学科专业评审组：机械组
项目名称：CCUS装置用离心压缩机组技术研究及开发
提名单位： 陕西省工业和信息化厅
提名等级：二等奖
提名单位意见： 西安陕鼓动力股份有限公司联合西安交通大学、国家能源集团新能源技术研究院有限公司、国家能源集团泰州发电有限公司、西安陕鼓数智化技术有限公司等单位，开展了“CCUS装置用离心压缩机组技术研究及开发”项目的研究。项目针对CO2捕集工艺系统及其中的核心动设备压缩机进行研究，开发高效、可靠离心压缩机，实现在国内火电CCUS领域中离心压缩机的首次应用，显著提升了能效，降低CO2捕集成本，为CCUS技术产业化、规模化提供技术保障，经济效益及社会效益显著。该成果具有广泛的适用性和推广价值，为煤电行业落实“双碳”目标、推动煤炭清洁化利用打造减碳固碳新样板，并为多个行业的低碳转型提供强有力的技术支撑。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：
  1. 姓名：张俊龙
    排名：1
    行政职务：部长助理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、作为项目负责人，主导完成项目前期CCUS技术研究，并结合CCUS工艺特点，牵头完成CO2离心压缩机组研究及开发工作，同时，从前期可研开始，全程参与泰州电厂50万吨/年CCUS项目的开发过程，并担任泰州项目CO2压缩机组的主设，完成了机组的详细设计工作，并牵头完成机组的控制方案研究，并最终完成现场调试及验证工作，实现了机组高效节能、稳定可靠运行。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2、3创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件1-1、8-7、10。
    曾获国家科技奖励情况：2019年度中国节能协会节能减排科技进步奖二等奖，“烧结余热回收与烧结主抽风联合驱动机组（SHRT）”，第四完成人，2019-K06-8-004；2022年度中国节能协会节能减排科技进步奖二等奖，“空分装置配套空增一体机汽电双驱同轴机组(MCRT)开发及应用”，第七完成人，2022-K09-34-007。
  2. 姓名：白旭峰
    排名：2
    行政职务：无
    技术职称：高级工程师
    工作单位：西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、负责承担压缩机组的气动详细设计工作，提供压缩机完整技术方案，包括气动报告、API617数据表和机组预测性能曲线，保证满足用户提供的所有工况条件需求。同时，在该机组生产加工制造中、产品厂内机械试车、用户现场投运中提供技术服务支持工作，尤其在用户机组开车现场，配合用户和设计院，做好机组在开车过程中的技术参数调整、工艺负荷分配、并网自动切换等工作，全力确保机组的安全可靠稳定运行。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件1-1、1-3。
    曾获国家科技奖励情况：2019年度中国石油和化学工业联合会科技进步奖三等奖，“混合脱氢装置工艺全流程压缩机组的研制”，第二完成人，2019JBR0262-3-2。
  3. 姓名：杜国栋
    排名：3
    行政职务：总质量师
    技术职称：高级工程师
    工作单位：西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、作为项目重要成员，负责50万吨/年CCUS离心压缩机组技术方案评审、现场安装调试方案审核、项目整体协调及市场开拓技术支持，实现了陕鼓CCUS领域的市场突破。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2、3创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件1-1、1-2、1-3、8-4、8-5。
    曾获国家科技奖励情况：2017年度陕西省科学技术进步奖三等奖，“MVR蒸汽压缩机组的开发与应用”，第五完成人，2017-3-042-D1；2023年度机械工业科学技术奖二等奖，“能量回收透平耦合汽电同驱高炉鼓风机组节能技术研发及应用”，第三完成人，R2306010-03。
