文章來(lai)源:中國(guo)能源建設(she)集團有限公司(si) 發布時(shi)間:2021-05-20
編者按 當前,疫情之下,央企正勇挑大梁,發揮國民經濟“穩定器”“壓艙石”的作用,同時自覺履行責任央企的擔當,與社會各界一起攜手共克時艱。近期,多家央企發布2019年社會責任報告,從環境保護、協調共贏、脫貧攻堅、一帶一路等方面向社會民眾及利益相關方披露“硬核數據”及特色案例,多角度立體展示央企在履行社會責任上的生動實踐。國務院國資委網站推出“責任央企在行動”系列報道,今天為您帶來第7篇——《中國能建:探索綠色低碳的發展路徑》。

廣東碳捕集測試平臺
隨著全球氣(qi)候(hou)變暖日益加劇,二氧(yang)化碳(tan)(tan)的(de)(de)排(pai)放問(wen)題(ti)受到(dao)了(le)世界普遍關注,越來越多的(de)(de)國(guo)家意(yi)識到(dao)控制二氧(yang)化碳(tan)(tan)排(pai)放的(de)(de)重(zhong)要性,低碳(tan)(tan)經濟、“碳(tan)(tan)減排(pai)技(ji)術(shu)(shu)”逐漸走(zou)進(jin)公眾視(shi)野。在(zai)能源(yuan)低碳(tan)(tan)領域,我國(guo)對二氧(yang)化碳(tan)(tan)捕集、利用與封存技(ji)術(shu)(shu)發展(zhan)極為(wei)重(zhong)視(shi),在(zai)一系(xi)列重(zhong)大科技(ji)規劃中,均將其列為(wei)重(zhong)點(dian)支持、集中攻關和(he)示范的(de)(de)重(zhong)點(dian)技(ji)術(shu)(shu)領域,“發展(zhan)二氧(yang)化碳(tan)(tan)捕集利用與封存技(ji)術(shu)(shu)”被正式(shi)寫入我國(guo)《國(guo)家“十三(san)五(wu)”科學和(he)技(ji)術(shu)(shu)發展(zhan)規劃》。
2019年5月(yue)15日,由中國(guo)(guo)能建廣(guang)(guang)東院(以下簡稱“廣(guang)(guang)東院”)總承包建設的亞洲首個多技術(shu)開放國(guo)(guo)際(ji)碳捕(bu)集(ji)技術(shu)測(ce)試(shi)平臺(tai)——廣(guang)(guang)東碳捕(bu)集(ji)測(ce)試(shi)平臺(tai)項目正式投產(chan),對推(tui)進(jin)我國(guo)(guo)二氧化碳減排和應對氣(qi)候變化具有里程碑意(yi)義,碳捕(bu)集(ji)技術(shu)研究(jiu)發展(zhan)自(zi)此翻(fan)開了全新一(yi)頁(ye)。
聚焦CCUS“黑科技”
CCUS被認為是目前唯一一項能(neng)實現化石能(neng)源低碳利用的(de)技術,并被認為是未來(lai)大規模減(jian)少(shao)溫室氣體排(pai)放、減(jian)緩全球變暖(nuan)的(de)可行辦法(fa)。
廣東(dong)院從2012年開展CCUS技術(shu)研究(jiu)。“與常(chang)規(gui)的碳(tan)捕集、封(feng)存,也(ye)就是(shi)CCS技術(shu)相比(bi),CCUS可以實現二氧(yang)化碳(tan)的資源化,所(suo)捕集到的二氧(yang)化碳(tan)可以廣泛應用(yong)于食品(pin)(pin)加工(gong)、離岸(an)驅油、化學產品(pin)(pin)生產等工(gong)業化利(li)用(yong)領域,因此(ci)也(ye)更具有現實操(cao)作性(xing)。”廣東(dong)碳(tan)捕集測(ce)試平臺項目經理楊暉介(jie)紹道(dao)。
根據(ju)不同的(de)回收方法,電廠煙(yan)氣(qi)二(er)氧化(hua)碳捕(bu)集(ji)技(ji)術又可以分為(wei)燃燒前(qian)捕(bu)集(ji)、燃燒中捕(bu)集(ji)和燃燒后(hou)(hou)捕(bu)集(ji)等多個類型。其中,燃燒后(hou)(hou)技(ji)術因對(dui)現有(you)電廠系統改(gai)造較小,只需在現有(you)煙(yan)氣(qi)處(chu)理系統后(hou)(hou)增加二(er)氧化(hua)碳捕(bu)集(ji)裝置(zhi),而被(bei)視(shi)為(wei)當前(qian)最具(ju)市場潛力的(de)捕(bu)集(ji)技(ji)術。
“簡單來說,就好比(bi)給燃煤電廠這個(ge)排放源戴(dai)上一個(ge)大口罩,通過脫碳(tan)裝置這個(ge)過濾系統,把對環境沒(mei)有任(ren)何影(ying)響的干凈氣體排放出去(qu),而把二氧(yang)化(hua)碳(tan)留(liu)下(xia)來集(ji)中處理。”楊暉形象稱。
