“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”研究团队： “未来实现多污染源多污染物的超低排放”

1月8日，国家科学技术奖对外发布，浙江大学能源工程学院高翔教授领衔，与浙江省能源集团有限公司合作的“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”项目获得国家技术发明奖一等奖。

浙江大学能源工程学院高翔

目前，通过与企业的产学研用合作，这一成果在全国十多个省市的1000MW、600MW、300MW等级燃煤机组和中小型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，近三年应用上述发明成果新增销售109.6亿元。

近日，就该技术发明的诞生过程及其推广应用，21世纪经济报道记者（以下简称《21世纪》）专访了“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”项目研究团队的高翔和浙江能源集团副总经理朱松强。

实现多种污染物超低排放

《21世纪》：为什么会去研发这项技术？

高翔：众所周知，煤炭是我国重要的基础性能源，占我国已探明化石能源资源储量的94%左右。我国每年消费的煤炭约占全球的50%。

尽管非化石能源在我国能源消费结构中的比重不断加大，但是我国短期内难以根本改变以煤炭为主的能源结构。

燃煤过程排放的氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）、二氧化硫（SO2）、汞（Hg）、三氧化硫（SO3）等多种污染物，是导致区域灰霾等大气复合污染问题的重要原因。

目前，燃煤电厂消耗了全国50%左右的煤炭，如何降低燃煤电厂的排放，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，已成为国家战略需求。

我们要通过燃煤机组超低排放技术，来降低燃煤电厂的污染物排放，推动能源行业的绿色发展，让大家重新认识煤电。

《21世纪》：这项技术在研发过程中面临哪些挑战？

高翔：我国煤炭资源的地域分布比较广，高灰份煤、高硫煤等劣质煤使用量较大，煤的燃烧特性和污染物排放特性复杂。而且，燃煤电厂负荷变化普遍较为频繁，对环保装置的运行可靠性也提出了更高的要求。因此，需要研发对煤质和负荷适应性强的燃煤烟气多污染物超低排放技术。

《21世纪》：能否简要介绍一下你们这项技术的研发过程？

高翔：1990年，我在老师岑可法院士的指导下进入煤炭清洁利用研究领域，我们团队一直致力于研发更清洁燃煤污染治理技术。

在国家和省部级科研项目的持续支持下，我们和浙江省能源集团有限公司（简称“浙能集团”）等单位经过长期的产学研用合作，对NOx、PM、SO2、Hg、SO3等多污染物高效协同脱除技术进行了深入研究，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种污染物的超低排放，让燃煤变得更加清洁。

在研究过程中，我们获批了30多项发明专利，还有美国、日本等国际专利，解决了多项关键技术问题。比如针对细颗粒物在烟气中的脱除问题，通过温-湿调控强化了多场协同下细颗粒物和SO3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，通过构筑多活性中心催化剂，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，也提高了汞排放控制效果；针对废旧催化剂的处置问题，通过活性组分分次可控负载等方法，可使催化剂活性恢复到新鲜催化剂的水平，实现废旧催化剂的再生利用及功能化改性；针对系统优化运行问题，通过建立多断面污染物浓度预测模型及优化方法，可实现超低排放的智能调控。同时，项目组还牵头或参与制定了国家标准和机械行业标准共15项，提升了燃煤污染治理技术及装备水平。

浙江能源集团公司副总经理朱松强

《21世纪》：前面提到多污染物高效协同脱除超低排放系统的一个特点是低成本，那么现在燃煤电厂采用这套设备的成本有多大？

朱松强：根据机组容量和现场条件不同，设备的初始投资成本是不同的，设备投资和运维成本匀摊到每度电上增加约1分钱。

拟推广到非电领域

《21世纪》：你们的这项技术是如何在全国推广的？

朱松强：通过与浙江大学高翔教授和岑可法院士团队长期的产学研合作，这项成果在小型燃煤锅炉上成功应用后，在浙江省政府的支持下，浙能集团自我加压，在嘉华电厂1000MW在役燃煤机组上进行了超低排放的工程示范。经监测，污染物排放浓度远低于排放限值。嘉华电厂被国家能源局授予“国家煤电节能减排示范电站”荣誉称号。成果也于2017年6月亮相阿斯塔纳世博会，得到了观展各国人士的赞赏。

国家发改委、能源局、环保部等多部门曾先后发文推进实施燃煤电厂超低排放工作。目前，成果在国内1000MW、600MW、300MW等级燃煤机组和中小型热电机组上实现了规模化应用，累计装机容量超过了1亿千瓦。截至2017年6月，我们浙能集团旗下燃煤机组全面实现了超低排放。

成果的规模化应用，推动和支撑了国家燃煤电厂超低排放战略的实施，促进了我国大气环保产业的发展，也为中国清洁高效煤电体系的建设提供了技术支撑。

《21世纪》：下一步你们的研发重点在哪里？

高翔：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。这也为我们团队指明了今后的研究发展方向。我们计划将研究成果推广应用在工业锅炉等非电领域，我们的目标是实现多污染源多污染物的超低排放。同时，也为这个领域培养更多的年轻优秀人才。

（编辑：张星）

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