  4. 姓名：李早阳
    排名：4
    行政职务：副主任
    技术职称：副教授
    工作单位：西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献：1、作为本项目的重要成员，在CO2离心压缩机的设计和开发过程中，在物性计算软件及模型级的开发方面，提供了理论支撑和技术指导，为压缩机的气动性能先进性，做出了重要贡献。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第2创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件8-2。
    曾获国家科技奖励情况：2024年8月，大型换流设备冷却系统效能提升关键技术及装置应用，宁夏自治区科学技术进步二等奖。
  5. 姓名：杨光俊
    排名：5
    行政职务：副总经理
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：国家能源集团新能源技术研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、作为50万吨/年CCUS装置的项目负责人，从项目可研到立项、具体实施、现场安装调试、成功投运整个过程中，负责整体牵头化学吸收法CCUS工艺装置的技术难点的论证和技术攻关，包括乙醇胺吸收剂、CO2离心压缩机等关键设备的选型论证、工艺系统的调试方案等，为项目的最终成功运行，提供了技术保证。结合 “双碳”战略目标，结合本项目的应用经验，对国内火电行业的低碳发展前景进行分析，应对提出了相应的改造技术路径。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件8-6。
    曾获国家科技奖励情况：获2018年环保部环境科学技术奖二等奖、2018年中国电力企业联合会电力创新大奖，地市级科技进步奖9项。
  6. 姓名：徐福斌
    排名：6
    行政职务：总工程师
    技术职称：高级工程师
    工作单位：国家能源集团泰州发电有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、作为五十万吨级CCUS科技项目的总工程师，在项目建设过程中负责协调和指导项目实施及应用，对项目实施过程中的科技创新部分提供了重要的指导性意见。在对离心式压缩机组进行调试、运行、优化以及自动控制方面，提出了具有建设性的指导意见，为项目的成功实施以及在行业中的主要指标领先做出了显著贡献。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件8-3。
    曾获国家科技奖励情况：
  7. 姓名：李震
    排名：7
    行政职务：部长助理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、负责指导本项目15MPa等级科研过程的开展，论证项目执行路线、关键技术方案的确定；关键核心配套设备（跨临界模拟、防喘振优化、放空优化）的调研、开发及应用，某煤化工领域首个大型CCS示范项目用CCS机组的开发；指导、评审机组控制思路的确定；开展现场设备调试、投运、验证。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件1-2。
    曾获国家科技奖励情况：2019年度陕西省科技进步三等奖，“烧结余热回收与烧结主抽风联合驱动机组（SHRT）”，第三完成人，2019-J-4129-3-R03。
  8. 姓名：李勇
    排名：8
    行政职务：总经理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：西安陕鼓数智化技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、作为本项目自电控专业的负责人，牵头完成CCUS项目前期的资源配置、技术研发、技术方案论证评估、自电控系统设计指导、新产品鉴定、成果申报等全过程，全面负责自动化专业的技术研发及验证实施。包括开展CCUS机组全自动控制方案的开发过程，主持自控系统及高低压电气系统的技术方案评审、设计方案评审，主导项目全过程智能化控制策略研发等，牵头建立了陕鼓CCUS机组智能化控制及电气技术子体系。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件8-1。
