??????? 推進(jìn)煤炭清潔高效利用是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要途徑,，統(tǒng)籌做好煤炭清潔高效利用勢在必行,。我國富煤貧油少氣的資源稟賦，決定了煤炭在能源體系中的主體作用。
??????? 煤基固廢處置是煤炭清潔高效利用過程中的關(guān)鍵一環(huán),。解決好煤基固廢處置問題，對碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有一定作用,。
??????? 中國科學(xué)院工程熱物理研究所循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)室研究員任強(qiáng)強(qiáng)介紹,，“煤炭開采利用過程中會(huì)產(chǎn)生固體廢棄物，比如在煤炭開采過程中產(chǎn)生的煤矸石,、在煤炭燃燒利用中產(chǎn)生的粉煤灰以及在煤炭化工轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的氣化灰渣等等,，都屬于煤基固廢，因其產(chǎn)生量巨大,，屬于大宗固廢的一種”,。
??????? 煤基固廢如果處理方式不當(dāng)，會(huì)造成水,、空氣及土壤污染,。當(dāng)前我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨大宗固廢利用不充分、綜合利用產(chǎn)品附加值低等突出問題,，對煤基固廢的處理提出了更高的要求,，由減量化處理逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化、高值化,、規(guī)?；茫怪a(chǎn)生更大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,。煤基固廢中殘存一部分可燃碳,，同時(shí)灰中富含鋁硅基化合物，具有燃料和原料雙重屬性,。煤氣化過程會(huì)產(chǎn)生氣化粗渣和細(xì)渣,，針對不同含碳量的煤基固廢，對于含碳量較高的氣化粗渣,，主要遵循規(guī)?；⒏咧祷幚碓瓌t,，對其進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用,。
??????? 依照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，對較高含碳量的煤氣化灰渣,，中科院工程熱物理所提出氣化灰渣強(qiáng)化預(yù)熱活化的方法,，開發(fā)出氣化灰渣循環(huán)流化床燃燒技術(shù),，替代煤炭產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。目前,，該技術(shù)已經(jīng)在江西省建筑陶瓷基地開展示范性應(yīng)用,。
500t/d氣化灰渣燃燒發(fā)電裝置
??????? 同時(shí)，面向更加高效低碳的煤基固廢利用需求,，研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)流化熔融技術(shù)：充分挖掘煤氣化灰渣的原料屬性,，將其中的無機(jī)組分轉(zhuǎn)化為微晶玻璃和纖維棉等高附加值材料，將碳元素轉(zhuǎn)化為一氧化碳,，替代一部分煤炭作為下游工業(yè)生產(chǎn)原料,。該技術(shù)特別適用于處理煤氣化細(xì)渣及煤矸石等含碳固廢，目前已完成千噸級/年氣化灰渣制備一氧化碳和泡沫微晶玻璃的技術(shù)突破,，灰渣綜合利用率達(dá)到80%以上,，目前正在開展工程示范階段。
???????任強(qiáng)強(qiáng)認(rèn)為,，煤基固廢的處理技術(shù)和應(yīng)用場景需要打破傳統(tǒng)思路,，從燃燒向材料化、高值化方向發(fā)展,?！半p碳背景下，煤基固廢作為高載碳原料應(yīng)該跟可再生能源耦合起來,，考慮綠色利用,。比如，未來一段時(shí)間,，太陽能電池板硅材料需求量會(huì)大幅增長,，煤基固廢就可以轉(zhuǎn)化為硅材料，通過這樣的方式,，讓煤基固廢助力可再生能源發(fā)展”,。
???????近年來，中國科學(xué)院工程熱物理研究所針對“雙碳”目標(biāo)下煤炭清潔高效利用的問題開展持續(xù)攻關(guān),，不僅完成了氣化飛灰焚燒發(fā)電技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用、流化熔融的中試研究,，還提出從煤炭物質(zhì)與能量屬性角度出發(fā),，通過改變煤炭傳統(tǒng)燃燒反應(yīng)路徑，開展100kW煤炭“純化-燃燒”試驗(yàn)系統(tǒng)研制,，實(shí)現(xiàn)煤炭“純化-燃燒”近零排放,，以打造煤炭清潔、低碳利用新方式,，為“雙碳”目標(biāo)下煤炭清潔高效利用探索一條新路,。此工作也獲得了首批中科院基礎(chǔ)研究青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃“煤炭純化-燃燒近零排放關(guān)鍵基礎(chǔ)問題”項(xiàng)目的支持,。
科普中國中央廚房
新華網(wǎng)科普事業(yè)部
科普中國-綠色雙碳
聯(lián)合出品
?
?
