煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術-國家科技管理信息系統公共服務平臺

1、附件1煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術"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和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006 -2020年）以及國務院能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃 （2014-2020 年）、中國制造2025和關于加快推進生態(tài)文明建設的 意見等提出的任務，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 ”重點專項。根據本重點專項實施方 案的部署，現提出2018年度項目申報指南建議。本重點專項總體目標是：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，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)能領域的工藝、系統、裝備、材料、平臺的自主研發(fā)能 力，取得基礎理論研究的重大原創(chuàng)性成果，突破重大關鍵共 性技術，并實現工業(yè)應用示范。本重點專項按照煤炭高效發(fā)電、煤炭清潔轉化、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、數據中心及公共機構節(jié)能等7個創(chuàng)新鏈（技術方向），共部署23個重點研究任務。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)排渣鍋爐關鍵技術（共性關鍵技術類）研究內容：研究液態(tài)排渣爐內鈉、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 燃燒關鍵技術；

3、研究液態(tài)排渣低 NOx燃燒技術；研發(fā)全燒高 堿煤液態(tài)排渣鍋爐關鍵設計、制造工藝及技術；開展高堿煤 液態(tài)排渣鍋爐關鍵技術示范與優(yōu)化運行?？己酥笜耍簩崿F純燃高堿煤（堿金屬含量 > 4%液態(tài)排 渣關鍵技術在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，爐內鈉、鉀 的捕捉率> 50%1.2超低NOx煤粉燃燒技術（共性關鍵技術類）研究內容：開發(fā)超低NOx煤粉燃燒技術，包括：煤粉燃 燒全過程的燃燒組織與抑制 NOx生成技術、超低 NOx燃燒 燃盡技術、超低NOx燃燒優(yōu)化控制集成技術，進行相關試驗?？己酥笜耍汗I(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（共性關鍵技術類） 研究內容：研究燃煤煙氣水分回收利用的關鍵技術；研 發(fā)燃煤發(fā)電機組排煙水分回收的成套技術裝備；開發(fā)回收廢 水處理和利用技術；開發(fā)煙氣超低排放污染物控制系統中的 廢水回收及節(jié)能節(jié)水技術；進行相關試驗。考核指標：建成燃煤發(fā)電機組排煙水分回收的 10萬m3/h 中試系統，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（共

5、性關鍵技術類）研究內容：在實際運行燃煤機組平臺上，開展700C鍋爐關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水動力特性研究；開展 600MW以上700C 超超臨界發(fā)電熱力系統、布置方式及機組優(yōu)化集成研究。考核指標：完成鍋爐關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、布置方式及機組優(yōu)化集成技術方 案，設計工況下的凈效率 > 50%2. 煤炭清潔轉化2.1合成氣（或熱解氣）甲烷化新技術（共性關鍵技術類）研究內容：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、反應器；研究新工藝全流程優(yōu)化 技術及系統集成；形成合成氣（或熱解氣）高效甲烷化成套 技術，并進行工業(yè)示范?？己酥笜耍洪_發(fā)出12種短流程低能耗甲烷化新技術， 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品加工關鍵技術（共 性關鍵技術類）研究內容：研究煤與重油或煤焦油等在共加氫條件下的 匹配性和協同效應，及重油降黏預處理技術；開發(fā)煤油共轉 化新型加氫工藝、催化劑及裝備；開發(fā)共加氫液體產物制清 潔燃料和化學品的加工技術；開發(fā)高含固的油渣資源化利用 技術。考核指標：建成10萬噸/年以上煤油共加氫轉化示范裝

7、置，并進行72小時以上工業(yè)運行考核，煤漿濃度20%共加氫煤轉化率 9%,蒸餾油（ 3602餾分）收率7% （無 水無灰基原料），產品油中硫含量 10mg/kg形成1-2種高含 固油渣利用新技術。2.3合成氣高效合成醇類化學品關鍵技術（共性關鍵技 術類）研究內容：研究煤基合成氣高效合成乙醇、低碳醇、乙 二醇等關鍵技術及催化劑；開發(fā)合成新工藝及反應器；形成 合成氣高效合成醇類化合物的工程化技術；建立煤基合成氣 制相關醇類化合物的工業(yè)級示范裝置?？己酥笜耍航ǔ?0萬噸/年以上的合成氣制乙醇示范裝 置，目標產物的總選擇性 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)裝置應用考核，乙二 醇產品質量達到國標（GB/T4649-2008 ）優(yōu)等品標準。2.4煤基甲醇制燃料和化學品新技術（共性關鍵技術類） 研究內容：開發(fā)甲醇制芳烴、聚甲氧基二甲醚等工程化 關鍵技術；開發(fā)新型催化劑和反應器；研發(fā)系統集成技術并 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?？己酥笜耍航ǔ?0萬噸/年以上甲醇制芳烴工業(yè)示范裝 置，甲醇轉化率 >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%產品收率70% （甲醇基）。2.5基于發(fā)電的煤炭熱解燃燒多聯產技術（典型應用示范） 研究內容：研究熱解反應器、熱半焦燃燒室相互之間的 過程匹配技術及系統集成；開發(fā)高溫熱解氣的凈化分離和能 量梯級利用技術；研究熱解、燃燒耦合的工程化技術；建立 以高參數發(fā)電為主的煤熱解燃燒技術體系，進行大型煤熱解 燃燒多聯產技術工程示范。考核指標：建成100MW以上煤熱解燃燒多聯產系統示 范工程，煤轉化率 > 98%系統熱效率 > 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（共性 關鍵技術類）研究內容：開展燃煤過程中砷、硒、鉛等重金屬的形態(tài) 轉化和遷移釋放機理研究；研發(fā)爐內重金屬控制關鍵技術和 設備；開發(fā)基于煙氣凈化裝置的重金屬強化脫除關鍵技術； 開發(fā)尾部煙氣中重金屬聯合脫除技術及成套裝備。考核指標：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（共性關鍵技術類）研究內容：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；開發(fā)燃煤過程有機污染物高效氧化技術；研發(fā)有機 污染物與其它污染物的協同

