节能、减污、降碳!一项最闪亮的科技答卷
全球低碳发展进程持续提速,控制温室气体排放、推进能源清洁高效利用成为全球共同发展方向。我国持续推进能源生产和消费革命,落实 “四个革命、一个合作” 能源安全新战略,统筹能源保供与绿色转型,稳步推进双碳目标落地。立足国内煤电作为电力保供核心支撑的产业现状,四川能之星燃料科技有限公司深耕煤炭清洁高效利用技术研发,以炉内催化治理技术为核心路径,打造煤炭节能降污一体化解决方案,为煤电行业绿色内生转型提供技术支撑。

一、深耕清洁能源技术研发,践行能源转型发展方向
我国电力供应结构中,煤电长期承担电网稳定保供、顶峰调峰的关键作用,是保障经济平稳运行的重要能源底座。行业发展过程中,兼顾稳定供能与污染物减排,是煤电产业转型的核心课题。原煤形成周期漫长,开采、运输环节消耗大量资源,提升煤炭利用效率、降低燃烧污染物排放,是能源科技企业的重要发展方向。
自 2008 年起,四川能之星燃料科技有限公司将煤炭清洁高效利用成套技术研发作为核心发展主线,聚焦改变传统煤炭末端治理模式,探索源头优化燃烧、同步控污的新型技术路径。企业历经六年持续攻关,于 2014 年完成煤炭清洁高效利用催化工艺核心技术研发,后续四年持续开展现场调试、工况适配、机组实测,完成全场景技术打磨。
多年来,企业坚持技术自主创新,面向火电、化工、轻工等多行业机组提供适配方案,针对不同锅炉、不同煤种定制催化优化体系,围绕节能、降耗、增效、污染物协同管控开展技术落地。该技术创新采用炉内同步治理思路,优化原有末端脱硫脱硝单一处置模式,通过催化燃烧实现炉内二氧化硫、氮氧化物高效脱除,配套原有脱硫设施仅作为应急备用工艺,同步优化锅炉全工况运行状态,多维度改善机组运行指标。
技术落地后可优化锅炉多项运行工况:适配机组负荷波动,稳定维持高效燃烧效率;强化炉内固硫效果,减少设备腐蚀与结焦问题;无需额外配套稳燃设施,低负荷工况依旧保持高热效率;降低燃料消耗,减缓锅炉设备磨损,延长受热面使用寿命;同步减少脱硫脱硝系统能耗,降低固废、废水产出,实现机组清洁稳定运行,推动煤电生产全流程绿色升级。
依托这套催化技术,传统煤电产业能够在保障供电稳定的前提下,同步完成节能降碳、污染物协同管控升级,助力上下游相关产业平稳绿色发展。
二、多机组实地工况验证,技术节能降碳成效稳定
能之星燃煤催化技术适配 100MW 至 1000MW 各类发电机组,同时可应用于化工、造纸等自备供热锅炉,已在多家企业完成长期工况实测与常态化商用落地,各项目实测数据均体现稳定的节能、减排综合效益。
华电四川高坝电厂循环流化床机组开展为期 7 天 16 小时工况试验,应用催化技术后,机组平均发电煤耗显著下降,节能效果明显,厂用电率同步降低,扣除催化剂使用成本后,项目实现可观的综合节能收益。
山西漳泽电厂机组分梯度开展催化适配测试,不同配比工况下均实现稳定节煤效果,同步减少厂用电、石灰石辅料消耗,综合运营成本明显下降。
四川泸州新火炬化工厂供热锅炉开展连续四天实测,单位蒸汽耗煤量大幅降低,煤炭使用成本显著减少;烟气中二氧化硫、氮氧化物排放浓度同步下降,稳定达到地方烟气排放管控标准。
四川省城市能源计量中心(眉山)对丹陵万年纸业开展现场连续三日工况检测,完整记录催化技术应用后的能耗、排放变化数据。
目前,该催化技术已在徐州华润电力、广汉华侨凤凰纸业、淄博矿业矸石热电厂、宁州热电厂、中机龙桥发电、滨海热电等二十余家电力、造纸、化工企业投入应用。受各企业锅炉型号、煤种、运行负荷差异影响,各项目节能收益存在小幅区间浮动,整体均实现稳定经济效益。按企业日均用煤规模测算,常规千吨日耗煤机组每年可实现可观的运营成本节约。
