燃煤电厂碳捕集技术主要分为三类，即燃烧前捕集、燃烧中捕集以及燃烧后捕集。
1. 燃烧前碳捕集技术
燃烧前碳捕集工艺具体为：利用煤气化方式将煤炭气化为合成气等气体，进一步通过水煤气变换的方式转化为 CO2和 H2。然后通过分离装置将CO2分离出来，H2则被燃气轮机用来发电。
此工艺与常规电站燃烧后CO2捕集方式相比，避免了烟气流量大、CO2浓度低。
但是,其成本远高于在役燃煤机组，同时其发电热效率将下降 7~10 个百分点。
2. 燃烧中碳捕集技术
燃烧中碳捕集技术是采用富氧燃烧的方式，采用高纯度氧（浓度大于95%）和部分再循环烟气作为燃料燃烧的氧化剂，燃烧产物主要为CO2和水蒸气。
该技术以烟气中的CO2来替代氮气（N2），使烟气中 CO2的浓度大大提高，降低 CO2捕集能耗。
富氧燃烧作为 CO2捕集技术为燃煤电厂实现接近零排放提供了一种方式。在富氧燃烧技术中，由于燃烧中氮的减少，烟气量减少了4～5倍。
3. 燃烧后碳捕集技术
目前，工业上大规模采用燃烧后碳捕集方式对CO2进行捕集，其具有低能耗，易于在燃煤电厂进行改造实施等特点，具有广阔的应用前景。燃烧后CO2捕集技术主要有吸附法、吸收法、膜分离法和低温分离法等。
（1）吸附法
吸附分离法主要是通过烟气与固体吸附剂发生作用来吸附CO2，被吸附的CO2利用降低压力或升高温度的方式进行解吸。常见的吸附剂有碳基、分子筛等多孔材料，碱金属、固体胺等吸附材料。
（2）吸收法
化学吸收法是通过将烟气中CO2与吸收剂发生化学反应，将CO2吸收，再通过对吸收剂加热，将CO2分解出来。该方法CO2处理能力高，可靠性强以及前期在工程应用中积累了大量的经验，被认为是最成熟和最具商业可行性的碳捕集技术之一。
（3）膜分离法
膜分离技术是一种可以在燃煤电厂、水泥和钢铁厂等大型排放源中发挥重要作用的碳捕集技术，其在经济、安全、环境和技术方面具有一定竞争力，近年来已经得到了较快的发展。
（4）低温分离法
低温分离法是在低温条件下，通过相分离的方法将 CO2从烟气中分离出来的一种方法。低温分离工艺在石油开采和天然气 CO2分离过程中应用较多，主要应用于高体积分数（大于50%）和高压气体中的CO2分离。
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