“從工業來到工業去”
- 發佈時間:2015-02-04 01:31:15 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
■一線對話
“作為企業裏的國家重點實驗室,煤基清潔能源國家重點實驗室在進行科研的同時,以滿足企業發展的科技需求為目標,形成了‘從工業來到工業去’‘從基礎研究到示範工程’的特色研究方式。”華能集團清潔能源技術研究院院長、實驗室主任許世森這樣總結該實驗室的“特色”。
在接受科技日報記者採訪時他表示,華能集團高度重視實驗室的建設工作,聘請了國際一流的實驗室設計團隊,按照國際一流的標準進行現代化實驗室的建設工作,通過設立科技項目的方式,對實驗室工作進行支援,保證每年的科技經費投入等。
科技日報:煤基清潔能源國家重點實驗室如何獲得如此巨大的成功?
許世森:這是由於實驗室在技術轉化、合作交流以及實驗室經費投入方面具有明顯的優勢。
技術轉化方面,得益於實驗室長期工作的積累,目前實現了多項技術的産業化。如實驗室開發的大型迴圈流化床鍋爐防磨技術,在近50台300兆瓦(MW)迴圈流化床(CFB)鍋爐上獲得成功應用,佔國內已投運300MW CFB鍋爐的85%以上。開發的DSB低氮煤粉燃燒器,已經在9台300MW及2台600MW鍋爐上成功運用,還有27台鍋爐正在改造施工中。實驗室開發的電袋除塵器技術已經在3台300MW及2台660MW鍋爐上成功應用等。
合作交流方面,實驗室依託單位中國華能集團公司是二氧化碳捕集、利用與封存(CCUS)産業技術創新戰略聯盟的第一任理事長單位,實驗室承擔了多項國家重點國際科技合作項目,負責和參與“中-澳清潔煤技術合作項目”、“中-意CCS技術合作項目”和“中-美清潔能源聯合研究中心-清潔煤技術合作項目”。與國際知名研發機構和能源企業進行了廣泛深入的交流與合作。
實驗室參與了“中美清潔能源聯合研究”“中國-歐盟CO2捕集與封存合作項目”“中英煤炭利用近零排放項目”,與國家能源局、澳大利亞資源、環境與旅遊部簽署了關於在我國進行燃煤電廠100萬噸/年二氧化碳捕集可行性研究的協議。與美國南方電力公司就燃燒前二氧化碳捕集技術開發與測試達成初步合作意向,與美國杜克能源公司提交中美綠色合作夥伴申請,與美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室就頁巖氣開發簽訂了相關協議,與美國賓州州立大學、肯塔基大學就未來在煤炭清潔利用領域進行合作研究達成合作意向,與挪威石油公司和義大利電力公司合作進行CCS項目技術研究。通過國際合作,提升了自身水準,擴大了實驗室在清潔能源技術方面的國際影響力。
此外,華能集團高度重視實驗室的建設工作,聘請了國際一流的實驗室設計團隊,按照國際一流的標準進行現代化實驗室的建設工作,通過設立科技項目的方式,對實驗室工作進行支援,保證每年的科技經費投入等。
科技日報:與一般實驗室相比,煤基清潔能源國家重點實驗室有何特點?
許世森:作為企業裏的國家重點實驗室,煤基清潔能源國家重點實驗室在進行科研的同時,以滿足企業發展的科技需求為目標,形成了“從工業來到工業去”“從基礎研究到示範工程”的特色研究方式。
以低氮氧化物燃燒器為例,實驗室在電廠鍋爐實際運作分析研究的基礎上,提出了低氮氧化物燃燒器的開發目標,隨後進行了實驗室的基礎試驗研究、低氮燃燒理論分析,開發相應的技術並進行整合,再利用華能集團下屬的電廠進行工程示範,實現技術的産業化。
借助依託單位的平臺,進行工業性試驗研究,也是實驗室的重要特色。實驗室從1997年開始進行兩段式幹煤粉加壓氣化技術的開發,在2005年時建成36噸/天的工業示範裝置,經過逐級放大,最終在天津IGCC示範電站建成2000噸/天的兩段式幹煤粉加壓氣化裝置。利用此平臺,在電廠進行商業運作之前,實驗室開展了運作測試,對各項技術指標進行了驗證,對運作控制方法進行了優化,使裝置在商業運作階段達到比較好的狀態。
同樣的特色也體現在二氧化碳減排技術開發方面。實驗室利用建成的3000噸/年以及12萬噸/年的二氧化碳捕集裝置,開展了運作參數對捕集性能影響的研究,對不同的煙氣預處理方法進行對比分析,並將實驗室測試出性能優越的吸收劑應用到3000噸/年捕集裝置上,進行實際吸收性能的測試檢驗。
科技日報:在煤的清潔燃燒技術方面,實驗室還做了哪些工作?
許世森:實驗室還開展了大型迴圈流化床技術(CFB)、燃煤超超臨界發電技術等研發和實踐。
研究涵蓋了迴圈流化床鍋爐主機設備(鍋爐)的技術開發、技術諮詢與服務、迴圈流化床鍋爐輔機産品開發、輔機系統工程技改、流態化相關産品技術開發、發電廠節能減排技術、燃煤發電廠污染物排放控制等領域。
從“六五”開始,在國家項目的持續支援下,實驗室研發團隊自主開發了100MW、200MW和330MW迴圈流化床鍋爐機組,均作為國內首臺示範機組投入運作,開發了高效爐內脫硫技術、高效SNCR脫硝技術、流化床輕度氣化褐煤提質技術、迴圈流化床鍋爐新型外置換熱器、中心供風系統、高效迴圈灰控制及排放系統、煤泥及電石渣乾燥技術、主動多階爐內防磨綜合治理技術、FAC型流化床式冷渣器、新型防漏渣風帽等新技術,完成了全國百餘臺鍋爐的啟動調試、優化調整、性能考核、設備消缺、系統診斷和技術改造等在內的各種技術諮詢服務工作,為我國迴圈流化床鍋爐技術進步和機組安全建設、經濟運作做出了貢獻,同時也取得了出色的工程化及産業化成果。
另外,實驗室建設有世界先進、國內領先的迴圈流化床技術開發試驗室,其中包括爐膛凈高度世界最高、世界上容量最大的迴圈流化床燃燒試驗臺。
為解決我國儲量巨大的低質、特殊燃料利用的突出問題,實驗室將繼續在該技術方向開展深入研究。
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