煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)-國家科技管理信息系統(tǒng)公共服務(wù)平臺

1、附件1煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)"重點專項2018年度項目申報指南建議為落實國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006 -2020年）以及國務(wù)院能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃 （2014-2020 年）、中國制造2025和關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的 意見等提出的任務(wù)，國家重點研發(fā)計劃啟動實施煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù) ”重點專項。根據(jù)本重點專項實施方 案的部署，現(xiàn)提出2018年度項目申報指南建議。本重點專項總體目標(biāo)是：以控制煤炭消費總量，實施煤 炭消費減量替代，降低煤炭消費比重，全面實施節(jié)能戰(zhàn)略為 目標(biāo)，進一步解決和突破制約我國煤炭清潔高效利用和新型 節(jié)能技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題，全面提升煤

2、炭清潔高效利用和新 型節(jié)能領(lǐng)域的工藝、系統(tǒng)、裝備、材料、平臺的自主研發(fā)能 力，取得基礎(chǔ)理論研究的重大原創(chuàng)性成果，突破重大關(guān)鍵共 性技術(shù)，并實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用示范。本重點專項按照煤炭高效發(fā)電、煤炭清潔轉(zhuǎn)化、燃煤污 染控制、二氧化碳捕集利用與封存（CCUS）、工業(yè)余能回收利 用、工業(yè)流程及裝備節(jié)能、數(shù)據(jù)中心及公共機構(gòu)節(jié)能等7個創(chuàng)新鏈（技術(shù)方向），共部署23個重點研究任務(wù)。專項實施 周期為5年（2016-2020年）。1. 煤炭高效燃燒1.1新型高堿煤液態(tài)排渣鍋爐關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究液態(tài)排渣爐內(nèi)鈉、鉀等堿金屬的釋放、 捕捉特性與作用機制；研究開發(fā)適合全燒高堿煤的液態(tài)排渣 燃燒關(guān)鍵技術(shù)；

3、研究液態(tài)排渣低 NOx燃燒技術(shù)；研發(fā)全燒高 堿煤液態(tài)排渣鍋爐關(guān)鍵設(shè)計、制造工藝及技術(shù)；開展高堿煤 液態(tài)排渣鍋爐關(guān)鍵技術(shù)示范與優(yōu)化運行。考核指標(biāo)：實現(xiàn)純?nèi)几邏A煤（堿金屬含量 > 4%液態(tài)排 渣關(guān)鍵技術(shù)在200300MW等級機組的工業(yè)示范， 連續(xù)運行 > 168、時，鍋爐出口 NOx排放濃度w 400mg/m，爐內(nèi)鈉、鉀 的捕捉率> 50%1.2超低NOx煤粉燃燒技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：開發(fā)超低NOx煤粉燃燒技術(shù)，包括：煤粉燃 燒全過程的燃燒組織與抑制 NOx生成技術(shù)、超低 NOx燃燒 燃盡技術(shù)、超低NOx燃燒優(yōu)化控制集成技術(shù)，進行相關(guān)試驗?？己酥笜?biāo)：工業(yè)裝置規(guī)模 >

4、; 14MW（h, NOx燃燒排放濃度 w 50mg/rn, CO 排放濃度 w 200 mg/用。1.3燃煤發(fā)電機組水分回收與處理技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類） 研究內(nèi)容：研究燃煤煙氣水分回收利用的關(guān)鍵技術(shù)；研 發(fā)燃煤發(fā)電機組排煙水分回收的成套技術(shù)裝備；開發(fā)回收廢 水處理和利用技術(shù)；開發(fā)煙氣超低排放污染物控制系統(tǒng)中的 廢水回收及節(jié)能節(jié)水技術(shù)；進行相關(guān)試驗?？己酥笜?biāo)：建成燃煤發(fā)電機組排煙水分回收的 10萬m3/h 中試系統(tǒng)，煙氣水分回收率達到 30-50% ；建成300MW以上 燃煤發(fā)電廠煙氣超低排放系統(tǒng)中廢水回收及節(jié)能節(jié)水裝置一套，廢水回收率> 90%1.4 700 C等級超超臨界發(fā)電技術(shù)（共