11、控制技術；進行大型燃煤電站鍋 爐有機污染物排放控制技術的應用示范。考核指標：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煤炭富氧燃燒關鍵技術（共性關鍵技術類）研究內容：研究常壓和加壓O2-CO2氣氛下煤燃燒特性、熱質傳遞特性和污染物排放控制特性；開發(fā)煤炭富氧燃燒關 鍵技術及燃燒控制與系統集成技術；進行相關試驗?？己酥笜耍和瓿蒑W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富氧燃燒鍋爐設計方案。4.2煤的化學鏈燃燒和氣化技術（共性關鍵技術類）研究內容：研究加壓下載氧體與煤的反應特性；開發(fā)滿 足工業(yè)應用的載氧體及其規(guī)?；苽浼夹g；研發(fā)化學鏈燃燒 和氣化反應器的強化傳熱傳質與污染物控制技術，開發(fā)關鍵 設備；開展煤炭化學鏈燃燒和氣化技術的試驗。考核指標：建成 MWth級規(guī)模的化學鏈燃燒裝置，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)模的化學鏈氣化裝置，有效氣組分（CO+H2+CH4） > 75%4.3 CQ驅油技術及地質封存安全監(jiān)測（共

13、性關鍵技術類）研究內容：開發(fā)低滲油藏CO2驅油油藏工程方法及優(yōu)化 設計技術；開發(fā)CO2驅油注采安全控制與防腐技術；研究地 質、地球物理監(jiān)測技術及井眼完整性評價技術；研究CO2地質封存環(huán)境監(jiān)測及預警技術?？己酥笜耍涸谀曜庖?guī)模 10萬噸/年以上的CO2驅油、 地質封存示范工程中應用，非混相CO2驅油采收率提高 8%以上，混相CO2驅油采收率提高12%以上；地質封存示范工 程中封存體泄漏量預測誤差 < 15%4.4 CO2驅煤層氣富集分離關鍵技術（共性關鍵技術類）研究內容：研究不同煤階煤質及地質條件對 CO2驅煤層 氣的影響規(guī)律；開發(fā) CO2驅煤層氣關鍵技術及裝備；開發(fā)驅 替煤層氣中CO2、

14、H2O等的高效脫除技術及裝備?？己酥笜耍涸隍屆簩託鈨| m3 /年以上規(guī)模的示范工程中 應用，煤層氣抽采率提高10%以上，煤層氣產品中CO2濃度 < 1%4.5 CO2礦化技術（共性關鍵技術類）研究內容：開發(fā)低能耗礦物化封存利用CO2新工藝；優(yōu)化礦化反應器結構，并進行工程放大；研發(fā)利用廢棄資源作 為礦化原料的技術并進行工業(yè)級試驗。考核指標：建成1000噸/年級規(guī)模的CO2礦化裝置，CO2 的吸收轉化率 >90% CO2的凈封存利用率 >50%4.6 CO2高效合成化學品關鍵技術（共性關鍵技術類） 研究內容：開發(fā)CO2轉化合成化學品的新型催化劑及制 備技術；研發(fā)基于反應與傳遞耦合

15、匹配的新型反應器；研究 過程強化與系統集成技術；形成以CO2為原料制化學品的成套技術及裝備，并實現工程示范?？己酥笜耍貉邪l(fā)1-2種CO2合成化學品的新技術，建成 產品萬噸級以上的 CO2合成化學品工業(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、化工爐窯及系統節(jié)能減排關鍵技術（共性關 鍵技術類）研究內容：研究冶金、化工爐窯的均勻加熱與強化傳熱 技術；研究熱力過程性能優(yōu)良的新型爐窯結構和系統；研究 工業(yè)爐窯高效凈化及網絡化監(jiān)控技術平臺；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，形成成套 技術并實現工業(yè)示范?？己酥笜耍菏痉豆こ虇挝划a品綜合能耗比國家 /行業(yè)標準

16、 中最優(yōu)等級降低10%以上；煙氣中超細顆粒物排放濃度< lOmg/Nn3, NOx 排放濃度 w lOOmg/Nm3。5.2電機及電機系統的高效節(jié)能技術（共性關鍵技術類）研究內容：研究電機及電機系統的仿真分析與優(yōu)化設計 新技術；研究電機及電機系統節(jié)能的智能化控制技術；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） 研究電機系統的一體化、輕量化、低能耗、高可靠性技術， 并形成應用示范。考核指標：高效電機效率比其相應的國家 /行業(yè)標準中的 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%應用示范的電機系統運 行節(jié)能5%以上。5.3流體機械節(jié)能與系統智能調控技術（共性