我國已突破將低階煤“吃幹榨淨”的關鍵技術
發表時間 :2017-03-29 來源：中國經濟網
3月28日中國科學院工程熱物理所廊坊研發中心傳來喜訊，低階煤分級轉化關鍵技術瓶頸已被突破。研發團隊經過36小時的連續試驗，在熱功率2MW的預熱燃燒中試裝置上，實現了神木半焦燃燒效率98.65%、NOx原始排放濃度63mg/Nm3，氣化殘炭燃燒效率87.6%、NOx原始排放濃度83mg/Nm3。
在不降低燃燒效率的同時，NOx原始排放濃度遠低於100mg/Nm3的國家火電大氣汙染物排放標準，而這兩種燃料的幹燥無灰基揮發分僅為8%和0.7%。這標誌著該團隊研發的預熱燃燒技術一舉攻克了超低揮發分碳基燃料著火穩燃、燃盡和汙染物排放控製的三大難題。
中國經濟網稱，我國低階煤儲量接近5000億噸，約占煤炭探明儲量的42%，這是一類煤化程度較低的煤。低階煤的分級轉化是指將煤炭通過熱解或氣化提取油氣，剩餘的半焦或殘炭作為高品位潔淨燃料燃燒發電的煤炭利用方式，可謂將煤炭徹底吃幹榨淨。
低階煤熱解或氣化的副產品半焦、殘炭，屬於“超低揮發分碳基燃料”，采用傳統燃燒技術，會有著火穩燃困難、燃盡率低、NOx排放高的難題。實現此類燃料的清潔高效燃燒利用，已成為製約我國低階煤分級轉化的關鍵技術瓶頸。
低階煤熱解的半焦產率約為原料煤的50-70%，氣化的殘炭產率約為原料煤的20-30%。隨著我國低階煤分級轉化產業的發展，煤氣化、製焦等行業每年將產生數億噸半焦、殘炭，采用預熱燃燒技術實現這些超低揮發分碳基燃料的高效清潔燃燒利用，將創造巨大的經濟效益和環保效益，應用前景十分廣闊。國家發改委、能源局2016年聯合印發《能源技術革命創新行動計劃2016-2030年》，已將“煤炭分級分質轉化”列為煤炭清潔高效利用技術創新的戰略方向。
中科院工程熱物理所研發團隊針對超低揮發分碳基燃料，突破傳統燃燒理論，原創性地提出了預熱燃燒技術，在國家自然科學基金、中科院先導科技專項等項目的支持下，曆時13年，完成了機理研究、關鍵技術研究和中試研究，通過創新並集成燃料高溫改性、無著火直接燃燒以及燃料氮析出調控等一係列關鍵技術，實現了燃料的高效燃燒和低NOx排放，目前正在將該技術推向工業應用。