5、性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：在實際運行燃煤機組平臺上，開展700C鍋爐關(guān)鍵熱部件的長周期驗證試驗研究；開展700 C超超臨界機組燃燒與鍋內(nèi)水動力特性研究；開展 600MW以上700C 超超臨界發(fā)電熱力系統(tǒng)、布置方式及機組優(yōu)化集成研究?？己酥笜?biāo)：完成鍋爐關(guān)鍵熱部件在蒸汽流量> 10t/h蒸汽溫度>7002下長周期考核試驗；形成 600MW 以上700C 超超臨界發(fā)電熱力系統(tǒng)、布置方式及機組優(yōu)化集成技術(shù)方 案，設(shè)計工況下的凈效率 > 50%2. 煤炭清潔轉(zhuǎn)化2.1合成氣（或熱解氣）甲烷化新技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究合成氣（或熱解氣）甲烷化合成催化劑 及新工藝；開發(fā)新型甲烷化

6、反應(yīng)器；研究新工藝全流程優(yōu)化 技術(shù)及系統(tǒng)集成；形成合成氣（或熱解氣）高效甲烷化成套 技術(shù)，并進行工業(yè)示范。考核指標(biāo)：開發(fā)出12種短流程低能耗甲烷化新技術(shù)， 建成原料氣處理能力 1億m3/年以上高效甲烷化示范裝置， CO轉(zhuǎn)化率99.5% 甲烷選擇性 > 92%2.2煤與重油或煤焦油共加氫及產(chǎn)品加工關(guān)鍵技術(shù)（共 性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究煤與重油或煤焦油等在共加氫條件下的 匹配性和協(xié)同效應(yīng)，及重油降黏預(yù)處理技術(shù)；開發(fā)煤油共轉(zhuǎn) 化新型加氫工藝、催化劑及裝備；開發(fā)共加氫液體產(chǎn)物制清 潔燃料和化學(xué)品的加工技術(shù)；開發(fā)高含固的油渣資源化利用 技術(shù)。考核指標(biāo)：建成10萬噸/年以上煤油共加氫轉(zhuǎn)化示范裝

7、置，并進行72小時以上工業(yè)運行考核，煤漿濃度20%共加氫煤轉(zhuǎn)化率 9%,蒸餾油（ 3602餾分）收率7% （無 水無灰基原料），產(chǎn)品油中硫含量 10mg/kg形成1-2種高含 固油渣利用新技術(shù)。2.3合成氣高效合成醇類化學(xué)品關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技 術(shù)類）研究內(nèi)容：研究煤基合成氣高效合成乙醇、低碳醇、乙 二醇等關(guān)鍵技術(shù)及催化劑；開發(fā)合成新工藝及反應(yīng)器；形成 合成氣高效合成醇類化合物的工程化技術(shù)；建立煤基合成氣 制相關(guān)醇類化合物的工業(yè)級示范裝置?？己酥笜?biāo)：建成10萬噸/年以上的合成氣制乙醇示范裝 置，目標(biāo)產(chǎn)物的總選擇性 90%合成氣制低碳混合醇在萬噸 /年級裝置上實現(xiàn)總醇選擇性 70% （ C2+醇

8、在總醇中含量 60%,催化劑壽命 7200小時；合成氣制乙二醇加氫新型 催化劑在單系列20萬噸/年以上的工業(yè)裝置應(yīng)用考核，乙二 醇產(chǎn)品質(zhì)量達到國標(biāo)（GB/T4649-2008 ）優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。2.4煤基甲醇制燃料和化學(xué)品新技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類） 研究內(nèi)容：開發(fā)甲醇制芳烴、聚甲氧基二甲醚等工程化 關(guān)鍵技術(shù)；開發(fā)新型催化劑和反應(yīng)器；研發(fā)系統(tǒng)集成技術(shù)并 形成成套工藝；分別建立甲醇制芳烴和甲醇制聚甲氧基二甲 醚示范裝置?？己酥笜?biāo)：建成10萬噸/年以上甲醇制芳烴工業(yè)示范裝 置，甲醇轉(zhuǎn)化率 >99.5%芳烴收率>30% （甲醇基）；建成5 萬噸/年以上聚甲氧基二甲醚新工藝示范裝置，聚甲氧基二甲醚

