華能履行社會責任典型案例之一 本`文@內-容-來-自;中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om
華能二氧化碳捕集技術
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——走向世界、擁抱藍天
二氧化碳等溫室氣體的減排越來越受到國際社會的廣泛關注,已成為國際能源領域研發的熱點。我國二氧化碳的排放量僅次于美國居世界第二位,減排二氧化碳的壓力越來越大,并將成為制約我國燃煤發電可持續發展的瓶頸之一。目前,國際上二氧化碳捕集和處理技術尚處于研究開發和示范階段。中國華能集團公司在二氧化碳捕集領域不斷探索、研究,先后建成投產華能北京熱電廠二氧化碳捕集示范項目及國內最大的二氧化碳捕集項目——華能上海石洞口二廠二氧化碳捕集項目,為推動我國在節能減排領域的科技創新做出了不懈努力。
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一、二氧化碳捕集技術誕生背景 本`文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com
二氧化碳是導致全球氣候變暖的溫室氣體的主要成分之一,對溫室效應的貢獻達到55%。目前全世界每年向大氣中排放的二氧化碳總量達到近300億噸,二氧化碳利用量則僅為1億噸左右,遠不到排放總量的百分之一。
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2005年2月16日,《京都議定書》正式生效,這是人類歷史上首次以法規的形式限制溫室氣體的排放;2009年12月7日,哥本哈根會議對發達國家和發展中國家在溫室氣體減排上的責任進行磋商約定,作為一個負責任的大國,中國政府作出了莊嚴承諾,2020年單位國內生產總值的二氧化碳排放量比2005年下降40-45%。 本`文@內/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網-tan pai fang. com
火力發電廠是排放二氧化碳的最大行業?;鹆Πl電廠燃燒化石燃料后排放的二氧化碳占全球燃燒同種燃料排放量的30%,大約占全球人類活動排放二氧化碳的24%。因此,排放二氧化碳最多的燃煤電廠成為最具潛力實施二氧化碳捕集的行業。目前適用于燃煤電站的成熟的二氧化碳捕集技術僅為化學吸收法脫碳技術,采用該技術的電站有美國Warrior Run電站,裝機容量18萬千瓦,每天可生產150噸食品級二氧化碳;美國Oklahoma州Shady Point電站,裝機容量4×8萬千瓦,每天可生產99%的二氧化碳 200噸;日本西南部長崎松島的JPower100萬千瓦燃煤電廠的 二氧化碳捕集試驗示范工程,捕集量為10噸/天。 本*文`內/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網-tan pai fang . c o m
2008年7月,中國華能集團在華能北京熱電廠成功建成3000噸/年級煙氣脫碳試驗示范裝置,各項技術指標達到或超過國際先進水平,捕集二氧化碳純度可達到99.5%,經過精處理后,可達到99.997%的食品級要求。這一成果得到了中央領導和國內外同行的充分肯定,為進一步實現工業化生產奠定了基礎。 本+文內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 ta np ai fan g.com
二、二氧化碳捕集技術原理 內-容-來-自;中_國_碳_0排放¥交-易=網 t an pa i fa ng . c om
煙氣中的二氧化碳在吸收塔與復合胺反應生成氨基甲酸鹽,并被輸送至再生塔加熱分解還原為復合胺和二氧化碳,復合胺溶液返回吸收塔進行再次吸附,而二氧化碳氣體則經加壓、除雜、提純、液化等工序,提純為純度為99.99%的二氧化碳。脫碳工藝流程主要由煙氣預處理系統、填料吸收塔、填料再生塔、排氣洗滌系統、溶液系統、產品氣處理系統(包括冷凝、氣液分離、壓縮)、循環水冷卻系統、輔助蒸汽系統以及水平衡維持系統等組成。精處理工藝流程主要由二氧化碳氣體儲存系統、二氧化碳氣體壓縮系統、二氧化碳提純系統、制冷系統以及儲存裝車系統等組成。
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三、全球最大二氧碳捕集項目 本`文@內-容-來-自;中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om
上海作為國際化大都市,正向實現“四個中心”邁進,溫室氣體減排已經作為一項重要工作在深入推進。目前我國人均每年二氧化碳排放量為2.7噸,而上海人均排放量居全國前列,凸顯綠色壓力。
