第18版:高质量发展

中国能源报 2023年02月20日 星期一

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准能集团:

新型燃料推动能源转型 创新引领赋能绿色发展

■李远 李焘 施少宇 《 中国能源报 》( 2023年02月20日   第 18 版)

  图为纳米碳氢燃料制备铝硅粉项目配套循环流化床锅炉点火启动仪式 王国灏/图

  党的二十大报告指出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系。

  近年来,站在“双碳”风口,国家能源集团准能集团(以下简称“准能集团”)向绿而行、延链减碳,坚持科技赋能、创新引领,掀起以煤基纳米碳氢燃料为核心,辐射煤电、煤化工领域的技术创新浪潮,推动煤炭绿色智能开采和清洁高效利用,协同推进降碳减污扩绿增长,在实现能源结构向多元化发展转变的基础上,加速向世界一流煤炭清洁开发利用能源企业迈进。

  煤基纳米碳氢燃料是如何研发成功的?目前是如何高效应用的?未来将对能源经济产生什么样的深远影响?

  准能集团循环经济孵化基地副经理高桂梅表示,为破解循环经济产业成本困局,2021年1月,准能集团党委书记、董事长杜善周在调研循环经济产业时提出:要进一步转变思路,向产业链上游延伸,在燃料上做好文章。自此,准能集团联合清华大学、三易(海南)新材料有限公司、浙江大学、中国工程物理研究院、东方锅炉、中国矿业大学、中南大学、中国煤炭科学技术研究院有限公司等单位,组建专业研发团队,奋战了600多个日夜进行煤基纳米碳氢燃料科研攻关,打通17项核心技术,成功制备出煤基纳米碳氢燃料,热值较同浓度常规水煤浆提高10%-30%。同时,由准能集团研发的“煤基纳米碳氢燃料工业化制备及火力发电”两项技术,通过了中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定,鉴定委员会鉴定为“国内外首创,达到了国际领先水平”。

  “煤基纳米碳氢燃料是由煤、水和少量添加剂经纳米化处理后,制成的新型清洁高效煤基特种环保燃料,根据煤基纳米碳氢燃料的特点,主要应用火力发电、代柴油生产铵油炸药、代重卡燃油三个场景领域,都已经取得了显著的节煤降碳效果。”高桂梅说。

  谈到煤基纳米碳氢燃料的经济效应,高桂梅现场算了一笔“明细账”:在发电领域,如果按照2021年全国燃煤发电量5.34万亿度来计,可节约标煤2.67亿吨/年,节约燃料费用约4272亿元/年,减少二氧化碳排放6.66亿吨/年;在代柴油生产铵油炸药方面,按照内蒙古自治区工业铵油炸药用量45万吨来计,可节约柴油2.7万吨/年,节约柴油成本约1.62亿元/年,全面实现节能、降耗、减污、增效的清洁化燃烧。

  如何让新型燃料在低温状态下持续燃烧,这是技术人员面临的重大难题。作为技术团队核心成员,准能集团循环经济孵化基地纳米碳氢燃料制备车间主任甄鹏见证了燃料从生产到燃烧,再到工业化制备和火力发电的全过程。通过0.7兆瓦的燃烧试验平台,甄鹏团队在喷雾燃烧实验中,总结发现了纳米碳氢燃料具有储氢赋能的特点和原料热值低、燃料固含低、点火温度低、燃料热值高“三低一高”的特性。

  “通过一年的大量实验,不但能摸索出燃料的特性、优化燃料的制备工艺,也能不断地开发设计燃料的专有装置。我们了解到常规的水煤浆在浓度65%以下时很难成浆,而纳米碳氢燃料通过把最基本的煤粉颗粒做到纳米级后,表面活性高、亲和力强,所以在较低浓度下也可以表现出稳定性和成浆性。实现为应用火力发电、代柴油生产铵油炸药、代重卡燃油提供基础特性。”甄鹏详细介绍燃料特性。

  未来,准能集团将立足煤基纳米碳氢燃料高值化利用,积极解锁多领域工业化应用场景,使内蒙古提前实现碳达峰和碳中和,也将为全国碳达峰碳中和贡献内蒙古方案。站在新起点,准能人将围绕煤基纳米碳氢燃料强化关键核心技术攻关,着力构建“一平台一中心一联盟”,打造原创技术策源地和现代产业链“链长”,持续推动“煤炭从低端能源的单一属性”向“工业化矿产资源的自主绿色替代来源等多样性属性”转变,为煤基纳米碳氢燃料工业化广泛应用、促进节能减排、实现绿色转型高质量发展拓展新路径赋予新时代绿色转型高质量发展新准能新的活力。