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我实验室承担的国家重点研发计划“煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产基础研究”项目启动会召开

2016年11月24日 09:17  点击:[]

    11月21日,由西安交通大学牵头并联合浙大、清华、南京理工、西北有色金属研究院、北京有色金属研究总院、大连理工、东方汽轮机厂、中科院工程热物理所、陕西煤化工集团等9家参与单位共同申请的国家重点研发计划“煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产基础研究”项目启动会于北京辽宁大厦举行。西安交通大学林宗虎院士、清华大学张兴教授、北京有色金属总院师蒋利军高工、东方电气集团东方锅炉有限公司霍锁善高工、东方电气集团东方汽轮机有限公司王建录高工等专家,西安交通大学科研院常务副院长严俊杰教授,以及项目负责人西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室主任郭烈锦教授与项目各参与单位核心人员等共计30余人出席了本次会议。

 

    项目启动会议由能动学院副院长、项目课题骨干赵亮教授主持。首先,西安交通大学能动学院严俊杰院长代表项目牵头单位致辞,他对与会的各位专家学者和项目参研单位表示热烈欢迎和衷心的感谢,并对本次国家重点计划项目启动会的重要性予以肯定。严院长表示,煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产技术是我国具有原创性、开创性,乃至颠覆性的煤炭清洁发电技术,该技术对于陕西省及我国煤炭能源的清洁利用,促进能源革命,大幅度实现节能减排具有重大的意义,并希望各参与单位全力以赴共同推进该项目的发展,促进项目的产学研结合,早日实现项目的工程化、产业化。

 

    会议中,项目组成员西安交通大学吕友军教授首先就煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产基础研究项目的研究背景以及目前已取得的阶段性成果进行了总体的介绍,金辉副教授对近期的研究成果进行了补充说明。浙江大学樊建人教授团队成员、西安交通大学戴义平教授、西北有色金属研究院汪强兵研究员及清华大学曹炳阳教授等项目组成员分别汇报了各自承担的氢气混合工制燃烧器、汽轮机、煤炭超临界水汽化系统用关键材料及超临界混合工制热物理性质等系列研究工作进展和下一步工作计划。

 

    随后,各位专家及参与单位针对该项目的顺利开展进行了热烈的讨论。出席的各位专家给予了该项目高度的评价和肯定,并针对项目各子课题目前存在的问题、未来推进的方向进行了深入的探讨。郭烈锦教授在会议总结中强调,该项目的开展不仅仅要在基础研究、科学理论及科学概念上找到新的立足点,更重要的是用实践产业化检验项目的可行性。郭教授表示,在该项目基础研究开展的同时,项目工程化工作也在紧锣密鼓的进行中,希望项目的各参与团队能够团结一致,把项目做成、做大,推进项目的工程化、产业化,真正实现产学研结合,用全新的煤炭清洁发电技术为中国人争光!

    本次启动会议的顺利召开明确了项目各子课题下一步具体的研究方向和项目组织的实施方案,为项目积极有序地开展进一步工作奠定了基础。

 

“煤炭超临界水气化制氢和H2O/CO2混合工质热力发电多联产基础研究”项目启动会 

项目简介:

    我国以煤为主的能源结构短期内不会改变,现有燃煤发电技术利用煤炭在空气中的燃烧放热,将煤炭化学能转化为热能加热水-蒸汽用于做功-发电;常规煤气化技术利用煤炭在空气中的部分氧化-气化反应制取合成气。上述两类过程中能量品质损耗大,不可避免地生成大量SOx、NOx、固体颗粒物、重金属污染物及低浓度温室气体等,减排成本高。急需研发一种全新的煤炭清洁高效发电或转化利用技术,解决我国可持续发展面临的能源短缺和环境污染两个重大难题。

    西安交通大学18年来系统研究了煤、生物质及有机废弃物的超临界水气化制氢,初步揭示了超临界水气化反应动力学规律及多相催化机理,建立了超临界水气化制氢热力学模型,提出了“超临界水煮煤能源转化”、“连续式超临界水气化流态床反应器”等全新原理和技术,利用超临界水的特殊物理化学性质,使煤中的碳快速高效地还原水中的氢生成氢气,避免了煤炭常规转化过程中的能量品质耗损,实现了煤炭化学能到氢能的直接转化;有别于污染物先生成后治理的传统模式,超临界水煤气化过程中煤里所含硫、氮及重金属元素等各种无机成分以沉渣形式集中排出并可资源化利用,从源头上杜绝了各种污染物的产生和排放;气化产物中H2、CO2 浓度高,可方便分离、富集并用于生产高附加值化工产品。相关研究获得了一系列具有自主知识产权的核心关键技术,成功实现了验证性小型工业化系统的实验示范;已建成5个反应器并联的煤炭超临界水气化制氢示范装置并成功实现长周期连续稳定运行,设计工况下单个反应器连续运行超过一千小时,系统累计运行超过三千小时,验证了大型工业化应用技术路线的可行性。相关研究已发表系列论文及专著150余篇次,授权发明专利10余项,培养硕、博士毕业生数十名,获全国百篇优博论文1篇;成果被国内外学者广泛引用并高度评价,SCI他引1000余次。部分成果曾获国家自然科学二等奖、教育部高校科技成果一等奖和陕西省科技成果一等奖各1项。项目组据此提出了直接利用煤炭超临界水气化产氢及超临H2O/CO2混合工质推动新型轮机做功发电的新型清洁高效热力发电制氢多联产新原理与技术,可实现煤炭化学能更加清洁高效的转化与综合梯级利用。

    2012 年西安交通大学联合清华大学、浙江大学、东方电气、陕西煤化、西北有色金属研究院、北京有色金属研究总院等单位组建了“煤的新型高效气化与规模利用协同创新中心”,随后南京理工大学、中科院工程热物理所、东南大学苏研院及大连理工大学等相关优势团队陆续加入,协同推进煤炭超临界水气化产氢及超临界H2O/CO2混合工质热力发电多联产系统的理论研究、大型工程化技术攻关示范与大规模工业化推广应用。

    本项目将以实现煤炭高效清洁发电及多联产为目标,建立煤炭超临界水气化制氢、超临界H2O/CO2混合工质热力发电多联产系统的新原理、方法和关键技术,完成新型系统及样机概念设计,系统效率达到50%以上;发表一批在国际学术界有重要影响的系列高水平论文,建立原创、引领、变革性的新型煤炭洁净高效发电及多联产系统的科学理论体系,推进技术的规模化工业应用。


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