    曾获国家科技奖励情况：2017年度西安市科学技术进步奖一等奖，“0.6米连续式跨声速风洞用压缩机组研制”，第九完成人，2017-1-8-D1。
  9. 姓名：梁锋博
    排名：9
    行政职务：无
    技术职称：工程师
    工作单位：西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、根据本项目相关要求及气动计算结果和数据，全新设计压缩机，结合以往设计经验，对压缩机的结构、主轴材料等进行改进：将机壳的一段进气室改为内甩结构，利用扭矩扳手把紧机壳螺栓；将主轴材料选为不锈钢，并在轴承部位设置碳钢轴套，满足压缩机主轴长周期稳定运行；将平衡盘设置为分体式安装，从两侧安装叶轮，降低叶轮的轮毂直径，减小转子轴向力；在压缩机每级下方设置了一个排凝管，使压缩机中的凝液可及时引出压缩机；将压缩机口圈密封、干气密封、前轴端密封、平衡盘密封都设计成金属软密封，使密封间隙更小，泄漏更小。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1、3创新点做出了创造性贡献，证明材料见附件1-1、8-4。
    曾获国家科技奖励情况：2018年度氮肥、甲醇行业技术进步奖二等奖，“焦炉煤气制甲醇工艺用压缩机关键技术”，第七完成人，2018-2-7-D；2019年度陕西省机械工程学会科学技术奖三等奖，“大型工业氨制冷压缩机组及制冷系统关键技术”，第四完成人。
  10. 姓名：张武
    排名：10
    行政职务：部长助理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献：1、从事技术评审、技术应用和技术方案的推广；组织技术团队研究世界领先水平德国MAN透平的技术方案、技术数据、性能参数等；组织参与国家能源、中国华能、中国华电、浙江大学的联合研发，火力发电化学胺吸收法行标编制；组织成果在50万吨/年CCUS项目的成功应用。 　　2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点的推广应用做出了创造性贡献，证明材料见附件2、10。
    曾获国家科技奖励情况：2025年度中国石油石化装备科技创新成果三等奖，“生物发酵用节能集约型汽电双驱供风及能量回收机组技术及应用”，第九完成人。
主要完成单位及创新推广贡献：
  1. 单位名称：西安陕鼓动力股份有限公司
    单位贡献：西安陕鼓动力股份有限公司（以下简称公司）是我国重大装备制造企业，是为石油、化工、冶金、空分、电力、城建、环保、制药等国民经济支柱产业提供分布式能源系统解决方案的提供商和服务商。公司业务分为“能量转换设备制造、工业服务、能源基础设施运营”三大业务板块。 　　公司从单一产品制造商向分布式能源领域系统解决方案提供商和服务商转型，公司通过对能源转换、能源应用、余能回收、废弃物处理各环节的整体设计和分级利用，大幅度提高能源的总体效率，改变现有的能源利用格局。 　　公司针对本项目建立了专项研发团队，团队由各专业技术专家组成，负责CCUS装置用离心压缩机组技术研究及开发工作。公司通过技术攻关，充分发挥自身优势和资源，制定技术方案，对CCUS 工艺流程集成技术、压缩机气动优化技术、压缩机结构创新设计、转子动力学优化技术、自动化控制系统技术、CCUS离心压缩机系列化设计技术等多方面进行了创新。在项目研制过程中，开发了高精度CO2物性计算软件以及全系列的基本级等核心技术，打破了国内外技术壁垒，将CCUS装置用离心压缩机组技术提高到了国际先进水平，最终开发出高效、可靠的离心压缩机，有效提高CO2压缩效率并降低CO2捕集成本，为CCUS技术产业化、规模化提供技术保障。

  2. 单位名称：西安交通大学
