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國能錦界公司：統(tǒng)籌能源安全和碳減排的技術(shù)——CCUS

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-08-14 16:46

高云芳　陳一鳴

　　走進(jìn)國能錦界能源有限責(zé)任公司（以下簡稱“國能錦界公司”）東北區(qū)域，在和煦陽光的照射下，乳白色的廠房建筑折射出耀眼的光芒。這是該公司15萬噸/年二氧化碳捕集封存全流程示范項(xiàng)目，自投產(chǎn)以來，已累計(jì)產(chǎn)銷二氧化碳超過10萬噸。

　　在近5年時(shí)間里，國能錦界公司依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和系列集團(tuán)級(jí)重點(diǎn)科技項(xiàng)目，以聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)黨小組為起點(diǎn)，到成立CCUS研究中心黨支部，完成了“15萬噸/年燃燒后CO2捕集-驅(qū)油/封存全流程示范工程（CCUS示范項(xiàng)目）”建設(shè)和運(yùn)維，以科學(xué)之策、精準(zhǔn)之措應(yīng)對能源變革的非凡挑戰(zhàn)，深耕不輟打造國家級(jí)CCUS示范項(xiàng)目。

迸發(fā)綠色動(dòng)能助力低碳轉(zhuǎn)型

　　2019年11月1日，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“15萬噸/年燃燒后CO2捕集-驅(qū)油/封存全流程示范工程”正式開工建設(shè)。深夜的辦公樓中，聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)黨小組辦公室的燈久久未熄。

　　“師父，我一想到咱們現(xiàn)在建設(shè)的就是國內(nèi)最大的CCUS項(xiàng)目，心里可驕傲了！”新入職的大學(xué)生小高興奮地說道。

　　“你呀！”胡師傅揉了揉發(fā)緊的脖頸，說道：“正是因?yàn)檫@樣，從設(shè)計(jì)、建設(shè)施工到運(yùn)行維護(hù)，我們毫無前車之鑒，一切都要在摸索中前進(jìn)?！?/p>

　　“最近翻看的各個(gè)電廠、化工廠的規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)摞起來比我都高了?！蓖瑸榧夹g(shù)攻關(guān)黨小組的趙師傅在一旁笑著說道。

　　無數(shù)個(gè)深夜里，聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)黨小組成員在這間小小的辦公室中研究解決了28項(xiàng)技術(shù)難題。

　　2021年6月25日，項(xiàng)目順利通過168小時(shí)試運(yùn)行，正式投入生產(chǎn)運(yùn)營。

　　汗水澆灌收獲，實(shí)干篤定前行。2023年3月，CCUS項(xiàng)目順利通過國家科技部課題驗(yàn)收，主要性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，吸收劑再生熱耗<2.35GJ/tCO2。在收獲了化學(xué)工業(yè)“優(yōu)質(zhì)工程”獎(jiǎng)、國家能源集團(tuán)“優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”獎(jiǎng)、國資委2022年度碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)典型案例二等獎(jiǎng)、新華社新華信用金蘭杯碳達(dá)峰碳中和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)軍案例獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)后，該項(xiàng)目又作為煤電行業(yè)唯一案例入選國際能源署（IEA）煤炭工業(yè)咨詢委員會(huì)（CIAB）2021年度報(bào)告：《低排放煤炭技術(shù)助力零碳亞洲未來》和APEC“可持續(xù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)年度報(bào)告（2022）”案例，獲得中央電視臺(tái)新聞?lì)l道《走進(jìn)老區(qū)看新貌》特別節(jié)目專題報(bào)道，取得了良好的綠色低碳科技創(chuàng)新示范引領(lǐng)作用和社會(huì)反響。

打通技術(shù)堵點(diǎn)　練就“獨(dú)門絕技”

　　“楊博士，今天帶我們學(xué)習(xí)什么？”

　　“高師傅，您又說笑了?！睏顏喞t腆地推推眼鏡，拿起安全帽向CCUS生產(chǎn)現(xiàn)場走去，“貧富液換熱器新增了一組備用，咱們一起去現(xiàn)場看看?！?/p>

　　“這個(gè)改造項(xiàng)目你不是盯了很久了嗎，都裝上了還看它干嘛！”

　　“這項(xiàng)改造過程中涉及到大量高空作業(yè)、吊裝作業(yè)、動(dòng)火作業(yè)，密封墊圈又是經(jīng)過二氧化碳吸收劑溶脹浸泡試驗(yàn)，這項(xiàng)試驗(yàn)主要是……”

　　“好好好！”，高師傅連忙打斷他，看著一談到專業(yè)問題就喋喋不休的楊博士，無奈又欣慰地?fù)u頭笑著。

　　CCUS系統(tǒng)作為全室外設(shè)備，環(huán)境溫度對系統(tǒng)影響巨大，冬季安全穩(wěn)定運(yùn)行一直是大家的“心病”，每次遇到低溫天氣，工作人員定會(huì)逐一檢查現(xiàn)場重要設(shè)備，時(shí)刻關(guān)注系統(tǒng)參數(shù)變化，對可能引發(fā)系統(tǒng)停運(yùn)、設(shè)備連鎖保護(hù)動(dòng)作的關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵設(shè)備加大巡檢力度。

