[00118295]基于IGCC的CO2捕集、利用与封存全系统设计技术

整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC）是将清洁的煤气化技术与高效的燃气—蒸汽联合循环结合的发电技术,具污染物近零排放、发电效率高、节水、硫和灰渣可资源化利用、CO2捕集成本低等突出优点,是煤炭高效清洁发电技术的一项重要分支。我国CO2排放量位居世界第一,其中煤电是CO2排放的主要来源。在《巴黎协定》的框架下,我国承诺到2030年单位GDP的CO2排放比2005年降低60%～65%,并在2030年左右CO2排放达峰值并争取尽早实现。我国的CO2减排任务紧迫,煤电的CO2减排问题关系到其自身的生存与发展。IGCC是迈向CO2近零排放的最现实、经济的煤电技术。 本项目研究以中国华能集团250MWe级IGCC示范电站国内首套全流程大规模燃烧前CO2捕集示范系统的试验运行数据及关键技术研发结果为基础,开展基于400MWe级IGCC的CO2捕集、利用与封存（CO2 capture, utilization and storage, CCUS）全系统优化与集成设计技术研究。项目研究领域所属科学技术领域为先进能源技术领域,为国家“十二五”高科技研究发展计划（863计划）项目之一。项目主要研究目的是建立400MWe级基于IGCC的全流量CO2捕集、利用和封存系统设计模型,完成工程放大工艺集成与工艺基础设计研究,形成400MWe级IGCC的CCUS系统设计与技术经济性方案,为400MWe近零排放燃煤电站示范工程提供技术支撑。项目主要技术创新点为： 1)本项目研究建立了基于IGCC的CO2捕集、利用与封存系统设计模型,利用已建成的国内首套IGCC示范工程与国内首套大规模燃烧前CO2捕集装置数据进行了验证,首次形成了我国大型化集成CCUS的IGCC电站全流程设计方法与优化方案; 2)本项目研究以工程化为目标,首次编制完成基于400MWe级IGCC系统CO2捕集、利用与封存系统工艺包; 3)本项目揭示了集成CCUS的IGCC电站各单元、各子系统的匹配特性与交互作用的规律,构建了集成CCUS的IGCC系统多目标集成方法和设计优化软件,创立了集成CCUS的IGCC设计技术体系,实现了煤基发电系统从传统蒸汽简单循环向CO2近零排放的煤气化联合循环的跨越。 通过本项目相关研发工作的开展,完成基于400MWe级IGCC的CO2捕集、利用和封存系统全系统模拟、方案设计与工艺包,打通从煤气化到CO2利用、封存与电力输送的技术路线,为后续400MWe近零排放燃煤电站示范工程提供技术支撑,也为基于IGCC的CO2捕集、利用和封存系统及关键技术研究提供凝练总结和目标引导作用,确保了IGCC发电技术体系的整体性和协同性,为我国在相关领域的技术选择和政策制定提供依据。