2月19日,科技部發(fā)布“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”等10項重點專項2016年度項目申報指南通知。“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”項目重點圍繞煤炭高效發(fā)電、煤炭清潔轉(zhuǎn)化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)、工業(yè)余能回收利用、工業(yè)流程及裝備節(jié)能、數(shù)據(jù)中心及公共機構(gòu)節(jié)能7個創(chuàng)新鏈(技術(shù)方向)部署23個重點研究任務(wù)。
2016年首批在7個技術(shù)方向啟動16個項目。從各項考核指標中對“煙氣中PM排放濃度”、“SOx排放濃度”、“NOx排放濃度”等各項指標有詳細規(guī)定,與GB18485-2014 煙氣排放標準(如:NOx:250mg/Nm3、SOx:80mg/Nm3)進行對比,有較大幅度的提高。為此,對相關(guān)儀器設(shè)備的SOx、NOx、顆粒物檢測能力將會提出更高的要求。
全文如下:
“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”重點專項
2016年度項目申報指南
依據(jù)《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》,以及國務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)》、《中國制造2025》和《關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》等,科技部會同有關(guān)部門組織開展了《國家重點研發(fā)計劃煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)專項實施方案》編制工作,在此基礎(chǔ)上啟動煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)專項2016年度項目,并發(fā)布本指南。
本專項總體目標是:以控制煤炭消費總量,實施煤炭消費減量替代,降低煤炭消費比重,全面實施節(jié)能戰(zhàn)略為目標,進一步解決和突破制約我國煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題,全面提升煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能領(lǐng)域的工藝、系統(tǒng)、裝備、材料、平臺的自主研發(fā)能力,取得基礎(chǔ)理論研究的重大原創(chuàng)性成果,突破重大關(guān)鍵共性技術(shù),并實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用示范。
本專項重點圍繞煤炭高效發(fā)電、煤炭清潔轉(zhuǎn)化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)、工業(yè)余能回收利用、工業(yè)流程及裝備節(jié)能、數(shù)據(jù)中心及公共機構(gòu)節(jié)能7個創(chuàng)新鏈(技術(shù)方向)部署23個重點研究任務(wù)。專項實施周期為5年(2016—2020)。
按照分步實施、重點突出原則,2016年首批在7個技術(shù)方向啟動16個項目。每個項目設(shè)1名項目負責人,項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個,每個課題設(shè)1名課題負責人,課題承擔單位原則上不超過5個。
各申報單位統(tǒng)一按指南二級標題(如1.1)的研究方向進行申報,申報內(nèi)容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。鼓勵各申報單位自籌資金配套。對于應(yīng)用示范類任務(wù),其他經(jīng)費(包括地方財政經(jīng)費、單位出資及社會渠道資金等)與中央財政經(jīng)費比例不低于1:1。
1. 煤炭高效發(fā)電