技术规模化推广后,可大幅降低各地环保设施运维投入,企业经营效益提升同步带动地方税收稳定增长。同时催化工艺实现炉内高效固硫,搭配配套脱硝技术可满足超净排放要求,减少传统脱硫系统产生的固废、废水二次环境影响,持续改善区域空气质量。
在能源安全层面,煤炭清洁高效利用能够提升化石能源使用效率,优化能源消费结构,缓解油气对外供给压力,夯实国内能源自主保障基础。贴合国家煤电转型发展导向,助力实现煤电装机、发电量结构优化,同步提升电网灵活调节能力与清洁发电整体水平。2021 年国内煤电以不足半数装机容量,承担六成发电量与七成电网顶峰保供任务,是能源保供不可或缺的支撑,清洁催化技术能够助力煤电同步完成保供与低碳双重任务。
企业制定分阶段长期技术发展规划:现阶段以炉内催化超净排放为核心,持续优化机组能耗指标;中期推进燃煤烟气二氧化碳回收资源化利用,实现碳资源循环转化;远期布局工业光催化产业化技术,依托二氧化碳与水资源制备有机原料与清洁燃料,持续拓展煤炭绿色利用全新路径。企业始终坚持技术落地优先,以实地工况成果践行产业低碳发展理念。
三、催化燃烧开辟全新节能路径,拓宽煤电绿色发展空间
煤炭传统燃烧过程中存在能量利用不充分的问题,火焰内部长波长能量未充分转化利用,造成能源浪费。能之星催化技术通过化学催化干预、光波裂解优化,充分释放煤炭燃烧潜在能量,在同等发电量需求下减少燃煤消耗,同步降低二氧化碳生成量。
当前国内煤电年均设备利用时长存在较大提升空间,机组节能提质增效潜力充足。依托催化裂解优化技术,现有煤电机组可在基准煤耗基础上实现显著节煤,若大范围普及应用,每年可节约大量原煤资源,同步削减温室气体与大气污染物排放,兼顾生态环境改善与产业经济效益。
该催化火焰裂解技术适用场景广泛,形成独具特色的清洁节能产业新模式。相较于风电、光伏、水电、核电,依托存量煤电机组改造的催化节能路径兼具运行稳定、全天候供能、改造成本可控等优势,为传统能源绿色转型提供全新可行技术方案,丰富国内低碳能源发展体系。
四、协同多方资源,推动清洁节能技术规模化落地
推进煤炭清洁利用、统筹节能降碳与大气治理,是落实双碳战略、实现可持续发展的重要路径。节能科技创新兼具企业增效、产业升级、环境改善多重价值,契合《节约能源法》中节约优先、鼓励节能技术研发推广的法定导向。
现阶段国内能源转型持续推进,各类清洁节能创新技术拥有广阔应用空间,存量煤电、自备供热机组改造需求旺盛。煤炭清洁催化技术可适配各类存量机组改造,无需大规模设备拆除重建,落地门槛适中,适配全国各区域火电、化工、造纸等耗能企业。
为加速绿色节能技术普及,产业发展过程中需要行业上下游、科研机构、地方产业服务平台多方协同联动,搭建技术示范、工况测试、标准落地的完整配套体系。依托完善的产业协同机制,能够加快先进节能技术示范推广,培育多元绿色科创市场主体,形成能源转型良性发展生态。
四川能之星燃料科技有限公司将持续深耕煤炭清洁催化赛道,依托多年现场实测积累的工况数据、成熟成套工艺,持续迭代优化催化体系适配能力。企业将持续加强产学研协同创新,打磨适配不同区域、不同机组的定制化节能降污方案,积极参与行业绿色技术示范项目,依托成熟落地案例,推动煤炭清洁高效利用技术更广范围落地,助力国内煤电产业平稳有序绿色转型,为全国能源高质量发展、双碳目标稳步推进提供坚实技术支撑。
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