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国家技术发明奖一等奖 浙大团队20余载坚持创新破解燃煤污染之困

发布时间: 2018-01-08 10:33:12 来源: 浙江在线 记者 曾杨希 曾福泉 通讯员 吴雅兰

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项目组部分成员在工程现场工作

  浙江在线1月8日讯(浙江在线记者 曾杨希 曾福泉 通讯员 吴雅兰)在浙江大学玉泉校区老和山下,坐落着占地总面积15000平方米的能源清洁利用国家重点实验室。实验室里,布局着燃烧各种复杂煤质的炉子、每小时1万标方烟气量的烟气污染物超低排放技术中试平台,以及各类大型精密仪器设备。

  历时20余年的自主创新和联合攻关,浙江大学能源工程学院高翔教授领衔、与浙能集团合作的“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”项目就诞生于此。在2017年国家科学技术奖励大会,该项目荣膺国家技术发明奖一等奖,这也是浙江省首次获得这一奖项。

  在国家杰出青年科学基金、国家“863”计划、国家科技支撑计划、环保公益科研专项和浙江省重大科技专项等项目的持续支持下,这一项目率先实现了燃煤机组超低排放关键技术与成套装备的突破。

  创新技术

  实现燃煤超低排放

  煤炭是我国的基础能源,发展燃煤电厂超低排放技术对我国实现煤炭清洁利用、保障能源安全具有极其重要意义。但我国煤炭资源地域分布广,动力用煤煤质成分复杂,而且劣质煤用量大。煤质和负荷适应性强的燃煤烟气多污染物超低排放技术是亟待突破的难题。

  “这一项目的关键,在于我们研发了高效率、高可靠、高适应、低成本的多污染物高效协同脱除超低排放系统,实现了复杂煤质和复杂工况下燃煤烟气多污染物的超低排放,让燃煤变得更加清洁。”高翔说。

  如针对“雾霾元凶”细颗粒物在烟气中脱除效率低的问题,项目采用温-湿系统调控强化了多场协同下细颗粒物和三氧化硫的控制脱除,提升了颗粒的捕集效率;针对催化剂中毒失活、低温活性差等问题,通过多活性中心催化剂的配方研发,项目在多个活性位点的“团结协作”下,提高了催化剂的抗中毒、低温活性、协同氧化汞等性能,实现了复杂煤质及低负荷运行等恶劣工况下氮氧化物的高效脱除,也有效控制了汞的排放;针对废旧催化剂的处置问题,项目采用活性组分分次可控负载等方法,可使废催化剂活性恢复到了新鲜催化剂的水平,实现了废旧催化剂的循环利用及功能化改性。同时,针对系统优化运行问题,项目建立了多断面污染物浓度预测模型及优化方法,实现了超低排放的智能调控。

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嘉华电厂1000MW燃煤机组超低排放技术示范工程

  绿色发展

  装机容量超1亿千瓦

  通过燃煤机组超低排放技术,推动了能源行业的绿色发展。在这项成果应用的嘉华电厂,每小时发电量100万度的燃煤发电机组,燃煤烟气在短短的几十秒内,就“跑完”了该项目组开发的超低排放系统,最终,监测到的污染物排放浓度远低于排放限值,在200多米高的烟囱上几乎看不到烟色,成功实现了煤炭在电厂的清洁利用。

  如今,通过与企业的产学研用合作,“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”成果已在全国十多个省市的1000MW、600MW、300MW等不同等级的燃煤机组及中小热电机组上实现了规模化应用,累计装机容量超过1亿千瓦,近三年应用本发明成果新增销售109 .6亿元。

  与此同时,团队也推进了关键技术装备的标准化工作,牵头研究制定国家和行业标准9项,参与制定国家和行业标准6项,推动了行业的科技进步及产业发展,支撑了国家超低排放战略实施。项目完成人还受邀在达沃斯论坛上介绍燃煤污染治理的“中国方案”。

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燃煤机组超低排放关键技术应用现场

  勇于开拓

  造福社会和人民

  荣誉的背后,折射着我省科技工作者开拓创新、攻坚克难的精神品质。1990年,高翔在导师中国工程院院士岑可法的指导下进入煤炭清洁利用研究领域。20余年来,他始终坚持在这一领域开拓,他说支撑自己的内心动力是希望为国家做事情的理想,而这样的理想也存在于团队中每一个人的心中。

  在让燃煤变得更清洁的道路上,项目团队数十年如一日,始终充满激情与活力,攻坚克难,并乐在其中。浙江大学副教授郑成航回忆:“项目研究过程中,为了讨论一些关键问题,大家经常从早上8点开会到晚上,中间订两顿盒饭,边吃边讨论,有时候开会开到半夜仍然意犹未尽,第二天早上还是正常上班。”

  “我们团队几十年来一直瞄准煤炭清洁高效利用这一国家重大需求,坚持产学研协同创新,努力把科研成果变成应用成果,转化为现实的生产力,来解决实际问题,造福社会和人民。” 中国工程院院士岑可法说。

  十九大报告提出,要推进绿色发展,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。这也为团队指明了今后的研究发展方向。高翔说:“除了燃煤电厂,还有工业锅炉、钢铁、水泥等其他污染源,他们的污染物排放也很复杂。未来,我们将继续深耕能源清洁利用领域,朝着多污染源、多污染物的超低排放研究方向前进。同时,也为这个领域培养更多的年轻优秀人才。”

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