破解世界性难题!仅1项技术可节约200亿,湖北这位教授厉害了!

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破解世界性难题!仅1项技术可节约200亿,湖北这位教授厉害了!

燃煤电厂在生产过程中产生的有害排放一直是大气和水体污染的"罪魁祸首",针对这一世界性难题,华中科技大学张军营教授团队研发的团聚强化除尘协同脱硫废水零排放技术(简称团聚协同技术),不仅成功破解了脱硫废水零排放难题,还有效减少了三氧化硫的排放,开创了在空气预热器前段利用高温烟气的以废治废的先进节能环保新途径。

一直以来,脱硫废水都是燃煤电厂处理难度最大的废水之一,而除了"水难治",困扰燃煤电厂的难题还在于"霾难防"。 燃煤电厂在生产过程中不仅会排放烟尘、二氧化硫等污染物,还会排放大量的三氧化硫。张军营教授介绍说,从环保角度说,三氧化硫比二氧化硫毒性高十余倍,且具有强腐蚀性,烟气中的三氧化硫冷凝形成亚微米级酸雾,排放后会与大气中的碱性物质反应,生成大量二次硫酸盐细颗粒物,这些硫酸盐细颗粒物在大气中具有很强的消光效应,或是造成能见度降低和雾霾加剧的重要原因。此外,三氧化硫还是电厂有色烟羽的罪魁祸首,排入大气会形成酸雨。

从产业角度来说,三氧化硫会加剧发电厂锅炉空气预热器的堵塞、腐蚀等问题。空预器作为一种提高锅炉热交换性能、降低热量损耗的预热设备,在严重堵塞时,会导致锅炉限负荷,甚至停炉检修,给产业造成巨大经济损失。将团聚协同技术创新性地置于空预器前段,巧妙地利用高温烟气以废治废,可有效减少三氧化硫排放。粗略估算,该技术可以给全国煤电机组每年节约直接费用200亿以上,为企业和国家明显减负。

张军营教授带领团队潜心18年,在国家科技部"863计划""973计划"和国家自然科学基金等长期立项支持下,成功研发了世界首项成熟运用化学团聚、烟道蒸发技术解决脱硫废水、PM2.5一体化治理的高新技术。三项关键技术的综合运用,可以在精准解决工业烟尘超低排放问题、脱硫废水零排放和重金属问题的同时,协同降低三氧化硫的排放,保证了电厂安全稳定地运行生产,提供了先进的环保节能解决方案。

2016年,张军营团队利用该技术,改造了国家能源集团丰城发电有限公司两台34万千瓦火力发电机组,在传统除尘器前增设团聚装置。经江西省环境监测中心检测,机组烟尘排放浓度均值仅为1.7毫克/立方米,除尘率达88.79%。这是该技术在央企支持下的首次工程应用。今年3月,湖北能源集团鄂州电厂的两台30万机组开始进行团聚协同技术改造。10月30日至10月31日,西安热工研究院有限公司对该技术投运前后进行测试发现,团聚协同系统投运情况下,排放烟气中三氧化硫平均浓度比该系统停运情况下,每平米降低了17.2毫克,三氧化硫脱除效率达到54.3%。这意味着该技术从运行稳定性、节能减耗等多个维度填补了燃煤电厂污染治理的空白。

截至目前,该技术已在江西、山西、新疆、河南、安徽、湖北七省区20多家企业得到应用,被称为"多污染协同治理利器"。据相关专家分析,全国火电机组三氧化硫排放总量可达71.94万吨/年。如果全国火电机组均安装团聚强化除尘协同脱硫废水零排放系统,按三氧化硫的脱除率提高50%计算,可使三氧化硫排放量减少35.97万吨/年。

人物介绍:

张军营,工学博士、博士生导师。现任华中科技大学煤燃烧国家重点实验室副主任。湖北省新世纪人才(2002)。国家重点基础研究规划"973"计划项目课题负责人,《煤化工》第七届编委会委员。国际ICCP会员、International Medical Geology Association会员。2008年西班牙国家煤炭研究所高级访问学者,从事重金属合作研究。主持国家自然科学基金面上项目7项,主持国家"973"计划课题2项,参加国家"973"计划课题3项,负责国家"863"计划课题2项,参与完成了包括国家自然科学基金重点基金项目、教育部重大科学技术项目等在内的其它科研项目20余项。获省部级科技成果一等奖2项、二等奖2项,教学成果一等奖1项。申请国家发明专利4项。发表学术论文100余篇,SCI引收录和引用50余篇次,EI收录40余篇。合作出版中文著作2部,合作出版英文著作2部。

文章素材来源:中国日报网、凤凰网、华中科技大学官网

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