    单位贡献：西安交通大学作为本项目的参与单位之一，在项目的研制过程中，主要技术贡献如下： 　　1、在CCUS工艺流程的研究过程中，提供了技术咨询和文献支持，并协助对各技术进行对比分析，确定发展路径； 　　2、协助构建跨/超临界二氧化碳介质物性精确计算技术，运用海姆霍茨物性方程并基于实验数据修正，在专用物性计算软件开发过程中，提供理论支持和技术指导，并协助对软件进行评审，结合优化设计软件确保级及整机热力性能高精度，并通过实测压缩机性能优于设计值，偏差控制在2%以内； 　　3、陕鼓与西安交大建立的联合研究院，在离心压缩机、轴流压缩机、透平膨胀机等多方面开展合作，在CO2离心压缩机模型级的开发过程中，协助陕鼓对模型级试验台位的建设及测试方法提出了有效的建议。在泰州电厂50万吨/年CCUS项目执行过程中，协助对压缩机的气动方案进行了评审，并采取结构优化等措施，提高气动和结构的可靠性。

  3. 单位名称：国家能源集团新能源技术研究院有限公司
    单位贡献：国家能源集团新能源技术研究院有限公司（以下简称新能源院）于2010年8月正式成立，是国家能源集团的两个战略前沿研究院之一，以建设“综合型、应用型、市场化、国际化”的国内领先、国际一流研发机构为目标，集中在CCUS、新能源、储能、智能化等相关领域持续开展科技攻关。新能源院拥有1个北京市科研平台、1个河北省科研平台、1个院士工作站、2个博士后科研工作站。目前在研科技项目/课题94项，总经费近7亿元。累计获得省部级、行业奖和集团公司科技进步奖共计131项，授权专利514项、软件著作权35项，编制国家、行业、集团公司技术标准36项。 　　作为亚洲最大的燃煤电厂燃烧后CO2捕集示范项目，本单位作为承建方和工艺装置的设计单位，开发了50万吨/年CCUS装置的工艺路线，并攻克了吸收剂降解、塔内件优化、塔器设备大型化与抗腐蚀、大规模CO2压缩设备研制与余热利用等关键及难点技术，并牵头组织完成了整个工艺装置的调试和成功投运。

  4. 单位名称：国家能源集团泰州发电有限公司
    单位贡献：在“双碳”目标的背景下，国家能源集团泰州发电有限公司率先在行业内启动了50万吨/年二氧化碳捕集的研究工作，该项目是我国目前建成的最大规模燃煤电厂燃烧后二氧化碳捕集与资源化能源化利用的示范项目。 　　在50万吨CCUS项目中，首次将离心压缩机应用于火电CCUS技术，为项目的顺利投产奠定了坚实的基础。自设备调试投运以来，二氧化碳压缩机组在现场运行过程中表现出卓越的机械性能，已连续稳定运行超过一年；压缩机的气动性能良好，满足了设计要求，满足了工艺装置的生产需求。离心压缩机具有流量大、效率高的特点，显著降低了碳捕捉的成本，提高了装置的捕集效率，使项目的整体性能指标达到了国际领先水平。2023年11月，经中国计量科学研究院测试验证，泰州公司的50万吨CCUS装置各项指标均达到或优于设计目标，实现了捕集系统规模51.5万吨/年，二氧化碳捕集率达到90.86%，二氧化碳纯度达到99.94%，捕集热耗为2.35GJ/tCO2，捕集电耗为51.5kWh/tCO2，碳捕集设备实现了100%国产化，能耗及利用率指标优于国内外类似重大技术装备。 　　50万吨CCUS项目荣获国家能源局2023年度十大科技创新成果称号，并作为火电领域的唯一案例被收录于2024年《中国的能源转型》白皮书，同时入选国家发展改革委《绿色技术推广目录（2024年版）》案例。

  5. 单位名称：西安陕鼓数智化技术有限公司
    单位贡献：西安陕鼓数智化技术有限公司作为本项目技术支持单位，主导完成了压缩机组电气系统、仪表与控制系统的关键技术攻关、参与了投标技术文件的编制、技术协议商谈、完成机组电气、仪表与控制系统技术资料的研发设计和工程化应用等工作。 　　主要科学技术贡献包括： 　　1、创新研发了基于工艺特性的机组智能化电气系统、仪表与控制系统，攻克了传统控制模式在复杂工况下的动态响应难题，研发了自适应安全启动与高精度调速控制技术，使机组启动成功率和调速精度显著提高，为机组的高效稳定运行提供关键技术支撑； 　　2、通过电气、控制系统配套设备协同控制与智能监测技术的集成创新，开发了基于驱动设备与压缩机及其辅助设备状态分析模型，实现了电气、仪表与控制系统的动态优化匹配，融合了设备状态的实时故障诊断，提高了整个系统的可靠性； 　　3、制定了此类压缩机组电气、仪表与控制系统的技术规范，形成涵盖方案设计、协议编制、项目实施及验收的全流程技术标准体系，为公司在"双碳"目标下CCUS项目的技术应用提供了有力支撑。

完成人合作关系说明： 完成人合作关系说明：1
陕西省科技厅成果处