廣東碳捕(bu)集(ji)測試(shi)(shi)(shi)平(ping)臺項目采用(yong)的(de)(de)正是燃(ran)燒后(hou)(hou)捕(bu)集(ji)技術(shu)。項目依托華潤海豐電(dian)廠1號100萬千瓦超(chao)超(chao)臨界(jie)燃(ran)煤機組(zu)建設(she),每年(nian)可(ke)從燃(ran)料燃(ran)燒后(hou)(hou)產生的(de)(de)煙(yan)氣(qi)中(zhong)捕(bu)集(ji)二氧化碳約(yue)2萬噸(dun),按一(yi)棵樹一(yi)年(nian)吸(xi)(xi)收18.3噸(dun)二氧化碳計(ji)算,相當于(yu)1000多棵樹吸(xi)(xi)收的(de)(de)二氧化碳量。項目建成(cheng)(cheng)后(hou)(hou),成(cheng)(cheng)為(wei)了(le)世界(jie)首(shou)個基(ji)(ji)于(yu)火電(dian)廠超(chao)超(chao)臨界(jie)機組(zu)的(de)(de)碳捕(bu)集(ji)測試(shi)(shi)(shi)平(ping)臺,也成(cheng)(cheng)為(wei)了(le)繼美國國家(jia)碳捕(bu)集(ji)技術(shu)測試(shi)(shi)(shi)中(zhong)心、挪威蒙斯塔技術(shu)中(zhong)心之后(hou)(hou),世界(jie)第三個多技術(shu)碳捕(bu)集(ji)測試(shi)(shi)(shi)平(ping)臺(試(shi)(shi)(shi)驗基(ji)(ji)地(di))。
“廣東(dong)(dong)碳捕集測試(shi)(shi)平(ping)臺(tai)項目的(de)(de)投產,標志著廣東(dong)(dong)省(sheng)乃至中(zhong)國的(de)(de)碳捕集技術研究(jiu)發展步入新征(zheng)程(cheng)(cheng)。更為重要的(de)(de)是,它作(zuo)(zuo)為一個國際(ji)性的(de)(de)共享(xiang)與(yu)開放的(de)(de)服務平(ping)臺(tai),可通過(guo)與(yu)外部科(ke)研單(dan)位的(de)(de)深入合作(zuo)(zuo),為世界碳捕集利用(yong)技術的(de)(de)研究(jiu)與(yu)測試(shi)(shi)創造了更好條件。”廣東(dong)(dong)院總工(gong)程(cheng)(cheng)師、中(zhong)英(廣東(dong)(dong))CCUS中(zhong)心主(zhu)任裴愛國表示。

俯視圖
打造CCUS示范工程
“項(xiang)(xiang)目(mu)要同(tong)時(shi)滿足電(dian)(dian)力行(xing)業和(he)化工行(xing)業設(she)(she)(she)計(ji)(ji)標準,卻沒(mei)有明確(que)的(de)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)規范指導和(he)直接(jie)的(de)工程(cheng)實例可以(yi)借鑒。同(tong)時(shi),項(xiang)(xiang)目(mu)必(bi)須(xu)在運行(xing)中的(de)電(dian)(dian)廠(chang)有限的(de)空(kong)間內實施,既要保證不(bu)影響機(ji)組安全(quan)穩定運行(xing),又要保證工藝設(she)(she)(she)施的(de)安全(quan)距離(li)和(he)結構強度滿足機(ji)組運行(xing)要求(qiu),難度非常大。“我們(men)經過(guo)反(fan)復對比論(lun)證后,最終從十幾個方(fang)(fang)案中篩選(xuan)出(chu)了最優(you)的(de)可行(xing)方(fang)(fang)案。”項(xiang)(xiang)目(mu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)總工程(cheng)師羅(luo)海(hai)中說。
考慮(lv)到(dao)平臺的(de)實驗(yan)屬性,以(yi)及(ji)未來(lai)開展不同(tong)類型吸(xi)收劑測試的(de)需要,廣(guang)東院項(xiang)目團隊(dui)在大(da)量調(diao)研論(lun)證、綜(zong)合當前最先進捕集技(ji)術的(de)基礎上,對項(xiang)目進行了(le)創(chuang)新(xin)性設(she)計。
在(zai)胺法碳(tan)捕集工藝(yi)吸收段,項(xiang)目首(shou)次采用新型的(de)高效碳(tan)捕集填料(liao),不(bu)僅可(ke)有(you)(you)效降(jiang)低阻(zu)力(li)能耗,有(you)(you)利于在(zai)未(wei)來大規模的(de)捕集項(xiang)目中推廣使用,還(huan)可(ke)以支(zhi)持不(bu)同的(de)吸收劑(ji),進(jin)行不(bu)同填料(liao)高度的(de)測(ce)試,為將來降(jiang)低碳(tan)捕集設備投資提供了有(you)(you)益探索。