2008年12月2日,中國華能集團與上海電氣集團在上海簽訂了“華能上海電氣溫室氣體減排研究中心合作協議”,此協議將依托華能上海石洞口第二電廠二期擴建工程,同步建設世界火電行業最大的10萬噸/年二氧化碳捕集裝置,石洞口二廠二期脫碳項目初步設計由西安熱工研究院和華東電力設計院聯合完成。在此基礎上,西安熱工研究院負責工藝流程設計和非標設備設計,華東電力設計院負責土建、建筑、總平面、施工圖、與主體工程接口以及其它輔助系統的設計。該項工程開創先河、積累經驗、完善技術,通過二氧化碳的重復利用,降低排放總量,為溫室氣體排放的總量控制作出貢獻。全球環境保護組織世界自然基金會(WWF)已正式啟動中國低碳城市發展項目,上海成為首批試點城市之一。華能上海石洞口第二電廠二期工程脫碳項目的建設是發展“低碳經濟”城市做出的最為積極的響應,具有深遠的社會意義。
四、碳捕集產品的價值 本+文+內.容.來.自:中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com
燃煤電站二氧化碳捕集產品的處理方式基本有兩種,一是二氧化碳的捕集與封存(CCS),屬于直接減排方式,受到成本和技術的限制,目前尚未得到實際應用;二是對二氧化碳捕集產品進行循環利用,通過排放總量的控制,達到間接減排的目的。目前,國際上已經開展二氧化碳捕集的燃煤電站,基本以二氧化碳的循環利用作為主要的處理方式。 內/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網-tan pai fang . com
二氧化碳在常溫常壓下是無色、無臭、無味的氣體,相對分子質量為44.01,比重1.53,密度1.977g/L,在大氣中的含量為0.03 %。二氧化碳是一種寶貴的碳、氧資源,它在地球的儲量比天然氣、石油和煤的總和還多數倍。目前,二氧化碳廣泛應用于冶金、鋼鐵、石油、化工、電子、食品、醫療等領域。
火電企業開展二氧化碳捕集具有一定的市場前景,上海地區二氧化碳市場年需求量在15-18萬噸之間,用戶主要集中在焊接和干冰兩方面,其中,用于焊接的二氧化碳年消耗量約為8萬噸,占45%,用于制造干冰的二氧化碳年消耗量約為6萬噸占35%,其余用于碳酸飲料、啤酒、冷凍、卷煙以及糧食包裝儲運的二氧化碳年消耗量共約4萬噸,占20%,預計上海地區二氧化碳市場年增量為15%。根據初步設計估算,本項目的運行成本約在450元/噸左右,食品級二氧化碳的市場批發價格約在600-800元/噸,按照每噸平均盈利200元計算,年產生利潤約2000萬元。 本`文-內.容.來.自:中`國^碳`排*放*交^易^網 ta np ai fan g.com
五、技術輸出、走向世界
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為推動中美兩國企業在節能減排、應對氣候變化方面的合作,中國華能集團公司與美國電力公司(AEP)正在籌備簽署《燃煤電廠節能降耗和二氧化碳減排技術合作協議》(以下簡稱《協議》),在2011年初國家領導人訪美期間,在兩國政要的見證下簽署。
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1、開展在燃煤電廠二氧化碳減排領域的合作研究。雙方同意采用中國華能集團公司自主開發的二氧化碳捕集技術,對美國電力公司擁有的一座60萬千瓦燃煤電廠進行年捕集150萬噸二氧化碳工程可行性研究,適時推進150萬噸每年的二氧化碳捕集示范工程的建設。 內.容.來.自:中`國`碳#排*放*交*易^網 t a np ai f an g.com
2、開展在提高現有燃煤電廠能效領域的合作。根據協議,雙方將分別對不同類型的燃煤機組進行對比研究,查找問題,提出節能降耗的具體實施辦法,努力降低燃煤機組的能耗,達到國際領先水平。
(二)合作的意義 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńpāīfāńɡ.cōm
華能集團公司和美國電力公司都是“中美清潔能源聯合研究中心(CERC)清潔煤技術團隊的主要成員單位,合作的內容符合CERC的要求,并得到了中國國家能源局和美國能源部的支持。
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中美兩個最大發電公司的合作必將積極促進中美兩國電力公司相互學習和借鑒先進技術和管理經驗,提升兩國燃煤電廠節能降耗和二氧化碳減排的技術水平。該合作也為中國華能集團公司自主研發的二氧化碳捕集技術進入美國乃至國際能源市場提供了契機,對提升我國自主技術在國際能源領域的國際影響力,樹立良好的國際形象具有重要的意義 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com
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