1.1 新型超臨界CO2、CO2/水蒸汽復合工質(zhì)循環(huán)發(fā)電基礎(chǔ)研究(基礎(chǔ)研究類)
研究內(nèi)容:研究煤粉在超臨界環(huán)境下化學能釋放、能量傳遞及轉(zhuǎn)換機理,揭示燃燒室內(nèi)壓力、溫度及成分的時空分布規(guī)律;研究超臨界CO2及CO2/水蒸汽混合工質(zhì)的熱力學性質(zhì)、流動特性、傳熱特性及膨脹做功規(guī)律;開展適用于超臨界CO2及CO2/水蒸汽復合工質(zhì)的汽輪機通流結(jié)構(gòu)對熱耗的影響研究;開展新型發(fā)電系統(tǒng)集成優(yōu)化、運行特性與控制方法的技術(shù)基礎(chǔ)研究。
考核指標:獲得超臨界CO2及CO2/水蒸汽復合工質(zhì)的燃煤高效低污染發(fā)電原理和方法;完成概念設(shè)計,系統(tǒng)效率超過50%。
實施年限:5年
擬支持項目數(shù):1—2項
1.2 超超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)研發(fā)與示范(應(yīng)用示范類)
研究內(nèi)容:開發(fā)超超臨界循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)氣固流動與傳熱、超超臨界水循環(huán)安全性、熱力系統(tǒng)及水系統(tǒng)交聯(lián)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù);開展鍋爐概念設(shè)計方案、分離器、換熱床等關(guān)鍵部件的研究及整體匹配;開發(fā)SO2、NOx、顆粒物等污染物超低排放技術(shù);開展超超臨界循環(huán)流化床鍋爐機組的動態(tài)特性、自動控制及仿真研究;完成超超臨界循環(huán)流化床鍋爐本體設(shè)計及研制;建設(shè)660MW等級超超臨界循環(huán)流化床鍋爐機組示范工程,完成168h連續(xù)運行。
考核指標:鍋爐效率≥92%;供電煤耗<300gce/kWh;SO2排放≤35mg/Nm3,NOx排放≤50mg/Nm3,顆粒物排放≤10mg/Nm3。
實施年限:5年
擬支持項目數(shù):1—2項
經(jīng)費配套:其他經(jīng)費與中央財政經(jīng)費比例不低于1:1
2. 煤炭清潔轉(zhuǎn)化
2.1 低變質(zhì)煤直接轉(zhuǎn)化反應(yīng)和催化基礎(chǔ)研究(基礎(chǔ)研究類)
研究內(nèi)容:研究低變質(zhì)煤的有機組成和礦物質(zhì)特性、特征顯微組分分子結(jié)構(gòu)及其對直接轉(zhuǎn)化過程與產(chǎn)物的影響機理;揭示煤直接轉(zhuǎn)化過程反應(yīng)途徑及產(chǎn)物定向調(diào)控機制;研究煤炭直接轉(zhuǎn)化制燃料及化學品過程中硫、氮、鹵素、堿金屬及重金屬遷移規(guī)律;研發(fā)直接轉(zhuǎn)化氣液產(chǎn)物提質(zhì)加工新技術(shù),液體產(chǎn)物制取高品質(zhì)液體燃料及化學品定向催化轉(zhuǎn)化機理及高效催化劑。
考核指標:建立顯微結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)相結(jié)合表征低變質(zhì)煤直接轉(zhuǎn)化特性的方法,形成煤直接轉(zhuǎn)化新型反應(yīng)器、新工藝、新型催化劑的技術(shù)基礎(chǔ)。
實施年限:5年
擬支持項目數(shù):1—2項
2.2 煤熱解氣化分質(zhì)轉(zhuǎn)化制清潔燃氣關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:開發(fā)高比例低階煤高溫熱解制備氣化焦新技術(shù),研究其礦物組成、灰渣特性及氣化性能,開發(fā)氣化焦新型固定床加壓氣化技術(shù)及裝備;開發(fā)低階碎煤定向熱解生產(chǎn)高品質(zhì)焦油及富氫熱解氣的工藝,完成反應(yīng)器優(yōu)化與工程放大;開發(fā)熱解、焦化煙氣高效干法脫硫及低溫脫硝技術(shù)與裝備。
考核指標:建成百噸/日級新型氣化焦加壓固定床氣化裝置,出口煤氣低位熱值≥11MJ/Nm3;建成10萬噸/年以上工業(yè)規(guī)模定向熱解裝置,焦油收率大于葛金分析收率的80%,焦油含塵≤1.0%;煙氣脫硫效率≥95%、脫硝效率≥85%,在百萬噸/年級熱解、焦化裝置中應(yīng)用。
