低碳能源与低碳经济-高碳能源的低碳利用

低碳能源与低碳经济低碳能源研讨会温室效应全球碳循环低碳经济低碳能源

化石燃料的燃烧（约占CO2排放总量70％）和地球植被的破坏是CO2浓度增加的主要原因，能源工业同时也是甲烷气体的一个重要的产生源（约占总量的20％）。据统计，现在全球每年因燃煤而产生的CO2就高达60亿t。因此，能源产业成为减少温室气体排放行动的焦点。

高碳能源的低碳利用

洁净煤技术

《洁净煤技术》（CCT）是以“高效转换、污染控制以及向发展中国家输出先进燃煤技术和装备”为目标的跨世纪计划。这一计划的根本目的是高效清洁利用煤炭，以达到减少碳排放的目标。

各种发电方式下每千瓦·时排放

CO2折合碳单位（g）

不同发电方式的技术经济比较*亚临界/超临界发展超临界机组

发电效率与排放量*当使用转换反应时为40％。燃烧室23燃气轮机压气机空气45排入大气余热锅炉发电机蒸汽轮机发电机凝汽器泵4s1s2s3s123451s3s4sQ23Q41QfaS燃气-蒸汽联合循环整体煤气化联合循环(IGCC)将煤转换成可燃气体，供燃气机燃用，以煤气化设备取代锅炉，从而能更好地实现高品位煤化学能的梯级应用。脱硫效率达96-97%，。煤气加热煤气加热蒸发器过热器煤气加热器煤气加热器省煤器低压蒸发器省煤器2蒸发器2省煤器1蒸发器1回热器回热器再热器冷却器发电机气化炉洗涤器冷粗煤气20ºC982ºC热粗煤气煤浆灰空气538ºC927ºC煤气膨胀透平增压压气机中间冷却器发电机压气机空气燃气透平除氧器补充水排气发电机615ºC538ºC16.6Mpa高压中压低压凝汽器燃料电池和IGCC组合的联合循环示意图

展望21世纪的能源系统燃烧后燃烧前氧燃烧工业过程富集CO2流程与系统600MW机组年CO2排放量近400万吨，世界最大的CCS规模仅为100万吨/年(北海油田)，各种溶剂(液)吸收、膜分离及固体吸附法的中试示范最大为万吨/年级。规模化？O2/CO2循环燃烧方式PowerCO2,H2O,SOX,NOX,CH4,HC,etc.PowerGeneration

~FossilFuelsAir♥煤粉OXY-FUEL燃烧是可行的♥研究没有明显的技术障碍♥可望实现污染物的综合脱除图7O2/CO2燃烧系统国内首座中试规模台架系统煤的O2/CO2循环燃烧原理及污染物协同脱除机理O2/CO2循环燃烧装置与系统的优化O2/CO2循环燃烧低NOx技术与机理O2/CO2循环燃烧热力计算方法燃烧中的多种污染物协同脱除空气燃烧O2/CO2O2/CO2+CaO2/RFG+CaCO2（%）93.995.595.4NOX(mg/Nm3)14381257(33%)308(85%)472**(89%)SO2(mg/Nm3)58576460(16%)571(93%)314**(96%)Hg(mg/h)*5.8918.15(68%)

劣质高硫贫煤：Vad=14.0，Aad=41.9，FCad=42.7，Sad=1.85烟气中CO2浓度达到95％，炉内喷钙条件下，SO2脱除率达93-96％，NOx脱除率达85~89％，Hg降低68%实现了多种污染物的协同脱除。*灰中Hg含量**据烟气量进行折算后O2/CO2燃烧及污染物脱除试验CO2的回注增加石油回收工艺

我国“中国陆上已开发油田提高采收率第二次潜力评价及发展战略研究”项目研究成果表明，CO2驱在我国有很大的潜力。在评价的101.36亿吨常规稀油油田的储量中，以CO2驱为主的混相及非混相驱可以分别提高采收率18.2和8.7个百分点，增加可采储量0.95亿吨和0.61亿吨。应用CO2驱油潜力初步评价：中国适合注气储量为35亿吨，增加可采储量3.5亿吨。相当于新发现一个11亿吨储量的大油田。O2/CO2循环燃烧方式Oxy-FuelCombustionCO2提高石油采收率(EOR)CO2来源？

降低NOx排放

增强SOx脱除

较低的汞排放

增加CO2浓度有机结合实现真正意义上的规模减排与资源化利用的结合CO2富集及资源化利用系统单位发电成本计算公式：2×300MW亚临界2×600MW超临界原始系统，无脱硫脱硝213.2192.9原始系统，有脱硫脱硝253.0230.1Oxy-Fuel燃烧，不考虑CO2出售331.6290.9Oxy-Fuel燃烧，考虑CO2出售CO2售价：100元/吨245.8215.3CO2售价：120元/吨228.6200.2CO2售价：150元/吨202.9177.5单位：¥/MWh1.5