9、（DMM2-8 ）選擇性>90%產(chǎn)品收率70% （甲醇基）。2.5基于發(fā)電的煤炭熱解燃燒多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)（典型應(yīng)用示范） 研究內(nèi)容：研究熱解反應(yīng)器、熱半焦燃燒室相互之間的 過程匹配技術(shù)及系統(tǒng)集成；開發(fā)高溫?zé)峤鈿獾膬艋蛛x和能 量梯級利用技術(shù)；研究熱解、燃燒耦合的工程化技術(shù)；建立 以高參數(shù)發(fā)電為主的煤熱解燃燒技術(shù)體系，進行大型煤熱解 燃燒多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)工程示范?？己酥笜?biāo)：建成100MW以上煤熱解燃燒多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示 范工程，煤轉(zhuǎn)化率 > 98%系統(tǒng)熱效率 > 90%焦油含塵量 < 1.0% 煤氣熱值 > 12.5MJ/m。3. 燃煤污染控制3.1燃煤過程中砷、硒、鉛等重金屬的控制

10、技術(shù)（共性 關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：開展燃煤過程中砷、硒、鉛等重金屬的形態(tài) 轉(zhuǎn)化和遷移釋放機理研究；研發(fā)爐內(nèi)重金屬控制關(guān)鍵技術(shù)和 設(shè)備；開發(fā)基于煙氣凈化裝置的重金屬強化脫除關(guān)鍵技術(shù)； 開發(fā)尾部煙氣中重金屬聯(lián)合脫除技術(shù)及成套裝備?？己酥笜?biāo)：在300MW以上燃煤發(fā)電機組進行示范，砷排放濃度W5卩g /m3，鉛排放濃度W30卩g /m3，硒排放濃度50 卩 g /iTb3.2燃煤過程有機污染物排放控制技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究煤燃燒過程中有機污染物的生成機理及 排放特性；研發(fā)燃煤煙氣中有機污染物高效吸附劑及吸附控 制技術(shù)；開發(fā)燃煤過程有機污染物高效氧化技術(shù)；研發(fā)有機 污染物與其它污染物的協(xié)同

11、控制技術(shù)；進行大型燃煤電站鍋 爐有機污染物排放控制技術(shù)的應(yīng)用示范?？己酥笜?biāo)：1000m3/h以上規(guī)模煙氣中有機污染物的吸附 脫除效率 95%氧化效率 80%在300MW 等級燃煤發(fā)電 機組進行應(yīng)用示范，總烴（以甲烷計）排放濃度 3mg/T。4. 二氧化碳捕集利用與封存4.1煤炭富氧燃燒關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究常壓和加壓O2-CO2氣氛下煤燃燒特性、熱質(zhì)傳遞特性和污染物排放控制特性；開發(fā)煤炭富氧燃燒關(guān) 鍵技術(shù)及燃燒控制與系統(tǒng)集成技術(shù)；進行相關(guān)試驗?？己酥笜?biāo)：完成MW級加壓富氧燃燒試驗，壓力 0.3MPa干煙氣中CO2濃度90%完成常壓25MWth以上富 氧燃燒工業(yè)示范裝置試驗，

12、連續(xù)運行 16&、時，干煙氣中CO2 濃度84%形成300MW th富氧燃燒鍋爐設(shè)計方案。4.2煤的化學(xué)鏈燃燒和氣化技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究加壓下載氧體與煤的反應(yīng)特性；開發(fā)滿 足工業(yè)應(yīng)用的載氧體及其規(guī)?；苽浼夹g(shù)；研發(fā)化學(xué)鏈燃燒 和氣化反應(yīng)器的強化傳熱傳質(zhì)與污染物控制技術(shù)，開發(fā)關(guān)鍵 設(shè)備；開展煤炭化學(xué)鏈燃燒和氣化技術(shù)的試驗?？己酥笜?biāo)：建成 MWth級規(guī)模的化學(xué)鏈燃燒裝置，連續(xù) 運行72小時，CO2捕集效率>90%燃燒效率>90%建成 0.5MWth級規(guī)模的化學(xué)鏈氣化裝置，有效氣組分（CO+H2+CH4） > 75%4.3 CQ驅(qū)油技術(shù)及地質(zhì)封存安全監(jiān)測（共

