浙大玉泉校區(qū)西北角，熱能工程研究所的屋后，秀美的校園風光與實驗樓里一座座的試驗平臺交相呼應。
這是老和山下，占地面積15000平方米的能源清潔利用重點實驗室的一部分。
“我國重點區(qū)域能源消費強度高、污染物排放強度大，要使空氣質量改善，就必須研發(fā)及應用更的燃煤污染物脫除技術，實現(xiàn)燃煤煙氣多污染物超低排放。”作為能源清潔利用重點實驗室的教授，上世紀90年代初期，高翔在他的老師、*院士岑可法的帶領下，一頭扎進了實驗室。
在這個能源清潔利用重點實驗室內，產(chǎn)生了浙江省個技術發(fā)明獎一等獎。由浙江大學能源工程學院高翔教授*、與浙江省能源集團有限公司(以下簡稱“浙能集團”)合作、獲2017年度技術發(fā)明獎一等獎的“燃煤機組超低排放關鍵技術研發(fā)及應用”項目在這里開展。這個項目和我們老百姓密切相關，日前，記者走進實驗室，采訪了高翔教授。
20多年間
都在求解燃“煤”之急
這座四層高的實驗大樓里，高高低低分布著燃燒各種復雜煤質的爐子以及多功能的試驗臺架。有些墨綠色的鋼架蒙上了一絲煤的黑漬，空氣中偶爾會彌散著淡淡的煤味。如果遇上做實驗，這個實驗室會燈火通明，里面的師生也可能以三班倒的作息，盯著實驗，保證一些緊急科研任務的順利完成。
在20多年的時間里，高翔團隊來得多的，就是這座建有每小時1萬標方煙氣量的煙氣污染物超低排放技術系統(tǒng)中試平臺等試驗設施的實驗大樓。
項目組經(jīng)過*理論和試驗研究，克服了重重難關，研發(fā)了率、高可靠、高適應、低成本的多污染物協(xié)同脫除超低排放系統(tǒng)，實現(xiàn)了復雜煤質和復雜工況下燃煤機組多污染物的超低排放，讓燃煤變得更加清潔。
“我們做超低排放這個事情，就是要努力把它做到，讓燃煤更干凈、更清潔。”這是高翔教授見到記者后說的句話。
清潔燃煤這件事，在上世紀五十年代之時就開始被專家關注，前后花了幾十年時間來解決這個問題，岑可*士曾經(jīng)回憶道：“1958年，我去莫斯科留學時，是自己選擇煤燃燒這個方向的，當時中國主要靠燃煤發(fā)電，假如大家都不搞這個方向，中國是發(fā)展不起來的。我導師很驚奇，說只有你一個人選了這個專業(yè)。當時浙大這個學科剛剛新建，我想好好做這件事情。”
而之前，引進國外的燃煤污染物治理技術購買一個軟件包就要花費上百萬美元，而且國外技術對于我國復雜多變的煤質等問題適應性差，難以*穩(wěn)定可靠地達到超低排放要求。
“即使這樣，當時有外國公司一年就能在中國收近億元的使用費，就是因為早期我們沒有技術儲備。所以我們與浙江大學強強聯(lián)合，一直致力于適應復雜煤質和復雜工況的燃煤煙氣多污染物協(xié)同脫除技術研發(fā)及工程化應用。”回憶起當時的情形，項目完成人、浙能集團副總經(jīng)理、教授級高工朱松強仍然深有感觸。
為解決燃煤污染問題
大家操碎了心
隨著對空氣污染關注的不斷升溫，昔日被稱為“黑色黃金”的煤炭，似乎已經(jīng)和“污染罪魁”畫上了等號。一時間，煤炭成為眾矢之的，老百姓談“煤”色變。
我國是世界上大的煤炭消費國，每年消費煤炭占50%左右。盡管近年來新能源和天然氣在能源消費中的比重不斷加大，但短期內以煤為主的能源結構仍難以根本改變，煤炭仍然是當前我國經(jīng)濟和社會發(fā)展重要的能源支撐。中國已開始對燃煤小鍋爐實施“煤改氣”工程，為環(huán)境空氣質量的改善做出了重要貢獻。但由于我國天然氣資源短缺，加之天然氣發(fā)電成本遠高于煤炭發(fā)電，難以在我國燃煤電廠大規(guī)模實施“煤改氣”。
“關鍵是要有技術來扭轉燃煤造成污染的現(xiàn)狀。”高翔說,“我們要通過燃煤機組超低排放技術,來推動能源行業(yè)的綠色發(fā)展,讓大家重新認識煤電。”
在杰出青年科學基金、“863”計劃、科技支撐計劃、環(huán)保公益科研專項、浙江省重大科技專項和杭州市科技計劃等各級科研項目的持續(xù)支持下，浙江大學和浙能集團等單位歷經(jīng)20余年的自主創(chuàng)新和聯(lián)合攻關，實現(xiàn)了燃煤機組超低排放關鍵技術與成套裝備的突破。
