富氧燃烧CO2规模减排与资源化利用技术

以煤为主的能源结构决定了我国CO₂减排工作的长期性、独特性以及所面临的严峻形势。碳捕获与储存（CCS）技术，特别是燃煤CCS技术是我国应对CO₂强制性总量减排目标或相对减排目标的必然选择。

我校煤燃烧国家重点实验室是国内最早从事CO₂捕获与隔离研究的单位之一，早在上个世纪90年代就率先开展了富氧燃烧技术的基础研究，近年来先后承担了包括国家支撑计划、973、863以及国家自然科学基金重点项目在内的多项重大重点项目，建成了国内首套400KW半工业规模的富氧燃烧与污染物联合脱除综合试验台，并在此试验装置上开展了大量卓有成效的研发工作，实现了CO₂的高浓度(95％)富集，以及脱除85% NOx和脱除90% SO₂的目标。这项工作是国内富氧燃烧技术研究的一个重大突破。与此同时，还对这种新型燃烧方式下包括细微颗粒物在内的污染物生成规律进行了系统的理论分析和定量描述，对富氧燃烧技术的燃烧原理、多种污染物的生成机理和协同脱除原理、CO₂在低渗透油藏中的渗流力学与矿物化原理等，进行了较为深入的揭示，取得了一系列阶段性成果，形成和开发了许多具有自身特色的创新性的理念、工艺和方法，在新型燃烧器设计、运行工况的优化和新型锅炉设计原理和计算方法方面，积累和取得了较为丰富的经验和成果，为新型燃烧方式的工业示范奠定了坚实的理论和技术基础。

和其他碳捕获方式相比，富氧燃烧技术在投资成本、运行成本、CO₂减排成本、大型化和与现有技术的兼容度等方面都具有优越性。为此，已制定了富氧燃烧规模捕获燃煤CO₂的技术发展规划和放大路线（0.4MW→3MW→35MW）。目前3MW富氧燃烧中试示范工程已开始建设，预计于2011年底完成并运行，届时可望实现年捕获7000吨CO₂。35MW富氧燃烧示范工程也已完成选址，目前正在进行初步设计，预计于2014年实现运行，CO₂捕获量将达到每年10万吨以上。这将是目前国内最大规模的煤燃烧过程中CO₂减排项目。

富氧燃烧燃煤CO₂规模减排技术代表了当今世界燃煤碳规模减排及资源化利用的发展方向，不仅能解决当前国家碳规模减排遇到的重大技术难题，而且对电力系统设计、装备制造、石油勘探开采以及空分制氧等相关产业的发展将起到重要的推动和引领作用。