郭烈锦:引“超临界水” 解“燃煤污染”
自从煤成为一种能源以来,允许煤在高温下在炉子中氧化和燃烧,并将煤的化学能转化为高温热能再利用,已经成为一种铁律。然而,Xi交通大学教授郭烈锦并不想继续学习这门课程。从高压水/蒸汽两相流和传热的研究到超临界水煤气化制氢的大胆尝试,他至今已从事多相流热物理和热化学研究34年。
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2016年12月25日,Xi交通大学以1.5亿元的价格将郭烈锦牵头的“超临界水动力煤”技术转让给产业化投资公司,使该技术进入大规模产业化快速发展阶段。在项目启动会上,由中国工程热物理学会组织的专家组发布了该技术的示范报告:该技术“具有高能效、清洁低污染、低水耗、节能减排的总体特点,技术可行、经济合理”这来自于他和他的团队20年来的不断创新。
传统的“一手烧煤”是燃煤发电行业的主流,燃烧污染严重,煤电转化率低。近年来,国际学术界和工业界出现了许多创新理论,但也集中在如何更好地“燃烧”、如何处理“燃烧”期间或之后高温氧化产生的污染物等方面。很难从源头上解决节能减排的核心问题。从超临界水开始,郭烈锦寻求突破。利用超临界水的特殊物理化学性质,实现了煤的完全吸热-还原制氢反应,将煤的化学能高效直接转化为氢能,不再产生污染物。如果将这种煤气化制氢技术用于发电,可以大大提高煤电转换效率,从源头上解决伴随燃烧的氧化污染物的排放问题。据核算,对于百万千瓦机组,该技术可以轻松将煤电转换效率提高到50% ~ 60%以上,而目前我国燃煤发电机组的指标还不到40%。
多年来,郭烈锦团队一再拒绝著名外国财团的早期技术收购请求。他开发这项技术的最初意图是为了满足国家的主要需求。目前,煤超临界水气化制氢及发电多联产技术产业化项目示范正在紧张筹备中。预计煤电产业化的大规模应用将在3年左右实现,清洁高效能源的美好蓝图也将逐渐显现。