日前,由國能准能集團研發中心研發的“煤基納米碳氫燃料工業化製備”和“煤基納米碳氫燃料火力發電”兩項科技,通過了中國煤炭工業協會組織的科技成果鑒定,鑒定委員會鑒定為“國內外首創,達到了國際領先水準”。這兩項科技,標誌著國能准能集團為低碳迴圈經濟發展趟出新路,為煤電實現“雙碳”目標找到了“金鑰匙”。
11月25日,記者走進國能准能集團,在納米碳氫燃料研發中心,楊磊博士帶領的團隊正在進行納米碳氫燃料分散劑試驗演示。楊磊指著眼前的玻璃杯對記者說:“這一研究成果,為高濃度納米碳氫燃料的推廣應用提供了科技保障。”在另一間實驗室,科研人員杜豔霞團隊正在進行白泥製備硝酸銨炸藥鈍化劑試驗。
“煤基納米碳氫燃料工業化製備”和“煤基納米碳氫燃料火力發電”科技,是科研人員歷經六百多個日夜奮戰研製成功的,為煤炭清潔高效利用提供了實現路徑和科技方案。
國能准能集團黨委書記、董事長杜善周給記者算了一筆賬:納米碳氫燃料用於火力發電科技,可實現節煤降碳。2021年中國燃煤發電量5.34萬億度,煤基納米碳氫燃料應用於火力發電可節煤50g/千瓦時,全年可節約標煤2.67億噸,按照標煤單價1600元/噸計算,全年可節約發電煤耗成本4272億元,同時减少二氧化碳排放6.66億噸,產生碳排放經濟效益386.28億元。
煤基納米碳氫燃料是由煤、水和少量添加劑組成,經先進的納米化處理工藝製成的一種基本顆粒細微性為納米級、具有較高表面活性的液態煤基特種燃料,是一種新型、高效、清潔的環保燃料,具有原料熱值低、燃料固含低、點火溫度低、燃料熱值高“三低一高”的特點,可實現節能、降耗、减污、增效的清潔化燃燒,不僅可以替代燃煤作為鍋爐燃料,還可作為液體燃料應用到其它領域,極大拓展煤炭的應用空間。
結合煤基納米碳氫燃料火力發電科技,科研人員完成了煤基納米碳氫燃料實驗室燃燒試驗、3MW半工業化燃燒試驗、150MW現役鍋爐的示範改造及工業化驗證,取得了煤基納米碳氫燃料發電關鍵名額新突破,發電煤耗降低50g/千瓦時。這兩項科技聯合,可使國能准能集團四臺迴圈流化床鍋爐發電機組達到國家“十四五”末全國火電平均供電煤耗降至300克/千瓦時以下的要求。
據瞭解,為積極落實國家“雙碳”目標,准能集團從2021年3月份開始,聯合清華大學、三易(海南)新材料有限公司、浙江大學、中國工程物理研究院、東方鍋爐、中國礦業大學、中南大學、中國煤炭科學技術研究院等科研機構,組建了專業研發團隊揭榜掛帥,立足准格爾煤炭稟賦,開展煤基特種燃料研究,全力打造儲氫賦能納米碳氫燃料製備與後續應用開發產業路徑,集中力量進行科研攻關,打通17項核心技術,成功製備出煤基納米碳氫燃料,熱值較同濃度常規水煤漿提高10%-30%。
國能准能集團迴圈經濟管理部主任、中試廠廠長黃湧波深有感觸地說:“我們研發的煤基納米碳氫燃料工業化製備技術及火力發電科技,實現了煤的高值化利用,把原煤的價值提升了18倍,真正實現了煤炭清潔高效利用,為國家能源安全貢獻了准能力量。”
據統計,內蒙古現有煤電機組144臺,其中裝機容量330MW以下迴圈流化床機組18臺,借助煤基納米碳氫燃料的降耗减排優勢,對這部分機組進行改造後,可盤活總資產158.68億元。煤基納米碳氫燃料的使用,將使內蒙古提前實現“碳達峰”和“碳中和”,也將為全國“碳達峰”“碳中和”貢獻內蒙古方案。
准能集團將利用“兩大科技”生產高活性粉煤灰原料,構建“煤-電-粉煤灰-綠色電解鋁-高端鋁產品、金屬鎵、鋰-白泥綜合利用產品”的迴圈經濟完整產業鏈,為助力內蒙古成為全國實踐“碳達峰”“碳中和”典範提供有益探索和實踐。
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