引“超临界水” 解“燃煤污染”

    【知识人·强国梦】

    自从煤炭成为能源开始，让煤在炉膛中高温氧化燃烧、将煤的化学能转变为高温热能再利用，就成为了铁律。但西安交通大学教授郭烈锦不愿墨守成规，从高压水/蒸汽两相流与传热研究开始，到大胆尝试超临界水煤气化制氢，迄今他在多相流热物理热化学研究的道路上执着追求了34年。

    2016年12月25日，西安交大将由郭烈锦领衔攻关的“超临界水蒸煤”技术作价1.5亿元转让给产业化投资公司，使该技术迈入大规模产业化的快速发展阶段。项目启动会上发布了中国工程热物理学会组织的专家组对该项技术的论证报告：该技术“工程示范方案总体上具有高能效、清洁低污染、低耗水、节能减排等特点，技术是可行的，经济性是合理的。”这源自他和团队二十年如一日，持续不断地创新。

    传统的“一把火烧煤”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，国际学术界和行业内的创新理论层出不穷，但也主要围绕如何“烧”得更好、“烧”中或“烧”后如何处理高温氧化产生的污染物等问题做文章，很难从源头上解决节能减排的核心问题。郭烈锦从超临界水入手寻求突破，通过运用超临界水的特殊物理化学性质，实现了煤炭的完全吸热—还原制氢反应，直接将煤炭化学能高效转化为氢能，不再生成污染物。这样的煤气化制氢技术若用于发电可大大提高煤电转化效率，而且从源头上解决了燃烧伴生的氧化污染物排放问题。据核算，对百万千瓦机组来说，该技术可较容易地将煤电转化效率提高到50%～60%以上，而我国当前燃煤发电机组的这一指标还不足40%。

    这些年，郭烈锦团队曾多次拒绝国外著名企业财团对早期技术买断的要求。他研发这项技术的初心就是服务于国家的重大需求。现在，煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术的产业化工程示范正在紧锣密鼓的筹建中，预计大约３年时间就能真正实现从实验室走向煤电产业化的规模化运用，一个能源清洁高效的美好蓝图正渐渐可期。