　　該公司CCUS裝置貧富液換熱器原設(shè)計(jì)為兩臺(tái)傳熱面積1000平方米的板式換熱器，且兩臺(tái)換熱器為串聯(lián)、單系列運(yùn)行，裝置長周期運(yùn)行以來逐漸出現(xiàn)冬季換熱效果差、易發(fā)生腐蝕泄露等問題，且消缺處理時(shí)系統(tǒng)無備用設(shè)備，影響機(jī)組安全穩(wěn)定。為解決這一現(xiàn)狀，國能錦界公司成立專題研究小組，對貧富液換熱器缺陷率、換熱效果進(jìn)行全面盤點(diǎn)計(jì)算，對市面上現(xiàn)有換熱器進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)研，對系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)改造。此次CCUS裝置新增貧富液備用換熱器為墊片板式換熱器，單臺(tái)換熱器出力與目前串聯(lián)兩臺(tái)相當(dāng)，可實(shí)現(xiàn)切換運(yùn)行，其中密封墊圈經(jīng)過該公司CCUS裝置所使用的二氧化碳吸收劑溶脹浸泡試驗(yàn)，抗腐蝕性能良好，可有效避免腐蝕泄露事件，裝置更換后換熱器進(jìn)出口端差小于5攝氏度，單側(cè)換熱效果大于百分之五十，遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)值。

　　國能錦界公司CCUS研究中心緊緊圍繞創(chuàng)新主線，組織開展“碳先鋒”提升計(jì)劃，加大低碳、減碳、降碳科技創(chuàng)新項(xiàng)目管理和研發(fā)，全面提升CCUS創(chuàng)新平臺(tái)保障能力、科研課題攻關(guān)能力和化工板塊管理能力，著力培養(yǎng)CCUS科技人員專業(yè)隊(duì)伍，為公司、集團(tuán)CCUS發(fā)展儲(chǔ)備技術(shù)人才和管理人才。

　　2023年5月，錦界公司CCUS研究中心獲批國家能源局“十四五”第一批“賽馬爭先”創(chuàng)新平臺(tái)“國家能源煤基能源碳捕集利用與封存技術(shù)研發(fā)中心”，是國電電力唯一的國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)；同年12月，聯(lián)合西北大學(xué)獲批“陜西省‘四主體一聯(lián)合’綠色低碳技術(shù)校企聯(lián)合研究中心”，實(shí)現(xiàn)了該公司科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)的“零突破”。截至目前已累計(jì)申報(bào)省部級(jí)及行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)13項(xiàng)，發(fā)表論文21篇，申報(bào)發(fā)明專利23項(xiàng)，實(shí)用新型專利2項(xiàng)目，發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。

探索資源利用　促進(jìn)能源發(fā)展

　　“2022年，我們主動(dòng)承擔(dān)集團(tuán)公司十大重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目《二氧化碳捕集與資源化能源化利用技術(shù)研究及示范》研究，建成國家能源集團(tuán)首套10噸/年二氧化碳加氫制甲醇及50噸/年二氧化碳電催化制合成氣試驗(yàn)臺(tái)，在CO2+氫制化工品和電催化還原CO2方面取得了突破性進(jìn)展?！?/span>

　　在錦界公司CCUS廠房前，劉師傅高高舉起手中的二氧化碳磚，驕傲地向前來參觀調(diào)研的同仁介紹道，“2023年12月，首批5萬塊二氧化碳礦化磚成功出釜，礦化固碳率達(dá)到5%，打通了萬噸級(jí)二氧化碳礦化粉煤灰制磚工藝路線。目前，我們的‘CO2礦化利用固廢聯(lián)產(chǎn)高值產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)與工業(yè)示范’項(xiàng)目已列入國家科技部‘十四五’重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃?！?/span>

　　錦界公司CCUS研究中心所完成的《基于燃煤電廠耦合百萬噸級(jí)CCUS系統(tǒng)可行性研究報(bào)告》《煤電燃燒后捕集200萬噸/年咸水層地質(zhì)封存先導(dǎo)示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》，其研究成果納入集團(tuán)公司2024年重大科技指南，奠定了全球首套600兆瓦等級(jí)燃煤機(jī)組全煙氣全流程零碳足跡CCUS關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究與國際示范工程的基礎(chǔ)，為推動(dòng)傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)清潔化利用、煤電企業(yè)可持續(xù)發(fā)展開辟了新路徑。

　　同時(shí)，《典型區(qū)域CCUS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略研究》項(xiàng)目課題的完成，為錦界公司地處能源金三角地區(qū)二氧化碳源匯匹配、產(chǎn)業(yè)布局及政策制定提供強(qiáng)有力支撐，圍繞能源安全鏈、能源綠色鏈、能源科技鏈，加快形成能源領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力，以大項(xiàng)目建設(shè)帶動(dòng)科技創(chuàng)新和裝備升級(jí)，持續(xù)推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，為打造千萬噸級(jí)CCUS產(chǎn)業(yè)集群積累了寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　面向未來，國能錦界公司將堅(jiān)定不移地走好創(chuàng)新發(fā)展之路、人才培養(yǎng)之路、管理提效之路，打造科技創(chuàng)新高地，全身心投入到“能源金三角地區(qū)600兆瓦等級(jí)煤電400萬噸級(jí)全煙氣CCUS關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范”的建設(shè)工作中，為綠色低碳事業(yè)接續(xù)奮斗，砥礪前行。

責(zé)任編輯：許艷