ISO 27919-2:2021 — 燃烧后CO₂捕集装置的稳定性能

一、ISO 27919-2:2021 标准概述

ISO 27919-2:2021 提供了一种评估程序，用于保证和维持与发电厂集成的燃烧后CO₂捕集（PCC）装置可靠、稳定的性能。在ISO 27919-1建立的KPI框架基础上，这第二部分解决了可用性、可靠性和可维护性（ARM）等关键操作方面的问题，这些因素决定了PCC设施的实际价值。该标准由ISO/TC 265制定，是第一个为评估PCC装置长期运行性能提供系统方法的国际标准。

该标准适用于使用化学吸收技术的PCC装置，与ISO 27919-1的范围相同。它提供了定义、指南和支持信息，用于评估和报告PCC装置在基础设计项目和运行结果方面的性能，利用参考装置的反馈来确保持续的性能。

二、可靠性、可用性与可维护性框架

2.1 为PCC装置定义ARM

标准建立了评估PCC装置可用性、可靠性和可维护性的综合框架。可用性表示PCC装置能够以所需质量和速率生产CO₂产品的时间比例。可靠性衡量PCC装置在指定时间内无故障运行的概率。可维护性量化了装置在故障后恢复运行的容易程度和速度。

2.2 空间与时间边界

标准从空间和时间两个维度定义了评估边界。空间上，评估涵盖所有PCC装置设备，包括吸收塔、汽提塔、换热器、泵和CO₂压缩系统。时间上，评估涵盖从调试到常规运行再到退役的整个运行生命周期。标准区分了三种不可用类别：计划内维护、计划外维护和外部原因。

三、设计与运行评估程序

3.1 基础设计阶段评估

在基础设计阶段，标准要求对PCC装置配置进行系统评估，以确定潜在的可靠性问题。这包括设备选择分析、冗余要求、材料选择和过程控制策略。评估遵循附录A中概述的结构化程序，包含六个过程步骤，从建立性能要求到通过技术鉴定程序（附录C）验证技术准备状态。

3.2 运行阶段评估

标准提供了在实际运行期间确定可靠性和可用性的详细方法。关键参数包括基本负荷模式、稳态运行评估、启停瞬态运行、紧急运行和计划维护活动。标准要求对所有运行事件进行系统记录和分析，包括每次停机的持续时间和原因。

四、ARM 报告的关键性能指标

4.1 PCC 装置容量可用性

标准将PCC装置容量可用性（PCA）定义为指定时间段内实际CO₂产量与参考产能之比。该KPI同时考虑了停机的频率和持续时间，提供了装置生产性能的综合度量。产品CO₂可生产性（PCP）是考虑以所需质量规格交付CO₂能力的相关指标。

4.2 基于时间的可用性指标

时间可用性指标衡量PCC装置可用于运行的时间占日历时间的比例，与生产率无关。运行率量化了装置实际处理烟气并生产CO₂的时间比例。计划符合性衡量满足计划CO₂交付承诺的能力。

五、维护影响

标准讨论了PCC装置的维护策略，应对CO₂捕集设备的独特挑战。关键维护考量包括溶剂管理（回收、过滤和更换）、腐蚀管理（特别是吸收塔和汽提塔）、换热器清洗以保持热性能以及压缩机维护。标准强调，基于可靠性数据的主动维护规划比被动维护更能最大化PCC装置可用性。

六、可靠PCC运行的工程要点

来自ISO 27919-2:2021的关键工程经验包括：

• PCC装置可用性与捕集效率对经济可行性同等重要——一台效率95%但可用性80%的装置比效率90%但可用性95%的装置产生的CO₂减排量更少。
• 溶剂降解及其管理是PCC装置计划外停机的最常见原因。
• 在关键设备（溶剂循环泵、换热器）中设计足够的冗余可以以适度的资本成本增加显著提高可用性。
• 标准的技术鉴定程序（附录C）提供了在全规模部署前鉴定新溶剂或设备配置的结构化方法。
• 与发电厂运行的集成需要仔细协调——PCC装置的启动和停机必须与发电厂运行同步，以最大限度地减少装置扰动和排放事件。

七、常见问题