實施年限:3年
擬支持項目數(shù):1—2項
2.3 煤轉(zhuǎn)化廢水處理、回用和資源化關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:研究煤化工過程廢水處理與利用的新途徑;研發(fā)高濃度有機廢水制水煤漿技術(shù);研究低損高效酚萃取劑,開發(fā)酚氨的協(xié)同脫除過程強化方法及脫除工藝;開發(fā)生物與化學協(xié)同、催化氧化深度處理難降解有機物技術(shù);研發(fā)高性能、長壽命適于含鹽廢水濃縮的膜材料、工藝及裝備;研發(fā)適于高含鹽廢水的COD降解及重金屬脫除、分質(zhì)結(jié)晶分鹽技術(shù)與工藝。
考核指標:脫酚萃取總酚脫除效率≥94%;膜濃縮倍率≥10倍,清洗周期3個月以上;結(jié)晶鹽品質(zhì)達到工業(yè)鹽國家標準(GB/T5462)。
實施年限:3年
擬支持項目數(shù):1—2項
3. 燃煤污染控制
3.1 燃煤PM2.5及Hg控制技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:開展PM2.5前驅(qū)體多相吸附、反應(yīng)機理研究,研發(fā)改性吸附劑控制PM2.5形成的關(guān)鍵技術(shù);研發(fā)基于細顆粒團聚機制的PM2.5控制關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備;研發(fā)基于氧化劑、催化氧化的單質(zhì)汞高效氧化技術(shù)及裝備;開發(fā)可再生的高效汞吸附劑及其在線活化制備技術(shù)、噴射裝置與控制系統(tǒng);開發(fā)PM2.5與汞的聯(lián)合脫除關(guān)鍵技術(shù);在300MW及以上燃煤發(fā)電機組實現(xiàn)應(yīng)用。
考核指標:PM2.5排放濃度≤5 mg/Nm3;Hg的脫除率≥90%。
實施年限:4年
擬支持項目數(shù):1—2項
3.2 燃煤污染物(SO2,NOx,PM)一體化控制技術(shù)工程示范(應(yīng)用示范類)
研究內(nèi)容:研發(fā)低氮燃燒與新型SNCR、SCR組合協(xié)同脫除NOx技術(shù)并進行示范,同時開展SCR脫硝協(xié)同脫除PM2.5技術(shù)的研究;開展燃煤SO2和NOx前置氧化與協(xié)同吸收技術(shù)的驗證及完善,研發(fā)大規(guī)模強氧化物質(zhì)產(chǎn)生裝置及配套設(shè)備,開發(fā)同時脫硫脫硝吸收技術(shù);開發(fā)燃煤PM2.5和SO2一體化吸收控制技術(shù)并進行工程示范,在深度脫除SO2的同時,提高PM2.5的捕集效率。
考核指標:在燃煤工業(yè)裝置中進行污染物一體化控制工程示范,煙氣中PM排放濃度≤10mg/Nm3,SOx排放濃度≤35mg/Nm3,NOx排放濃度≤50mg/Nm3。
實施年限:4年
擬支持項目數(shù):1—2項
申報要求:企業(yè)牽頭申報
經(jīng)費配套:其他經(jīng)費與中央財政經(jīng)費比例不低于1:1
4. 二氧化碳捕集利用與封存
4.1 基于CO2減排與地質(zhì)封存的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學問題(基礎(chǔ)研究類)
研究內(nèi)容:研究加壓富氧燃燒、化學鏈燃燒反應(yīng)過程特性,載氧體表界面轉(zhuǎn)化與體相晶格氧傳輸機理;研究CO2地質(zhì)封存與驅(qū)油、驅(qū)氣、采熱過程中的多尺度多相流動與熱質(zhì)傳遞機理及熱力學性質(zhì);研究CO2捕集封存利用系統(tǒng)的能量集成優(yōu)化方法。
考核指標:獲得加壓富氧燃燒、化學鏈燃燒過程基礎(chǔ)理論;建立CO2在不同封存與地質(zhì)利用條件下的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)庫。
實施年限:5年
擬支持項目數(shù):1—2項
4.2 基于CO2高效轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學問題(基礎(chǔ)研究類)