在解吸塔設(she)(she)備設(she)(she)計上,項目(mu)團隊充(chong)分考慮了(le)寬廣的解吸壓(ya)力和溫度范圍,使設(she)(she)備可兼容絕大(da)多(duo)數(shu)的吸收(shou)劑,能針對不同(tong)吸收(shou)劑開展各(ge)種(zhong)工藝(yi)條件的再生(sheng)能耗研(yan)究,有(you)助于開發出(chu)低(di)捕(bu)集成本的新工藝(yi)。
“項目(mu)還采(cai)用(yong)了全球首(shou)臺(tai)20噸/天級膜分(fen)離法(fa)碳捕(bu)集系統,首(shou)次采(cai)用(yong)三(san)級膜分(fen)離新工藝(yi),能獲得高濃度(du)二氧化(hua)碳氣(qi)(qi)體(ti),并且在(zai)產品氣(qi)(qi)進(jin)入壓縮提純(chun)裝置前(qian),針對膜法(fa)產品氣(qi)(qi)創新開(kai)發出一(yi)套洗滌凈化(hua)—吸附組合新技術,這都將有利(li)于進(jin)一(yi)步拓寬膜法(fa)二氧化(hua)碳捕(bu)集產品氣(qi)(qi)的利(li)用(yong)途徑。” 羅海中介紹道。
回憶建設過程(cheng),施工(gong)經理(li)(li)楊升恒對現(xian)場的(de)(de)(de)苛刻記憶猶新。“施工(gong)過程(cheng)中,技術和安全(quan)要同(tong)時滿足電力和化工(gong)類(lei)工(gong)程(cheng)的(de)(de)(de)要求,又是在運行(xing)中的(de)(de)(de)電廠內施工(gong),對安全(quan)管理(li)(li)要求極高。”
項目建設全過(guo)程(cheng)嚴(yan)格按照在運電廠(chang)安(an)全管理制(zhi)度實施,項目團(tuan)隊科學布置工序,合理安(an)排設備周轉,狠抓每個(ge)工作面責任(ren)落實,同時還邀請了(le)化工行業(ye)科研機(ji)構參與施工方案(an)評審,確(que)保了(le)項目安(an)全順利推進。
“廣(guang)(guang)東(dong)碳(tan)捕(bu)集(ji)測試(shi)平臺項目完成后,我(wo)們還將(jiang)繼續研究(jiu)碳(tan)捕(bu)集(ji)、利用與(yu)封存的其他技術(shu)難點,希望把這(zhe)個(ge)(ge)項目做成一個(ge)(ge)技術(shu)孵化基(ji)地,培育(yu)成為廣(guang)(guang)東(dong)省甚至是國(guo)家級的技術(shu)創新基(ji)地。”裴愛國(guo)對此充滿(man)信心。

膜法碳捕集裝置
促進能源低碳利用
相關(guan)報告顯示,未來5年,全球(qiu)煤(mei)炭(tan)需求將保持(chi)穩(wen)定(ding),我國(guo)仍將是世(shi)界煤(mei)炭(tan)消費第一(yi)大國(guo),煤(mei)炭(tan)行業清(qing)潔(jie)發展(zhan)至(zhi)關(guan)重要。國(guo)際能源機(ji)構(gou)(IEA)稱“沒(mei)有CCUS,就沒(mei)有煤(mei)炭(tan)的未來”。
伴隨能源轉型(xing)的步伐(fa),CCUS正讓化石能源清潔利用(yong)的夢想照進現實。
近年(nian)來,我(wo)國正全力推進煤(mei)電機(ji)組(zu)超(chao)低排(pai)(pai)放(fang)(fang)改造,并(bing)將其列為我(wo)國面向2030年(nian)的(de)重大科(ke)技專(zhuan)項——“煤(mei)炭清潔(jie)高效利用”專(zhuan)項的(de)五(wu)個方向之一。截至(zhi)2018年(nian)底,中國煤(mei)電廠超(chao)低排(pai)(pai)放(fang)(fang)技術改造實際完(wan)成8.1億千瓦,達到或(huo)低于燃(ran)氣電廠的(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)標準(zhun),發展成效顯著(zhu)。
中國能建(jian)緊(jin)隨能源(yuan)發展態勢,著力(li)促進能源(yuan)清潔高(gao)效利用,積極推動能源(yuan)高(gao)質量(liang)發展,加大投(tou)入(ru)力(li)度,攻克和掌握了一批(pi)關鍵核心(xin)技術,取得(de)了豐碩成果。2008年,中國能建(jian)IGCC&CCS認定所(suo)在中國能建(jian)華北(bei)院成立。同(tong)年,華北(bei)院設(she)計(ji)完成了華能北(bei)京熱電廠(chang)CCS示范(fan)項(xiang)(xiang)目。該項(xiang)(xiang)目既是我國第一個燃煤電廠(chang)煙(yan)氣碳捕(bu)集(ji)項(xiang)(xiang)目,也是我國第一個后脫(tuo)碳項(xiang)(xiang)目。
