳技術(shù)，每年可捕獲超過150萬噸的二氧化碳。該項(xiàng)目由挪威、荷蘭和德國共同參與，旨在展示燃燒后捕集技術(shù)的可行性，并探索運(yùn)輸和封存二氧化碳的最佳方式。亞洲試點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)中國華能集團(tuán)天津IGCC電站該項(xiàng)目是中國首個燃煤電廠碳捕獲示范項(xiàng)目，采用了燃燒前捕集技術(shù)，每年可捕獲超過10萬噸的二氧化碳。日本三菱重工業(yè)公司示范項(xiàng)目印度SAS煤炭氣化項(xiàng)目該項(xiàng)目位于日本橫濱市，采用了先進(jìn)的化學(xué)吸收法，可將燃煤電廠的二氧化碳排放量減少到原有排放量的10%左右。該項(xiàng)目位于印度泰米爾納德邦，采用煤氣化技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)化為合成氣，從而減少二氧化碳排放。123能源效率對比分析該技術(shù)適用于現(xiàn)有燃煤電廠的改造，捕集效率較高，但會消耗一定的能源，降低電廠的整體效率。燃燒后捕集技術(shù)燃燒前捕集技術(shù)氧燃料燃燒技術(shù)該技術(shù)主要應(yīng)用于整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）電廠，捕集效率更高，但需要改變煤炭的氣化過程，技術(shù)難度和成本較高。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)燃煤電廠的近零排放，但需要大量氧氣供應(yīng)，且技術(shù)尚處于研發(fā)階段，成本較高。技術(shù)挑戰(zhàn)與對策05能耗過高難題突破開發(fā)新型捕集技術(shù)，提高二氧化碳捕集效率，降低能耗。高效低能耗的捕集技術(shù)通過系統(tǒng)優(yōu)化，提高捕集效率，減少能源消耗。捕集過程優(yōu)化將捕集過程中產(chǎn)生的熱能、壓力能等回收利用，降低系統(tǒng)整體能耗。能源回收利用設(shè)備腐蝕防護(hù)方案腐蝕防護(hù)層技術(shù)在設(shè)備表面涂覆防腐層，提高設(shè)備抗腐蝕性能。03建立腐蝕監(jiān)測體系，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備腐蝕問題。02腐蝕監(jiān)測與預(yù)警耐腐蝕材料選擇選擇耐腐蝕材料制造捕集設(shè)備，如不銹鋼、玻璃鋼等。01運(yùn)營成本優(yōu)化路徑捕集效率提升通過技術(shù)改進(jìn)，提高捕集效率，降低捕集成本。01自動化控制采用自動化控制系統(tǒng)，降低人工操作成本，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。02廢棄物資源化利用將捕集到的二氧化碳進(jìn)行資源化利用，如用于化肥生產(chǎn)、油田驅(qū)油等，降低運(yùn)營成本。03未來發(fā)展趨勢06智能化控制系統(tǒng)利用人工智能算法對電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)化控制。AI算法優(yōu)化智能監(jiān)測與診斷自動化調(diào)節(jié)實(shí)時監(jiān)測電廠運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行預(yù)警和診斷。通過智能控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)電廠的運(yùn)行參數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)的能效比。生物-化學(xué)耦合法微生物轉(zhuǎn)化利用微生物將燃煤電廠排放的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)碳的循環(huán)利用?；瘜W(xué)吸收法生物質(zhì)能利用采用高效的化學(xué)吸收劑，如氨水、氫氧化鈉等，對燃煤電廠排放的二氧化碳進(jìn)行吸收和轉(zhuǎn)化。將生物質(zhì)能與燃煤電廠的二氧化碳進(jìn)行耦合利用，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用和減排。123碳資源化利用方向碳循環(huán)利用將捕集到的二氧化碳作