研究內(nèi)容:探索CO2高效轉(zhuǎn)化制備液體燃料與化學品的反應(yīng)新途徑與機制,研究CO2雙鍵活化、表面微觀反應(yīng)、固體催化材料構(gòu)效關(guān)系;研究CO2轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)/傳遞強化原理和方法;研究礦化反應(yīng)機理和動力學、微觀離子遷移規(guī)律、礦化反應(yīng)強化機制。
考核指標:獲得CO2制液體燃料和化學品的新工藝、新方法;CO2礦化效率≥80kg/t非堿性礦。
實施年限:5年
擬支持項目數(shù):1—2項
4.3 二氧化碳煙氣微藻減排技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:篩選耐受煙氣的高效固碳藻株,利用代謝組學等手段解析相關(guān)耐受與高產(chǎn)機理;降低微藻固碳養(yǎng)殖系統(tǒng)成本;研究微藻固碳系統(tǒng)與環(huán)境因子的交互作用機制,優(yōu)化養(yǎng)殖工藝,實現(xiàn)病蟲害的動態(tài)防控和連續(xù)穩(wěn)定養(yǎng)殖;開發(fā)微藻廢水養(yǎng)殖技術(shù)。
考核指標:培育耐受高濃度CO2的高效固碳藻株3株;戶外連續(xù)1個月微藻(干基)產(chǎn)能達到25g/(m2 ?d);建立微藻年固碳能力萬噸級示范。
實施年限:4年
擬支持項目數(shù):1—2項
5. 工業(yè)余能回收利用
5.1 工業(yè)含塵廢氣余熱回收技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:研究含多相、多尺度塵粒的煙氣在高溫復雜流動工況下的分離、團聚、附壁及傳熱特性,研發(fā)含凝結(jié)性塵粒煙氣自濾凈化與余熱回收工藝和方法;研發(fā)高含塵煙氣的防積灰、防磨損、防腐蝕連續(xù)余熱回收利用新技術(shù)與新裝置,形成超大拓展表面凈化與換熱部件的制造能力;研發(fā)含低濃度、亞微米級塵粒煙氣的深度凈化和高效換熱耦合工藝,實現(xiàn)高溫煙氣凈化與換熱一體化的技術(shù)與集成裝備,對集成技術(shù)系統(tǒng)進行工業(yè)示范。
考核指標:凈化后氣體塵粒排放濃度:含凝結(jié)性塵粒煙氣≤50 mg/Nm3,高含塵煙氣≤30mg/Nm3,低濃度亞微米級塵粒煙氣≤10 mg/Nm3,余能回收率≥70%,工業(yè)示范裝置考核運行時間≥200h。
實施年限:3年
擬支持項目數(shù):1—2項
5.2 低品位余能回收技術(shù)與裝備研發(fā)(應(yīng)用示范類)
研究內(nèi)容:研發(fā)工業(yè)余熱用壓縮式高效超級熱泵,在典型工業(yè)流程中獲得熱輸出應(yīng)用;開發(fā)適合于流程工業(yè)以及煤電行業(yè)余熱綜合利用的高效吸收式熱泵,并形成低溫高效余熱吸收式制熱典型示范;研發(fā)低溫熱能品位提升的化學熱泵,實現(xiàn)余熱品位的提升與高效利用,并形成熱輸出示范系統(tǒng);形成低溫位余能網(wǎng)絡(luò)化利用的整體技術(shù)解決方案。
考核指標:壓縮式熱泵的COP≥6.0,形成100 kW級熱輸出的應(yīng)用示范;吸收式熱泵COP≥1.75,形成≥500kW熱輸出的工程示范;化學熱泵的系統(tǒng)熱效率≥25%,形成50kW級熱輸出示范系統(tǒng)。
實施年限:3年
擬支持項目數(shù):1—2項
經(jīng)費配套:其他經(jīng)費與中央財政經(jīng)費比例不低于1:1
6. 工業(yè)流程及裝備節(jié)能
6.1 流程工業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:研究鋼鐵等冶金過程中連續(xù)、半連續(xù)和非連續(xù)工序之間的匹配技術(shù)及優(yōu)化組合節(jié)能工藝;研究化工等高能耗工業(yè)過程的能質(zhì)強化傳遞規(guī)律及低能耗反應(yīng)/分離工藝;研發(fā)流程工業(yè)中高效能量傳遞與轉(zhuǎn)換單元設(shè)備;研究冶金、化工、建材等行業(yè)多產(chǎn)品、多過程間耦合節(jié)能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化能量調(diào)配及排放物協(xié)同治理節(jié)能技術(shù),開展工業(yè)節(jié)能支撐技術(shù)及潛力評估研究,并實現(xiàn)工業(yè)示范應(yīng)用。
