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厉害了!华中大这项技术将可以取代“煤改气”,有望破解烧秸秆诱发的雾霾问题
王强 2018-10-12
导语

这项技术是生物质能源技术历史性的突破,它将可以结束高温工业生产必须完全采用燃煤、燃油和燃气的历史,工业生产将可以摆脱当前完全依赖化石燃料的被动局面。

近年来,大面积、短时间集中露天焚烧秸秆已成为我国一个“季节病”,成为城市空气质量监测中PM2.5超标爆表的元凶之一;而华中大这个团队发明的技术将可以取代“煤改气”,有望破解烧秸秆诱发的雾霾问题。

据人民日报报道,由华中科技大学环境学院肖波教授团队发明的生物质微米燃料(霄)锅炉在深圳市稳定运行一年半以上,从技术上成功获得取代“煤改气”的重大应用突破。国家发改委、国家能源局以及湖北省、广东省等主要领导均做出批示,要求高度关注这一成果产业化应用工作,广东、湖北两省的相关部门密集进行了调研,商讨大规模推广煤改宵技术的办法与途径。

▍“煤改霄”节约10倍以上成本

从2002年起,肖波团队开始运用粉尘爆炸高速燃烧原理研发生物质微米燃料及其高温燃烧技术,2015年1月,团队在试验基地首次实现了生物质直接燃烧温度达到1450℃的重大技术突破,达到了生产水泥和熔炼铁的温度,结束了人类为了获取高温燃料驱动工业,只能依靠高代价的炼制木炭和开采化石燃料的历史。

而秸秆和木柴等生物质燃料通过微米化能源转化后,几千年来的生物质燃料的慢速多相特性转变成为快速单相燃料特性,也就是超越了煤粉,转变成为了和天然气一样的全室燃特性,为此,这一具有全新燃烧特性并可以广泛作为工业能源的燃料被取名为“霄”。

2017年2月,一台2吨/小时煤改霄工业锅炉在龙岗坪地的深圳好味佳食品有限公司投入使用,这是全球首台煤改霄工业锅炉。运行一年多后,公司董事长唐焕城介绍,2017年2月,使用“霄”燃料一年半以来,锅炉运转稳定,尾气排放达标,“实际效果与烧天然气差不多,远超预期目标”。唐焕城称,企业之前也考虑煤改气,但由于该片区尚未覆盖天然气管网,专门铺设管网引入天然气至少得投入数百万元。“相对于‘煤改气’来说,‘煤改霄’可以为我们节约十倍以上的成本!”

该项技术应用具有重大意义

(图源:读特)

近年来,大面积、短时间集中露天焚烧秸秆已经成为我国一个“季节病”,遭受影响的不仅是农村环境,还成为城市空气质量监测中PM2.5超标爆表的元凶之一。多地都在大力推进秸秆综合利用,但是由于秸秆自身种类多、数量大、热值不一等原因,综合利用的产业并不乐观。

肖波团队发明的“微米燃料”技术,破解了秸秆作为生物能源中燃烧温度低的问题。业内专家认为,“微米燃料”技术有望破解秸秆露天燃烧诱发的雾霾问题。

肖波认为,“微米燃料”设备设备最关键的有两个环节:第一个是将秸秆等原材料变成“微米级”粉末状;第二个是这些粉末实现充分燃烧的装置,尤其是第二个环节,它借用粉尘爆炸原理实现可控燃烧,解决了秸秆等生物质燃料燃烧温度不高的科学难题。

中国工程院院士、浙江大学能源工程学系教授岑可法表示,生物质燃料通过微米化与空气预混燃烧,改变通常只有气体燃料才能达到高速的“单相燃烧”,解决了将低温燃烧的生物质碳氢燃料转变为高温生物质碳氢燃料的难题,对当前应对工业清洁生产和能源生产革命具有重要现实价值。

清华大学材料学院姚可夫教授认为,这项技术是生物质能源技术历史性的突破,它将可以结束高温工业生产必须完全采用燃煤、燃油和燃气的历史,工业生产将可以摆脱当前完全依赖化石燃料的被动局面。这意味着,秸秆等生物质能源原料将具有广泛的工业利用价值。

技术推广需要克服瓶颈

前不久,武汉大学、中山大学、华南理工大学、武汉科技大学、广东工业大学和华中科技大学等能源、环保和安全方面的专家,召开了生物质微米燃料霄技术会论证会,经讨论质询,形成如下主要论证意见:生物质微米燃料的燃烧符合国家和地方相关标准排放要求,可为工业锅炉提供清洁燃料,与天然气燃料相比,该生物质微米燃料的成本为当前天然气价格的60%左右,具有市场推广价值。

目前,“微米燃料”技术的推广应用已经启动,不过,面临的困难也较多。由于我国农村缺乏秸秆等生物能源原料的收集、存储、运输的基建体系,目前“微米燃料”的原料集中成为困难。肖波有一个心愿,他希望在城乡结合部建设一个大约5万人的“微米燃料”高温低碳示范区。

“在示范区内,农民所有农作物秸秆就近加工为微米燃料,并通过‘微米燃料’燃烧实现社区供热、供暖、供电,并且实现社区内的工业企业提供能源,建立一个能源自产自消的体系,实现生态保护和低碳节能的目标。”肖波说。

(本文来源:华中科技大学微信公众号;

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作者 王强

硕士研究生

西北工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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