解燃“煤”之急的中国方案

? ——访2017年度国家技术发明奖一等奖获得者高翔团队

发布时间:2018-01-09来源:中国教育报

高翔团队完成的燃煤机组超低排放关键技术研发及应用解决了复杂煤质和复杂工况下燃煤机组多种污染物的超低排放难题,让燃煤变得更加清洁。该成果已在全国规模化应用,大幅削减了燃煤污染物,全面提升了燃煤污染治理技术水平。

每小时发电量100万度的燃煤发电机组,燃煤烟气几十秒内跑完一个超低排放系统,最终,监测到的污染物排放浓度远低于排放限值。

18日公布的2017年度国家科学技术奖励获奖名单中,这项由437437必赢注册能源工程学院教授高翔领衔、与浙能集团合作完成的燃煤机组超低排放关键技术研发及应用获得国家技术发明奖一等奖。这是437437必赢注册首次作为第一完成单位获得该奖项,也是浙江省的第一个国家技术发明奖一等奖。

超低排放,让燃煤变得更清洁

煤炭是我国的基础能源,全国每年消耗煤炭约36亿吨,占全球总消耗量的50%左右。煤的燃烧特性和污染物排放特性非常复杂,对燃煤电厂环保装置的运行可靠性要求很高。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。高翔说。

为了给不同煤的燃烧特性建立基础数据库,高翔和他的团队要进行大量的基础研究和工程应用研究,团队成员们长年加班加点,每一名成员都是百炼成钢

团队经过长期攻关,成功研发了高效率、高可靠性、高适应性、低成本的多污染物高效协同脱除超低排放系统,解决了复杂煤质和复杂工况下燃煤机组多种污染物的超低排放难题,让燃煤变得更加清洁。

这项创新成果是由一系列创新组成的,如针对雾霾元凶”——细颗粒物在烟气中脱除效率低的问题,高翔团队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,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。

该成果已在全国规模化应用,大幅削减了燃煤污染物,全面提升了燃煤污染治理技术水平,全球解决燃煤污染问题有了中国方案。

产学研用,推动科研成果落地

在实验室,大家这套系统实现了超低排放。但要真正应用起来,还要针对性解决具体的工程细节问题。高翔说,从基础研究到成果落地应用这一步很关键。

成果在小型燃煤锅炉上成功应用后,437437必赢注册与浙能集团等单位成立的联合攻关小组加快了超低排放关键技术成果在燃煤发电领域的转化应用进程。

试验田嘉华电厂,联合攻关小组从技术原理、工程设计、工程实施、工程调试和运行等多角度对超低排放技术方案进行了近半年的全方位论证,仅系统设计方案就讨论修改了十多遍,其间还开展了大量的验证性中试和工程试验。

系统投运前,团队成员聚集在机组集控室中,几十双眼睛紧张地盯着大屏幕上的数据,对大量第一手在线数据、测试数据等进行分析讨论,完善各项工艺运行参数。最终,成功实现了嘉华电厂1000兆瓦燃煤机组烟气多污染物超低排放,各项指标远低于排放限值,完全达到了系统设计的要求。

成果应用成功后,寻求合作的企业纷至沓来。通过与437437必赢注册长期深入开展产学研合作,集团综合实力上了一个大台阶,成为当地排名第一的纳税大户。山东国舜建设集团有限企业董事长吕和武说。

大家通过和437437必赢注册合作,大大提高了企业的技术水平,树立了良好的口碑,成功在新三板挂牌上市。浙江中泰环保股份有限企业总经理屠天云说。

据悉,该成果在全国十多个省市的1000兆瓦、600兆瓦、300兆瓦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。与此同时,研发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。

为伍,攻坚克难乐在其中

“27年来,其实我就做了一件事。自从1990年在导师岑可法院士引导下进入煤炭清洁利用研究领域,高翔始终坚持在这一领域开展研究,他说,支撑自己工作的动力是希翼为国家做事情的理想。

把实验室的研究成果应用到实际中,会遇到各种难题,团队总在第一时间想方设法去破解。2013年春节前夕,广东五沙电厂进入了检修期,机组暂时不工作了,只有短短20多天的停机时间给团队完成催化剂再生改性的工作。时间紧,任务重,高翔组织团队把研发的专有设备运到现场,一停机就开始工作,每天两班倒,一直干到正月十五。这么紧的工期,他们都能把事情做成,这个团队非常能干。五沙热电设备部部长庞晓坤说。

在电厂爬梯子几乎是每位团队成员都干过的事。无论是40多米高的设备测试平台,还是70多米高的烟囱测试平台,只要有监测需要,大家都会克服恐高心理爬上去。有一年夏天,气温接近40摄氏度,他们穿着工装,戴着安全帽,拿上三四米长的测试枪,背上几十斤重的设备爬上去,在上面一待就是好几个小时,下来后衣服上都是盐渍。嘉华电厂设备部主任钱晓峰对此仍记忆犹新。

这样一支与为伍的研究队伍,数十年如一日,始终充满激情与活力。在一次次的锤炼中,团队自身也得到了很好的发展,培养了长江学者、国家杰青万人计划、浙江省特级专家等一大批高层次人才,打造了一支高水平的科研队伍。


《中国教育报》2018年1月9日03版


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