化學鏈燃燒技術(CLC)是一種全新的碳捕集技術,即借助載氧體將空氣中的氧傳遞給燃料,避免空氣與燃料直接接觸,燃燒產生的二氧化碳不被空氣中的氮氣所稀釋,從而實現二氧化碳在燃料轉化源頭的自分離。根據燃料種類不同,化學鏈燃燒技術分為氣體燃料化學鏈燃燒、固體燃料化學鏈燃燒兩大類。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025年中國化學鏈燃燒技術(CLC)市場專項調研及企業“十五五規劃”建議報告》顯示,碳排放是導致全球氣候變化的重要因素,化石能源燃燒是二氧化碳排放主要來源,基于我國以煤為主的能源資源稟賦及雙碳目標,亟需一種高效率、低成本、大規模碳捕集技術。作為燃燒中碳捕集技術之一,化學鏈燃燒技術具有低NOx、低成本、低能耗、高效率等優勢,應用前景廣闊。
化學鏈燃燒技術系統由反應器、氧載體(金屬氧化物)等組成。反應器是實現化學鏈燃燒的核心裝備,目前主流學鏈燃燒反應器分為雙循環流化床(CLC-DFBR)、并置固定床(CLC-PPBR)兩大類。高效氧載體的制備與性能測試、反應器設計與運行、系統的集成與優化是化學鏈燃燒技術所需攻克的問題。
國外化學鏈燃燒技術研發起步早,我國與之相比有近20年的起步差距。近年來,在國家重點研發計劃支持下,我國逐漸實現了化學鏈燃燒技術從“0”到“1”的突破,并于2023年建成了全球最大4MWth化學鏈燃燒示范裝置,2024年實現了5兆瓦化學鏈燃燒系統的自熱連續運行。
我國化學鏈燃燒技術研發單位包括東方電氣集團東方鍋爐、大唐發電集團、清華大學等,以上單位聯合研發的“20MWth化學鏈燃燒發電成套裝備”入選了2025年國家能源局發布的第五批能源領域首臺(套)重大技術裝備名單。目前我國化學鏈燃燒技術處于中試階段,以上單位正積極推動該技術工業化應用,力求在未來5年完成20-50MW化學鏈燃燒技術的大規模工業示范。
新思界
行業分析人士表示,作為碳捕集顛覆技術,化學鏈燃燒技術可應用于供熱、電力、石化、化工、油氣等高碳排放行業,環境效益和社會效益顯著。經過多年研發積累,化學鏈燃燒技術正逐漸從實驗室走向工業化應用,我國化學鏈燃燒技術已具備逐步商業化、規模化的應用條件,在國家及相關單位助力下,化學鏈燃燒技術將從示范應用走向大規模應用。
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