華能正寧電廠碳捕集示范工程。 　　路建龍攝

　　9月25日，全球規模最大的煤電碳捕集示范工程在華能甘肅正寧電廠圓滿完成72小時試運行，正式投入運營，年捕集二氧化碳達150萬噸，相當於處理60萬輛汽車一年的碳排放量，技術和裝備實現全國產化。該項目的成功投運，標志著我國二氧化碳捕集、利用與封存技術（CCUS）百萬噸級工業化示范應用邁上新台階，有助於煤電實現大規模、工業化、深度減排。

　　記者了解到，作為我國首個千萬千瓦級多能互補綜合能源基地——華能隴東能源基地的核心配套項目，該項目對華能甘肅正寧電廠1號機組脫硫后煙氣開展碳捕集，捕集率超90%，捕集的二氧化碳純度超99%。捕集后的二氧化碳將進行地質封存，或用於油田增採、綠色燃料合成、礦化建材等領域。

　　“這一項目，圍繞碳捕集、壓縮、封存等關鍵環節，先后攻克了低能耗吸收溶劑、超大型分離塔器、節能型超臨界二氧化碳壓縮機、大規模地質安全封存等技術難題，創造了多項‘全球首次’與‘國內首創’，成功打通技術攻關與成果轉化‘最后一公裡’，實現技術和裝備100%國產化。”中國華能集團有關負責人說。

　　比如，在二氧化碳捕集領域，常見的碳捕集工藝中，煙氣首先要通過引風機進入水洗塔，進行降溫的同時，除去其中的硫氧化物、氮氧化物、粉塵等雜質。緊接著，這些氣體又來到吸收塔，用於吸收二氧化碳的吸收溶劑，與氣體充分發生反應。此時，煙氣中大量的二氧化碳將被溶劑吸收，剩余氣體達到排放標准，排入大氣。不過，這種工藝中，兩個塔獨自運作，煙氣“走的路線”比較長。

　　為了解決這一問題，該項目創新採用復合式吸收塔“二塔合一”設計，將煙氣預洗滌與碳捕集環節深度集成，解決傳統工藝輸送路線長、阻力大的能耗問題，並通過富液分流、中間循環冷卻等多種節能技術，實現熱量利用最大化，整體節能效果顯著。

　　項目採用了中國華能自主研發的新型吸收溶劑，可高效捕獲低濃度煙氣中的二氧化碳，顯著降低碳捕集能耗。研發的新型塔內件可顯著提升復合吸收塔的整體性能﹔研發的吸收溶劑淨化裝置可對吸收溶劑進行淨化，有效延長吸收溶劑使用壽命、降低碳捕集成本。

　　在二氧化碳管輸環節，項目創新研制出我國首台可滿足超臨界管輸需求的八級整體齒輪式二氧化碳壓縮機，可將捕集到的氣態二氧化碳壓縮至超臨界態，提高管道輸送效率，大幅降低輸送能耗與成本。該壓縮機填補了國內超臨界壓縮裝備的空白，總重量與傳統單軸壓縮機相比減少20%，效率提升10%，每壓縮1噸二氧化碳可節約10度電，為捕捉后二氧化碳的大規模管道輸送與封存提供了重要設備支撐。

　　在二氧化碳封存環節，項目建設了國內封存層位最深、單井規模最大的咸水層封存工程，創新採用多層注入技術，可將捕集后的二氧化碳注入地下2000至3500米深的3至4個地層，單井年封存能力達20萬噸，大幅提升了儲存量。

　　封存點還配套了“空—天—地—井”一體化監測系統，通過衛星遙感、地面監測、地下井網等方式對封存效果進行全方位監測，保障長期安全高效封存。

　　據介紹，該碳捕集示范工程還具備輔助調峰能力的運行模式，可動態調整碳捕集系統負荷，使煤電機組在實現大規模碳捕集的同時具備靈活調節能力，保障電力的安全穩定供應。

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