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“追光”少年的“绿色梦”

来源: 时间:2022-04-06 17:29

“追光”少年的“绿色梦”

—— 第七届“青年人才托举工程”名单入选者顾永正

张素斌

  为了燃煤电站的烟气更纯净,为了减少温室气体排放,为了追逐心中的绿色梦想,这位来自国家能源集团国电电力的工学博士,这位“追光少年”开启了属于他的逐梦之旅。

  顾永正是一个90后,却已经负责和参与了10多项国家级、企业级科技项目,攻克了燃煤烟气多污染物深度脱除、改性飞灰吸附脱除重金属、高效低能耗二氧化碳捕集等关键技术,推动了电力行业核心技术的自主创新和科技进步。

  3月9日,顾永正入选国科协公布的第七届“青年人才托举工程”(2021-2023年度)名单,成为近5届国电机工程学会推荐的唯一来自发电企业的青年科技工作者。

  作为青年科技工作者,顾永正深知能源行业出现的问题多来源于现场,专业和业务管理也应该回归现场,在工作和实践中提高精细化工作水平,实现科研成果的落地、转化。

  多年来,顾永正扎根基层,钻研技术,累计发表核心论文20多篇,参编专著1部;申请发明专利13项,已获授权3项;获得全国设备管理与技术创新成果特等奖、电力创新奖一等奖、国电力科技进步奖二等奖、国家能源集团科技进步奖一等奖、国电力优秀科技工作者等多项荣誉。


   初出茅庐青春熔铸造减排事业中


  “十二五”以来,我国燃煤烟气污染物排放控制技术取得一定进步,但仍面临协同控制规律不明确、全负荷低氮氧化合物控制难实现、细颗粒物深度脱除难度大等问题。

  重任在肩,当仁不让。刚刚走出校园的顾永正意气风发,一心想在燃煤电站低能耗深度减排方面做一个大文章。

  依托国家科技支撑计划课题“大型燃煤电站近零排放控制关键技术及工程示范”,顾永正作为研发骨干,积极参与建成了世界首个5万m3/h燃煤烟气多污染物全流程深度脱除创新平台,开发了湿式机电耦合除尘、宽温度窗口脱硝、pH分区脱硫、低温电除尘等常规污染物深度脱除技术与装备,攻克了PM2.5、SO3、挥发性有机化合物、重金属等非常规污染物排放控制技术,获得了多种污染物之间的耦合关系和协同控制规律,形成了污染物深度减排、系统能耗、设备安全的优化匹配控制方法。 

  2017年4月,世界首个5万m3/h燃煤烟气多污染物全流程深度脱除创新平台顺利建成。顾永正参与的研究成果在1000MW燃煤机组完成了工程应用。通过多装备的系统协同优化和过程调控,在环保设施电耗、物耗未增加的情况下,实现了烟尘、二氧化硫、NOx和Hg排放浓度分别不超过1mg/m3、2mg/m3、18mg/m3、1μg/m3,比现行国标低一个数量级。

  作为创新平台的重要组成部分,2020年12月17日,国内首个固定污染源烟气连续监测系统(以下简称CEMS)现场集中检测平台,在三河电厂顺利完成首批9个型号CEMS监测设备第一阶段的适用性检测,标志着我国传统CEMS适用性检测由时空分散方式向集中统一方式的转变。

  “CEMS现场集中检测平台新建了长达100米的L型水平烟道,预留了多组烟气、烟尘和湿度比对孔位,可以满足10个型号CEMS监测设备同时开展适用性检测的需求。”顾永正介绍。


  迎难登攀 首创烟气重金属吸附技术


  为解决燃煤电站烟气中汞等重金属低成本高效捕集的技术难题,顾永正又一次立下“军令状”,并作为技术负责人全力进行科研攻关。

  依托国家863计划课题“燃煤烟气中多种重金属污染物的联合控制技术与示范”,顾永正创新提出了燃煤机组副产物飞灰“在线改性、均匀喷射、即时吸附”一体化脱除重金属的技术路线,通过开展机理、中试和工程放大研究,带领团队历时两年开发出活性强、吸附能垒低的溴化耦合机械改性飞灰吸附剂,发明了改性飞灰吸附脱除汞等重金属技术与装备。

  技术源于实践的检验。顾永正经常深入现场,主动参与、熟悉电力生产组织主要环节,提升业务管理品质和专业技术水平。主动要求运行倒班、现场巡检,积极参加生产例会、专业会、专题会等,全面熟悉生产组织、运行管理、检修管理等业务,积累了宝贵的一线生产、管理经验,有效地促进了“世界首创”示范工程落地。

  “项目于2015年在三河电厂4号300兆瓦燃煤发电机组开展了改性飞灰一体化脱汞工程示范,2017年在徐州电厂2号1000兆瓦燃煤发电机组成功应用。汞、砷、硒、铅综合脱除效率均提高到90%以上,排放浓度分别降低了47%、75%、32%、39%,均达到了国际最高环保标准,运行成本仅为国外主流活性炭吸附技术的10%至15%。”华北电力大学能动学院副院长张永生介绍。


  全力攻关 解决碳捕集难题


  碳减排压力大和碳捕集成本高,是燃煤发电当前面临的主要挑战。顾永正再次选择迎难而上、全力攻关,攻克碳捕集难题。

  作为青年科技工作者,顾永正深知能源行业出现的问题多来源于现场,专业和业务管理也应该回归现场,这样才能真正提高精细化工作水平。2020年9月底,面对锦界电厂高位布置和CCS/CCUS基建工程难得的学习机会,在寿光电厂挂职结束后,他放弃了回京与家人团聚,主动申请到锦界电厂生产和工程建设岗位挂职锻炼。

  依托国家重点研发计划项目“用于二氧化碳捕集的高性能吸收剂/吸附材料及技术”,顾永正作为国家能源集团CCUS研究团队核心成员和项目督办人,多次组织召开实施推进会和技术交流会,联合高等院校、科研院所、设计单位等进行项目攻坚。

  2021年6月25日,国家重点研发计划项目15万吨/年CCS示范项目在国家能源集团锦界电厂连续生产出纯度99.5%的工业级合格液态二氧化碳产品。

  单调且繁重的研发过程,被顾永正轻描淡写地略过,却被身边人记在心上。“顾永正刚来陕北,生活上很不适应,也有些水土不服,但仍然没日没夜地坚守在工地上,与生产准备、总包、施工、监理、调试专业人员打成一片,不到半年时间就暴瘦了30斤。”锦界电厂维护部专责张军亮说道。

  “项目采用了复合胺化学吸收方式,烟气通过水洗、低温吸收、高温解析出二氧化碳气体,压缩干燥冷却后,制成液态二氧化碳。”锦界电厂负责人介绍说,“顾永正现场参与了分部试运、整套启动、性能试验,与项目团队一起,实现了大流量烟气二氧化碳捕集率超90%、二氧化碳浓度超99%的目标。”

责任编辑:安栋平