摘要：对燃煤电厂进行二氧化碳捕集是减少温室气体排放的重要手段。论述了燃煤电厂二氧化碳捕集技术，包括燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集，其中基于化学吸收的燃烧后二氧化碳捕集技术应用最为广泛。从系统工艺参数的优化、吸收剂和工艺流程的改进以及新能源耦合等方面，总结了破捕集节能优化技术的研究进展，对开发低能耗的碳捕集技术具有重要意义。

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根据国际能源署(IEA)的数据显示，2018年全球CO₂排放总量为33143×10⁶t，其中我国CO₂排放量为9481×10⁶t，占全球总量的28%。为应对气候变化，减少以CO₂为主的温室气体排放，中国在2020年的第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，将力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。在我国，燃煤电厂是温室气体排放的主要来源，约占全国温室气体排放总量的50%[1]，对此类CO₂进行捕集和封存是应对气候变化和减少温室气体排放的重要技术手段。因此，研究燃煤电厂CO₂捕集技术，并降低其能耗和成本，对于早日实现“3060目标”具有重要意义。

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1 燃煤电厂CO₂捕集技术

燃煤电厂CO₂捕集技术大致可分为燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集，其中燃烧后捕集又包括化学吸收法、物理吸收法、膜分离法和低温分离法等[2]。燃烧前CO₂捕集技术，一般应用于整体煤气化联合循环IGCC（integrated gasification combined cycle））电厂，工艺流程如图1所示。即煤经过气化装置生成由CO和Ｈ₂组成的合成气，随后CO在变换装置中与蒸汽反应生成CO₂和H₂，再通过物理或化学的分离工艺将CO₂分离，进一步压缩储存，富氢燃料进入口燃气轮机。燃烧前捕集一般会降低电厂发电效率约７~10个百分点。

燃烧前CO₂捕集技术在我国已有工程应用，坐落于天津的华能IGCC电厂碳捕集装置是我国首套燃烧前CO₂捕集装置，该装置年捕集CO₂能力10万ｔ，CO₂捕集率达90%以上。

燃烧中CO₂捕集技术即富氧燃烧，工艺流程如图2所示。即空气先在空气分离装置分离出氧气，燃料在高纯度氧气氛围中燃烧，燃烧生成的烟气成分主要为CO₂和Ｈ₂O，经冷凝可将CO₂分离，一部分烟气通过再循环进入锅炉起到控制燃烧温度的作用。由于在燃烧时采用高纯度氧替代空气作为氧化剂，所以提高了烟气中CO