如針對“霧霾元兇”——細顆粒物在煙氣中脫除效率低的問題，采用溫-濕系統(tǒng)調控強化了多場協(xié)同下細顆粒物和so3的控制脫除，提升了顆粒的捕集效率；針對催化劑中毒失活、低溫活性差等問題，通過多活性中心催化劑的配方研發(fā)，在多個活性位點的“團結協(xié)作”下，提高了催化劑的抗中毒、低溫活性、協(xié)同氧化汞等性能，實現(xiàn)了復雜煤質及低負荷運行等惡劣工況下氮氧化物的脫除，也有效控制了汞的排放；針對廢舊催化劑的處置問題，采用活性組分分次可控負載等方法，可使廢催化劑活性恢復到新鮮催化劑的水平，實現(xiàn)了廢舊催化劑的循環(huán)利用及功能化改性；針對系統(tǒng)優(yōu)化運行問題，建立了多斷面污染物濃度預測模型及優(yōu)化方法，可實現(xiàn)超低排放系統(tǒng)的智能調控。
該成果已在全國規(guī)模應用，有效削減了燃煤污染物，提升了燃煤污染治理技術和裝備水平，推動了燃煤電廠超低排放戰(zhàn)略實施，為中國清潔煤電體系的建設提供了關鍵技術支撐，同時也為解決燃煤污染問題提供了中國方案。
從基礎研究到成果落地應用
這一步很關鍵
“在實驗室，我們這套系統(tǒng)實現(xiàn)了超低排放。但要真正應用起來，還要針對性解決具體的工程細節(jié)問題。”高翔說，從基礎研究到成果落地應用，這一步很關鍵。
從企業(yè)來說，“個吃螃蟹”意味著承擔風險，如果試驗失敗了就會造成無法挽回的損失，所以總是希望能夠用上技術成熟、應用效果好的系統(tǒng)，尤其是在與國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活密切相關的燃煤發(fā)電領域。
對此，團隊有著清醒的認識。通過與浙能集團等產(chǎn)學研用合作，這項成果在小型燃煤鍋爐上成功應用后，在浙江省政府的支持下，浙能集團自我加壓，在嘉華電廠大型燃煤機組上進行了研究成果的工程示范。
終，實現(xiàn)了嘉華電廠1000mw在役燃煤機組煙氣多污染物超低排放，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明各項污染物排放濃度指標遠低于排放限值，完全達到了系統(tǒng)設計的要求。
在這項成果應用的嘉華電廠，我們驚喜地看到每小時發(fā)電量100萬度電的燃煤發(fā)電機組，燃煤煙氣在短短的幾十秒內，就“跑完”了該項目組開發(fā)的超低排放系統(tǒng)，終，監(jiān)測到的污染物排放濃度遠低于排放限值，在200多米高的煙囪上幾乎看不到煙色，成功實現(xiàn)了煤炭在電廠的清潔利用。
嘉華電廠被*授予了“煤電節(jié)能減排示范電站”榮譽稱號。“各有關部委、地方省市及一些大型電力集團公司都來技術研發(fā)單位和電廠調研考察，短短半年內，就有200多批次5000多人次來我廠交流。”嘉華電廠副總經(jīng)理王建強說。
通過與企業(yè)的產(chǎn)學研用合作，成果在全國1000mw、600mw、300mw等不同等級的燃煤機組及中小熱電機組上實現(xiàn)了規(guī)模應用，累計裝機容量超過1億千瓦；與此同時，團隊推進了關鍵技術裝備的標準化工作，牽頭或參與制定和行業(yè)標準15項，推動了行業(yè)的科技進步及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
編輯點評
冬季是我國霧霾天氣的高發(fā)季節(jié)，近年來，雖說取暖設備在不斷更新，取暖方式也在不斷變化，但是由于取暖而導致的環(huán)境污染問題依然嚴峻。二十多年間，浙大高翔團隊都在努力讓煤炭的燃燒更為干凈、更清潔。解決污染問題，不僅僅為我國環(huán)境污染問題做出了貢獻，同時也為我國諸多企業(yè)在煤炭污染問題上節(jié)約了大筆經(jīng)費。作為“黑色黃金”的煤炭，也能夠更好的發(fā)揮其作用，為解決燃煤問題提供了中國方案。
(原標題：浙大誕生浙江技術發(fā)明一等獎 跟霧霾有關)