在浙江大學(xué)玉泉校區(qū)老和山下，坐落著占地總面積15000平方米的能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室里，布局著燃燒各種復(fù)雜煤質(zhì)的爐子、每小時(shí)1萬(wàn)標(biāo)方煙氣量的煙氣污染物超低排放技術(shù)中試平臺(tái)，以及各類大型精密儀器設(shè)備。

項(xiàng)目組部分成員在工程現(xiàn)場(chǎng)工作

歷時(shí)20余年的自主創(chuàng)新和聯(lián)合攻關(guān)，浙江大學(xué)能源工程學(xué)院高翔教授領(lǐng)銜、與浙能集團(tuán)合作的“燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目就誕生于此。在2017年國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)，該項(xiàng)目榮膺國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，這也是浙江省首次獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)。

在國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、環(huán)保公益科研專項(xiàng)和浙江省重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的持續(xù)支持下，這一項(xiàng)目率先實(shí)現(xiàn)了燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備的突破。

創(chuàng)新技術(shù) 實(shí)現(xiàn)燃煤超低排放

煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源，發(fā)展燃煤電廠超低排放技術(shù)對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用、保障能源安全具有極其重要意義。但我國(guó)煤炭資源地域分布廣，動(dòng)力用煤煤質(zhì)成分復(fù)雜，而且劣質(zhì)煤用量大。煤質(zhì)和負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)的燃煤煙氣多污染物超低排放技術(shù)是亟待突破的難題。

“這一項(xiàng)目的關(guān)鍵，在于我們研發(fā)了高效率、高可靠、高適應(yīng)、低成本的多污染物高效協(xié)同脫除超低排放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜煤質(zhì)和復(fù)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(shuō)。

如針對(duì)“霧霾元兇”細(xì)顆粒物在煙氣中脫除效率低的問(wèn)題，項(xiàng)目采用溫-濕系統(tǒng)調(diào)控強(qiáng)化了多場(chǎng)協(xié)同下細(xì)顆粒物和SO3的控制脫除，提升了顆粒的捕集效率;針對(duì)催化劑中毒失活、低溫活性差等問(wèn)題，通過(guò)多活性中心催化劑的配方研發(fā)，項(xiàng)目在多個(gè)活性位點(diǎn)的“團(tuán)結(jié)協(xié)作”下，提高了催化劑的抗中毒、低溫活性、協(xié)同氧化汞等性能，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜煤質(zhì)及低負(fù)荷運(yùn)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(duì)廢舊催化劑的處置問(wèn)題，項(xiàng)目采用活性組分分次可控負(fù)載等方法，可使廢催化劑活性恢復(fù)到了新鮮催化劑的水平，實(shí)現(xiàn)了廢舊催化劑的循環(huán)利用及功能化改性。同時(shí)，針對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行問(wèn)題，項(xiàng)目建立了多斷面污染物濃度預(yù)測(cè)模型及優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了超低排放的智能調(diào)控。

嘉華電廠1000MW燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)示范工程

綠色發(fā)展 裝機(jī)容量超1億千瓦

通過(guò)燃煤機(jī)組超低排放技術(shù)，推動(dòng)了能源行業(yè)的綠色發(fā)展。在這項(xiàng)成果應(yīng)用的嘉華電廠，每小時(shí)發(fā)電量100萬(wàn)度電的燃煤發(fā)電機(jī)組，燃煤煙氣在短短的幾十秒內(nèi)，就“跑完”了該項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)的超低排放系統(tǒng)，最終，監(jiān)測(cè)到的污染物排放濃度遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)了煤炭在電廠的清潔利用。

如今，通過(guò)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研用合作，“燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”成果已在全國(guó)十多個(gè)省市的1000MW、600MW、300MW等不同等級(jí)的燃煤機(jī)組及中小熱電機(jī)組上實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，累計(jì)裝機(jī)容量超過(guò)1億千瓦，近三年應(yīng)用本發(fā)明成果新增銷售109 .6億元。

與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也推進(jìn)了關(guān)鍵技術(shù)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化工作，牽頭研究制定國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng)，參與制定國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，推動(dòng)了行業(yè)的科技進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，支撐了國(guó)家超低排放戰(zhàn)略實(shí)施。項(xiàng)目完成人還受邀在達(dá)沃斯論壇上介紹燃煤污染治理的“中國(guó)方案”。

燃煤機(jī)組超低排放關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)