973计划项目课题“矿物质细颗粒物燃烧形成与控制研究”顺利结题

本站讯,(通讯员:徐义书),2017年9月24日,受科技部委托,国家重点基础研究发展计划(973计划)化石燃料燃烧排放PM2.5源头控制技术的基础研究项目组组织相关专家在北京清华大学热能工程系,对华中科技大学和清华大学承担的项目第一课题矿物质细颗粒物燃烧形成与控制研究进行了验收答辩工作。专家组认真听取了由课题负责人徐明厚教授所做的课题执行情况汇报,审阅了课题验收资料,一致同意通过合格验收。


煤的燃烧利用是大气PM2.5的重要来源,已有研究难以满足控制技术进一步发展的需求。本课题作为项目的第一课题,由华中科技大学和清华大学共同承担,以徐明厚教授为课题负责人,于敦喜教授、刘小伟副教授、斯俊平博士、王建培博士、王超博士、樊斌博士、吴建群博士、徐义书博士、曾宪鹏博士等共同参与完成。课题执行期间,共发表学术论文83篇,其中SCI收录57篇,出版Energy & Fuels专辑2期,申请并或授权发明专利6项,荣获湖北省自然科学一等奖1项。

课题研究围绕燃煤矿物质细颗粒物的燃烧形成机制,深入揭示了燃煤PM2.5的炉内生成与控制机制,开发了PM2.5吸附剂控制技术,为实现燃煤电站的PM2.5排放控制提供了坚实的理论和技术支撑。核心成果包括:(1)揭示了煤中典型矿物质的迁徙、转化及细颗粒物生成机理,掌握了通过调整炉内燃烧方式控制炉内细颗粒物生成的机制与调控准则。(2)探究并阐释了燃料矿物组分调配减少细颗粒物生成的机制、燃烧过程中非均相反应和物理吸附抑制细颗粒物生成的机理,明确了煤与不同性质燃料掺配调质后细颗粒物生成能力降低的特性及机理,为煤质调配控制细颗粒物的生成提供了理论依据;(3)揭示了硅铝酸盐对元素气化的抑制作用机理,阐明了PM2.5前驱体与吸附剂之间的作用规律,揭示了影响吸附剂控制效果的关键因素,开发了基于高效改性吸附剂的燃煤PM2.5控制技术,并获得国家重点研发计划项目(燃煤PM2.5Hg控制技术2016YFB0600600)支持。(4)开发了燃烧过程中添加吸附剂减少细颗粒物生成的新方法,并在1000MW燃煤电站机组实现了工程示范应用。