考核指標:與現(xiàn)有的先進工藝相比,新型工業(yè)用能裝備能量利用率提高10%以上;節(jié)能型工藝應(yīng)用于冶金、化工、建材等行業(yè),較傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)節(jié)能10%以上,污染排放物減少15%以上。
實施年限:4年
擬支持項目數(shù):1—2項
6.2 工業(yè)爐窯的節(jié)能減排技術(shù)(應(yīng)用示范類)
研究內(nèi)容:研究滿足多工藝目標、大負荷調(diào)節(jié)比要求的工業(yè)爐窯熱過程與工藝優(yōu)化技術(shù),形成物質(zhì)流與能量流匹配的節(jié)能管控平臺;研究滿足寬閾度負荷變化、多品種交叉生產(chǎn)等復雜工藝要求的工業(yè)窯爐燃燒控制與NOx、SOx及粉塵控制和脫除技術(shù),形成高能效低排放爐窯的工業(yè)示范;研究工業(yè)爐窯的氣、固排放物質(zhì)的凈化分離與利用技術(shù),實現(xiàn)排放物資源化利用的工業(yè)示范。
考核指標:示范爐窯比目前國內(nèi)同類先進爐窯的用能效率提高15%以上,NOx、SOx及粉塵等排放優(yōu)于國家相關(guān)排放標準,連續(xù)考核運行時間≥2000h;排放物資源化利用率≥95%。
實施年限:4年
擬支持項目數(shù):1—2項
經(jīng)費配套:其他經(jīng)費與中央財政經(jīng)費比例不低于1:1
7. 數(shù)據(jù)中心及公共機構(gòu)節(jié)能
7.1 數(shù)據(jù)中心節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:研究數(shù)據(jù)中心高功率密度信息設(shè)備的新型高效冷卻技術(shù),開發(fā)標準化、模塊化的冷卻設(shè)備,完成規(guī)模化應(yīng)用示范;研發(fā)用于高功率密度電源的新型高效液體冷卻技術(shù),完成應(yīng)用示范;研發(fā)高效可靠直流供電與分布式儲能技術(shù)和設(shè)備,實現(xiàn)應(yīng)用示范;建立數(shù)據(jù)中心節(jié)能標準及評價準則,研究綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)標準和運維規(guī)范。
考核指標:全年平均PUE≤1.25;不間斷供電系統(tǒng)效率≥98%。
實施年限:4年
擬支持項目數(shù):1—2項
7.2 公共機構(gòu)高效用能系統(tǒng)及智能調(diào)控技術(shù)研發(fā)與示范(共性關(guān)鍵技術(shù)類)
研究內(nèi)容:開發(fā)公共機構(gòu)低品位熱能高效回收與利用技術(shù)及裝置;開展公共機構(gòu)高效圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)集成研究;研發(fā)不同類型公共機構(gòu)照明調(diào)控模式、方法和控制系統(tǒng),開發(fā)新型高效采光裝置;研究基于能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)的公共機構(gòu)用能設(shè)備智能管理與能源調(diào)度技術(shù),開發(fā)協(xié)調(diào)各種用能設(shè)備的集成控制系統(tǒng);研究公共機構(gòu)超低能耗建筑技術(shù)標準,建立公共機構(gòu)節(jié)能評價標準和評價體系。
考核指標:用能系統(tǒng)集成低品位余熱利用率(以環(huán)境溫度25℃為基準)≥40%;建筑能耗在GB 50189基礎(chǔ)上降低25%;照明系統(tǒng)單位建筑面積功耗在GB 50034基礎(chǔ)上降低40%以上;公共機構(gòu)用能設(shè)備系統(tǒng)智能管理與控制技術(shù)應(yīng)用10家以上;建設(shè)節(jié)約型公共機構(gòu)示范項目30家以上。
實施年限:5年
擬支持項目數(shù):1—2項