2013年,廣(guang)(guang)東(dong)院作(zuo)(zuo)為(wei)發(fa)起成(cheng)員,與英國CCS研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)、蘇格蘭CCS中(zhong)心(xin)和清潔化石能源研(yan)究(jiu)院共同成(cheng)立中(zhong)英(廣(guang)(guang)東(dong))CCUS中(zhong)心(xin),促(cu)進與CCUS和近零排放有關的示范項(xiang)目(mu)(mu)在(zai)廣(guang)(guang)東(dong)發(fa)展,目(mu)(mu)前已完成(cheng)相關研(yan)究(jiu)任務(wu)12項(xiang),發(fa)表研(yan)究(jiu)報告20余(yu)份,獲(huo)專(zhuan)利(li)7項(xiang)。其中(zhong),廣(guang)(guang)東(dong)省(sheng)碳(tan)捕集、利(li)用與海上封(feng)存項(xiang)目(mu)(mu)被列入國家(jia)發(fa)改委和美(mei)國能源部的氣候變化工(gong)作(zuo)(zuo)組(zu)框架(jia),并簽署了中(zhong)美(mei)合作(zuo)(zuo)備忘錄。
此外(wai),廣東院(yuan)還與中英(ying)(廣東)CCUS中心聯合舉辦了五屆國(guo)際(ji)碳捕集(ji)(ji)利用與封存(cun)專家研(yan)討會,致力(li)于(yu)促進國(guo)內外(wai)工業界和學(xue)術界在CCUS和清潔(jie)煤技(ji)術研(yan)究(jiu)和產業化方面的交流與合作,推(tui)動碳捕集(ji)(ji)封存(cun)與利用等低碳領域(yu)的技(ji)術研(yan)究(jiu)和成果轉化。
經(jing)過多年的培養和工程實踐鍛煉,廣(guang)東院擁有(you)了一支(zhi)理(li)論水平高(gao)、專業(ye)齊(qi)全、實力雄厚(hou)的碳(tan)捕集(ji)技術團(tuan)隊(dui),團(tuan)隊(dui)成(cheng)員有(you)教授級(ji)高(gao)工6名、高(gao)級(ji)工程師21名、博士6名,涵蓋(gai)工藝、熱(re)機、電氣(qi)、儀控等多個專業(ye)。
作為前沿技術和(he)高端(duan)技術人才培養基地(di)的博士后工作站,也成為了廣東院低碳(tan)領(ling)域(yu)(yu)人才的孵(fu)化器。在站博士后從2013年開(kai)展低碳(tan)領(ling)域(yu)(yu)課題(ti)研(yan)究,已(yi)發(fa)表相關論文(wen)6篇,其中兩(liang)篇被EI收(shou)錄,申獲發(fa)明專(zhuan)利(li)2項、實用(yong)新型專(zhuan)利(li)1項。
“更為重(zhong)(zhong)要的(de)(de)是,通過這(zhe)一(yi)系列研究和工(gong)程(cheng)項目的(de)(de)實施,我(wo)們(men)的(de)(de)技術(shu)(shu)團隊已參與到碳(tan)捕(bu)集技術(shu)(shu)平(ping)臺的(de)(de)規劃、設計(ji)、施工(gong)、采購乃至調試、驗(yan)收的(de)(de)工(gong)程(cheng)建設全過程(cheng)中,積累了(le)豐富的(de)(de)工(gong)程(cheng)實踐(jian)經(jing)驗(yan),這(zhe)對我(wo)們(men)更好地掌(zhang)握碳(tan)捕(bu)集技術(shu)(shu),提升碳(tan)捕(bu)集技術(shu)(shu)能力,樹立碳(tan)捕(bu)集行業(ye)的(de)(de)品牌效應,起到了(le)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)支撐作(zuo)用。”裴愛(ai)國(guo)表示。
作(zuo)為國(guo)內領先(xian)的清(qing)潔、高(gao)效、綠色、智慧(hui)能源建(jian)設者,中國(guo)能建(jian)不斷加大研發投入,為應對全球(qiu)氣候變化,減少溫室氣體排放,發展綠色低碳能源經濟作(zuo)出積極探索與生動(dong)實踐。

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【責任編輯:趙藝涵(han)】