燃煤电厂烟气碳捕集系统的产品处理装置包括压缩、干燥和液化装置,其选型方案决定产品气质量。基于某1000MW等级火力发电厂的50万t/a规模烟气二氧化碳湿法捕集项目,针对湿法吸收工艺CO2气体含水率高、气量较大但压缩压力不高的特性,结合电厂发电、供热运行限制,对CO2气体压缩系统压缩、液化及冷却工序所需CO2压缩机、冷冻液化机等设备选型开展比型分析,并对化工系统设备应用于电力生产单位的适应性进行研究。结果表明,燃煤电厂烟气CO2捕集装置设备选型与石油化工单位CO2捕集装置设备选型差异极大。与化工单位的负荷追求稳定相比,现代火电厂调峰运行负荷波动性极强,火电厂CCUS项目采纳电厂排烟为原料,使用电厂余热蒸汽,占用厂用电份额,与电厂主系统共用循环水、闭式水、压缩空气等生产资料,导致火电厂CCUS项目所需烟气量、动力蒸汽参数、烟气CO2浓度、冷却水源等处于波动状态,换热装置、压缩机等选型的设计边界条件与化工单位不同;一般情况下,燃煤电厂与化工企业所处区位不同,化工企业多为上下游企业同处一个化工区,火电厂周围一般不毗邻CO2消纳单位,火电厂CCUS装置的产品气质量标准、气体封装及运输设备需结合区域及市场定位与化工单位相区别;与化工单位相比,燃煤电厂CCUS项目具有动力源成本较低等优势,电厂项目更多应考虑减少吸收剂损耗等成本,不必一味追求降低能耗成本。

李偲(1986—),男,江苏泰州人,工程师。E-mail:290486018@qq.com

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李偲,龚海艇,杨阳,等.燃煤烟气碳捕集系统压缩、干燥与液化设备选型[J].洁净煤技术,2023,29(12):110-118.