在浙江大學玉泉校區老和山下，坐落著占地總面積15000平方米的能源清潔利用國家重點實驗室。實驗室里，布局著燃燒各種復雜煤質的爐子、每小時1萬標方煙氣量的煙氣污染物超低排放技術中試平臺，以及各類大型精密儀器設備。
項目組部分成員在工程現場工作
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”項目就誕生于此。在2017年國家科學技術獎勵大會，該項目榮膺國家技術發明獎一等獎，這也是浙江省首次獲得這一獎項。
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。
創新技術 實現燃煤超低排放
煤炭是我國的基礎能源，發展燃煤電廠超低排放技術對我國實現煤炭清潔利用、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。煤質和負荷適應性強的燃煤煙氣多污染物超低排放技術是亟待突破的難題。
“這一項目的關鍵，在于我們研發了高效率、高可靠、高適應、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。
如針對“霧霾元兇”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了新鮮催化劑的水平，實現了廢舊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。
嘉華電廠1000MW燃煤機組超低排放技術示范工程
綠色發展 裝機容量超1億千瓦
通過燃煤機組超低排放技術，推動了能源行業的綠色發展。在這項成果應用的嘉華電廠，每小時發電量100萬度電的燃煤發電機組，燃煤煙氣在短短的幾十秒內，就“跑完”了該項目組開發的超低排放系統，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。
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”成果已在全國十多個省市的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?；瘧?，累計裝機容量超過1億千瓦，近三年應用本發明成果新增銷售109 .6億元。
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”。
燃煤機組超低排放關鍵技術應用現場
