在我国电力工业的发展史中，雄踞于江苏中部、长江北岸的国家能源集团泰州电厂是个能够彪炳史册的名字。4台百万千瓦机组，二次再热，创造电效率最高、煤耗指标最低、环保指标最优三项“世界之最”……每一项成就都散发着耀眼的光芒。
6月2日，全行业的目光又汇聚于此，亚洲最大的煤电CCUS项目——国家能源集团泰州50万吨/年CCUS项目顺利通过满负荷试运。在煤电行业落实“双碳”目标、推动煤炭清洁化利用的征途中，国家能源集团打造出了减碳固碳新样板。
“我们的系统运行安全、可靠、高效，各项指标全面优于设计值、均处于行业最优水平，标志着国家能源集团在坚决做好煤电大事、积极拓展‘源头减碳、过程控碳、终端捕碳’的全过程绿色低碳生产方式上又取得了重要突破。”国家能源集团江苏公司党委书记、董事长季明彬说。
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领先于行业的技术指标
泰州电厂厂区的一角，4个巨大的球型储气罐依次排列。几根绵长的管道与之相连。“我们的捕集区总占地面积只有1650平方米，与现有项目对比单位占地最小。” 在项目现场，国家能源集团新能源技术研究院碳中和中心碳捕集研究室经理杨阳介绍说。
面积小不过是这个项目带给人的最直观的印象，而在错综复杂的管线和巨大的储气罐的背后，一组组数据惊叹着每一个到访者——
每吨二氧化碳捕集热耗小于2.4吉焦、电耗小于90千瓦时，二氧化碳捕集率大于90%，产出干基二氧化碳纯度大于99.99%，各项指标均处于行业领先水平。
泰州CCUS项目的过人之处显然远不止于此。
在技术创新方面，项目研发了新型低能耗、高容量、高稳定性三元复配吸收剂，再生热耗较传统吸收剂下降35%以上；研发了小齿顶角碳捕集填料，较常规填料降低15%—30%，传质效率提高10%—15%；优化了塔内件分布器，吸收塔压降减小5%—10%，整塔传质效率提升5%—10%；研发了新型干法胺回收装置，胺损失较传统装置降低30%。
在工艺创新方面，采用水洗塔后置设计，解决以往项目“引风机进口湿度大”等安全隐患；采用循环水直流供水冷却系统，减少投资并降低捕集电耗约6千瓦时/吨二氧化碳；采用厂内发电机组汽动引风机排汽作为再生蒸汽主汽源，实现能耗耦合、降低整体能耗；采用级间冷却和分流解吸工艺，降低再生热耗；采用再生汽热量回收至主机凝结水工艺，减少热量损失。
在设备优选方面，项目选用变频可调离心式引风机，经济调节负荷范围可达60%—100%，变工况运行下可节能20%；选用变频可调离心式压缩机，具备40%—100%负荷可调能力，较传统螺杆式压缩机节能30%；采用新型材质板式换热器，具备耐腐蚀、防积垢、清理方便等特点，设备检修时间可缩短2—3天。同时，优化储罐配置，建设2个400立方米食品级储罐，系统运行更加灵活可控。
超过1000次的反复测试
西谚有云，“罗马不是一天建成的”。这个亚洲最大的煤电CCUS项目的成功投运，见证的是国家能源集团瞄准煤炭清洁化利用的科技前沿，着眼于CCUS关键核心技术，持续加大科研投入和研发力度，加快科研成果转化和产业化推广的铿锵步伐。
对于煤炭清洁化利用，国家能源集团是有情结的。为了确保项目顺利实施和如期建成，泰州电厂、国家能源集团新能源技术研究院、国能龙源环保有限公司联合中电工程华东电力设计院、中石化南京工程有限公司、浙江大学、清华大学、东南大学等高校、科研院所派出精兵强将投入到项目的设计、研发、建设和调试等工作中。
从2022年3月项目高质量开工，到2023年6月3日正式投运，一年多的时间里，面对疫情的反复侵袭，面对技术攻关的一个个难点，面对夏季施工酷暑的炙烤，他们交出了一份靓丽的成绩单。
作为该项目的技术负责人，国家能源集团新能源技术研究院碳中和中心主任徐冬依然清楚的记得吸收剂测试阶段的那段日子。
“吸收剂是CCUS项目技术工艺的‘心脏’，只有把吸收剂的指标和方案确定后，我们才能做设备选型等后续的工作。尽管我们在锦界项目有过15万吨/年CCUS项目的成功经验，但从15万吨到50万吨不是简单的数量上的叠加，而是要有技术上的再造和革新，从而找到最优解。”
为了寻觅到这个让他们梦寐以求的最优解，那段时间，徐冬带领着他的研发团队不停的调整吸收剂的配比方案。而这种调整，他们共测试了超过1000次。
当低能耗、高容量、高稳定性三元复配吸收剂最终研发成功的时候，他们悬着的心终于落地。
“我们的项目到今天能成功投产，并在行业中处于领先地位，作为经历了整个建设过程的参与者，我感动于我们中国人的智慧，感动于我们中国人的坚韧。”江苏泰州电厂碳资源开发专项办公室技术主管李偲激动地说。
项目过程中，国家能源集团自主开发大规模碳捕集工艺包，协同浙江大学开发碳捕集材料、协同清华大学研制小齿顶角填料，推动工艺技术创新。协同陕西鼓风机研制首套国产最大等级二氧化碳压缩机，实现项目设备100%国产化……
这种智慧和坚韧，国家能源集团人做了最好的诠释。
为大规模推广奠定坚实基础
5月27日，泰州CCUS项目试运期间生产的第一批液体二氧化碳交付给了首批用户。
“品质非常好！”几个小时之后，用户打来的反馈电话振奋了每一名项目参与者。
截至目前，泰州电厂已与8家单位签订二氧化碳购销合同，合同量达4万余吨/月，经济效益显著，因为项目可持续运行提供了有力支撑。
然而，在落实“双碳”目标、推动煤炭清洁化利用的征途中，国家能源集团人既看到了近处的绿草，也看到了远处的丛林。
泰州项目的成功投运，标志着我国在大规模煤电CCUS技术方面的日趋成熟，为后续开展更大规模的二氧化碳捕集利用奠定了坚实基础。
“煤电仍将在当下及未来较长一段时期内发挥显著的‘基础保障+系统调节’作用。泰州电厂先进高效的二次再热煤电机组实施大规模CCUS项目，实现规模化捕碳用碳，为未来实现煤电二氧化碳近零排放提供‘国能经验’。”国家能源集团新能源技术研究院党委书记、董事长褚景春说，二氧化碳无法实现足额消纳一直是限制CCUS项目可持续运营的堵点，泰州电厂通过调研周边园区与企业，对接二氧化碳使用需求，有效贯通区域碳循环，实现了50万吨/年的足额消纳，并具备稳定的盈利能力，为项目达产足产奠定了基础，为煤电CCUS长期可持续运营提供了样本，成为创新链协同攻坚的示范案例。
“下一步，我们还将就二氧化碳加氢制甲醇、制精细化工品等方面进行协同攻关突破，进一步提升二氧化碳价值率。”泰州电厂党委副书记、总经理蒋欣军说。
在中国，煤电是个大事。智慧与坚韧的国家能源集团人已奏响一曲煤电绿色发展的最美旋律，留下的唯美乐章和更多可以期待的惊喜，也在滚滚长江的波涛声中，穿越风雨，迎来希冀。