13、性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：開發(fā)低滲油藏CO2驅(qū)油油藏工程方法及優(yōu)化 設(shè)計技術(shù)；開發(fā)CO2驅(qū)油注采安全控制與防腐技術(shù)；研究地 質(zhì)、地球物理監(jiān)測技術(shù)及井眼完整性評價技術(shù)；研究CO2地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測及預(yù)警技術(shù)?？己酥笜?biāo)：在年注氣規(guī)模 10萬噸/年以上的CO2驅(qū)油、 地質(zhì)封存示范工程中應(yīng)用，非混相CO2驅(qū)油采收率提高 8%以上，混相CO2驅(qū)油采收率提高12%以上；地質(zhì)封存示范工 程中封存體泄漏量預(yù)測誤差 < 15%4.4 CO2驅(qū)煤層氣富集分離關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究不同煤階煤質(zhì)及地質(zhì)條件對 CO2驅(qū)煤層 氣的影響規(guī)律；開發(fā) CO2驅(qū)煤層氣關(guān)鍵技術(shù)及裝備；開發(fā)驅(qū) 替煤層氣中CO2、

14、H2O等的高效脫除技術(shù)及裝備?？己酥笜?biāo)：在驅(qū)煤層氣億 m3 /年以上規(guī)模的示范工程中 應(yīng)用，煤層氣抽采率提高10%以上，煤層氣產(chǎn)品中CO2濃度 < 1%4.5 CO2礦化技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：開發(fā)低能耗礦物化封存利用CO2新工藝；優(yōu)化礦化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，并進行工程放大；研發(fā)利用廢棄資源作 為礦化原料的技術(shù)并進行工業(yè)級試驗?？己酥笜?biāo)：建成1000噸/年級規(guī)模的CO2礦化裝置，CO2 的吸收轉(zhuǎn)化率 >90% CO2的凈封存利用率 >50%4.6 CO2高效合成化學(xué)品關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類） 研究內(nèi)容：開發(fā)CO2轉(zhuǎn)化合成化學(xué)品的新型催化劑及制 備技術(shù)；研發(fā)基于反應(yīng)與傳遞耦合

15、匹配的新型反應(yīng)器；研究 過程強化與系統(tǒng)集成技術(shù)；形成以CO2為原料制化學(xué)品的成套技術(shù)及裝備，并實現(xiàn)工程示范?？己酥笜?biāo)：研發(fā)1-2種CO2合成化學(xué)品的新技術(shù)，建成 產(chǎn)品萬噸級以上的 CO2合成化學(xué)品工業(yè)示范裝置， CO2利用 率95%5. 工業(yè)流程及裝備節(jié)能5.1冶金、化工爐窯及系統(tǒng)節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān) 鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究冶金、化工爐窯的均勻加熱與強化傳熱 技術(shù)；研究熱力過程性能優(yōu)良的新型爐窯結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)；研究 工業(yè)爐窯高效凈化及網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控技術(shù)平臺；研發(fā)爐窯與冶 金、化工過程工藝裝備之間高效匹配的節(jié)能系統(tǒng)，形成成套 技術(shù)并實現(xiàn)工業(yè)示范。考核指標(biāo)：示范工程單位產(chǎn)品綜合能耗比國家 /行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

16、 中最優(yōu)等級降低10%以上；煙氣中超細(xì)顆粒物排放濃度< lOmg/Nn3, NOx 排放濃度 w lOOmg/Nm3。5.2電機及電機系統(tǒng)的高效節(jié)能技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究電機及電機系統(tǒng)的仿真分析與優(yōu)化設(shè)計 新技術(shù)；研究電機及電機系統(tǒng)節(jié)能的智能化控制技術(shù)；研發(fā) 特種高能效電機（如超高速電機、高性能永磁伺服電機等） 研究電機系統(tǒng)的一體化、輕量化、低能耗、高可靠性技術(shù)， 并形成應(yīng)用示范。考核指標(biāo)：高效電機效率比其相應(yīng)的國家 /行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的 最高等級能效提高 2%以上；特種電機（如超高速電機、高 性能永磁伺服電機等） 的能效97%應(yīng)用示范的電機系統(tǒng)運 行節(jié)能5%以上。5.3流體機械節(jié)能與系統(tǒng)智能調(diào)控技術(shù)（共性