浙江在線1月9日訊(浙江在線記者 曾楊希 曾福泉 通訊員 吳雅蘭)歷時20余年的自主創新和聯合攻關,浙江大學能源工程學院高翔教授領銜、與浙能集團合作的“燃煤機組超低排放關鍵技術研發及應用”項目,在2017年度國家科學技術獎勵大會上榮膺國家技術發明獎一等獎。
高翔項目組部分成員討論試驗過程
在國家杰出青年科學基金、國家“863”計劃、國家科技支撐計劃、環保公益科研專項和浙江省重大科技專項等項目的持續支持下,這一項目率先實現了燃煤機組超低排放關鍵技術與成套裝備的突破。
煤炭是我國的基礎能源,發展燃煤電廠超低排放技術對實現煤炭清潔利用、保障能源安全具有極其重要意義。但我國煤炭資源地域分布廣,動力用煤煤質成分復雜,而且劣質煤用量大。污染物超低排放技術是亟待突破的難題。
“這一項目的關鍵,在于研發了高效率、高可靠性、高適應性、低成本的多污染物高效協同脫除超低排放系統,實現了復雜煤質和復雜工況下燃煤煙氣多污染物的超低排放,讓燃煤變得更加清潔。”高翔說。
針對細顆粒物在煙氣中脫除效率低的問題,項目采用溫-濕系統調控強化了多場協同下細顆粒物和SO3的控制脫除,提升了顆粒的捕集效率;針對催化劑中毒失活、低溫活性差等問題,通過多活性中心催化劑的配方研發,項目在多個活性位點的“團結協作”下,提高了催化劑的抗中毒、低溫活性、協同氧化汞等性能,實現了復雜煤質及低負荷運行等惡劣工況下氮氧化物的高效脫除,也有效控制了汞的排放;針對廢舊催化劑的處置問題,項目采用活性組分分次可控負載等方法,可使廢催化劑活性恢復到新鮮催化劑的水平,實現了催化劑的循環利用及功能化改性。同時,針對系統優化運行問題,項目建立了多斷面污染物濃度預測模型及優化方法,實現了超低排放的智能調控。
燃煤機組超低排放技術推動了能源行業的綠色發展。如今,通過與企業的產學研用合作,“燃煤機組超低排放關鍵技術研發及應用”成果已在全國10多個省市的1000MW、600MW、300MW等不同等級的燃煤機組及中小熱電機組上實現了規模化應用,累計裝機容量超過1億千瓦,近3年應用該成果新增銷售109.6億元。
嘉華電廠100萬千瓦的燃煤發電機組,燃煤煙氣在短短幾十秒內就“跑完”了該系統,最終,監測到的污染物排放濃度遠低于排放限值,在200多米高的煙囪上幾乎看不到煙色,成功實現了煤炭在電廠的清潔利用。
與此同時,團隊也推進了關鍵技術裝備的標準化工作,牽頭研究制定國家和行業標準9項,參與制定國家和行業標準6項,推動了行業的科技進步及產業發展,支撐了國家超低排放戰略實施。項目完成人還受邀在達沃斯論壇上介紹燃煤污染治理的“中國方案”。
榮譽的背后,折射著我省科技工作者開拓創新、攻堅克難的精神品質。1990年,高翔在導師、中國工程院院士岑可法的指導下進入煤炭清潔利用研究領域。20多年來,他始終堅持在這一領域開拓。“我們團隊的每一個人都想為國家做點事情。”高翔說。
項目團隊始終充滿激情與活力。浙江大學副教授鄭成航回憶:“項目研究過程中,為了討論一些關鍵問題,大家經常從早上8時開會討論到晚上,有時候到半夜仍然意猶未盡,第二天早上還是正常上班。”
“團隊一直瞄準煤炭清潔高效利用這一國家重大需求,堅持產學研協同創新,努力把科研成果變成應用成果,轉化為現實生產力,造福社會和人民。”岑可法說。
十九大報告提出,推進綠色發展。推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。這為高翔團隊指明了今后的研究方向。高翔說:“除了燃煤電廠,工業鍋爐、鋼鐵廠、水泥廠的污染物排放也很復雜。我們將繼續深耕能源清潔利用領域,朝著多污染源、多污染物的超低排放研究方向前進。同時,也要為這個領域培養更多年輕的優秀人才。”
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