“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)2023年度項(xiàng)目

“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)2024年度項(xiàng)目“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)

2024年度項(xiàng)目申報(bào)指南

項(xiàng)目申報(bào)全流程指導(dǎo)單位：北京智博睿投資詢問有限公司

依據(jù)《國家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)進(jìn)展規(guī)劃綱要（2024—2024年）》，以及國務(wù)院《能源進(jìn)展戰(zhàn)略行動(dòng)方案（2024—2024年）》、《中國制造2025》和《關(guān)于加快推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)的意見》等，科技部會(huì)同有關(guān)部門組織開展了《國家重點(diǎn)研發(fā)方案煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)專項(xiàng)實(shí)施方案》編制工作，在此基礎(chǔ)上啟動(dòng)煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)專項(xiàng)2024年度項(xiàng)目，并發(fā)布本指南。

本專項(xiàng)總體目標(biāo)是：以掌握煤炭消費(fèi)總量，實(shí)施煤炭消費(fèi)減量替代，降低煤炭消費(fèi)比重，全面實(shí)施節(jié)能戰(zhàn)略為目標(biāo)，進(jìn)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)進(jìn)展的瓶頸問題，全面提升煤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(tái)的自主研發(fā)力量，取得基礎(chǔ)理論討論的重大原創(chuàng)性成果，突破重大關(guān)鍵共性技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用示范。

本專項(xiàng)重點(diǎn)圍繞煤炭高效發(fā)電、煤炭清潔轉(zhuǎn)化、燃煤污染掌握、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(jī)構(gòu)節(jié)能7個(gè)創(chuàng)新鏈（技術(shù)

方向）部署23個(gè)重點(diǎn)討論任務(wù)。專項(xiàng)實(shí)施周期為5年（2024—2024）。

根據(jù)分步實(shí)施、重點(diǎn)突出原則，2024年首批在7個(gè)技術(shù)方向啟動(dòng)16個(gè)項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目設(shè)1名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個(gè)，每個(gè)課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，課題擔(dān)當(dāng)單位原則上不超過5個(gè)。

各申報(bào)單位統(tǒng)一按指南二級(jí)標(biāo)題（如1.1）的討論方向進(jìn)行申報(bào)，申報(bào)內(nèi)容須涵蓋該二級(jí)標(biāo)題下指南所列的全部考核指標(biāo)。鼓舞各申報(bào)單位自籌資金配套。對(duì)于應(yīng)用示范類任務(wù)，其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財(cái)政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會(huì)渠道資金等）與中心財(cái)政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

1.煤炭高效發(fā)電

1.1新型超臨界CO2、CO2/水蒸汽復(fù)合工質(zhì)循環(huán)發(fā)電基礎(chǔ)討論（基礎(chǔ)討論類）

討論內(nèi)容：討論煤粉在超臨界環(huán)境下化學(xué)能釋放、能量傳遞

及轉(zhuǎn)換機(jī)理，揭示燃燒室內(nèi)壓力、溫度及成分的時(shí)空分布規(guī)律；討論超臨界CO2及CO2/水蒸汽混合工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)、流淌特性、傳熱特性及膨脹做功規(guī)律；開展適用于超臨界CO2及CO2/水蒸汽復(fù)合工質(zhì)的汽輪機(jī)通流結(jié)構(gòu)對(duì)熱耗的影響討論；開展新型發(fā)電系統(tǒng)集成優(yōu)化、運(yùn)行特性與掌握方法的技術(shù)基礎(chǔ)討論。

考核指標(biāo)：獲得超臨界CO2及CO2/水蒸汽復(fù)合工質(zhì)的燃煤高效低污染發(fā)電原理和方法；完成概念設(shè)計(jì)，系統(tǒng)效率超過50%。

實(shí)施年限：5年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

1.2超超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)研發(fā)與示范（應(yīng)用示范類）

討論內(nèi)容：開發(fā)超超臨界循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)氣固流淌與傳熱、超超臨界水循環(huán)平安性、熱力系統(tǒng)及水系統(tǒng)交聯(lián)優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)；開展鍋爐概念設(shè)計(jì)方案、分別器、換熱床等關(guān)鍵部件的討論及整體匹配；開發(fā)SO2、NOx、顆粒物等污染物超低排放技術(shù)；開展超超臨界循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性、自動(dòng)掌握及仿真討論；

完成超超臨界循環(huán)流化床鍋爐本體設(shè)計(jì)及研制；建設(shè)660MW等級(jí)超超臨界循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組示范工程，完成168h連續(xù)運(yùn)行。

考核指標(biāo)：鍋爐效率≥92%；供電煤耗<300gce/kWh；SO2排放≤35mg/Nm3，NOx排放≤50mg/Nm3，顆粒物排放≤10mg/Nm3。

實(shí)施年限：5年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

經(jīng)費(fèi)配套：其他經(jīng)費(fèi)與中心財(cái)政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1

2.煤炭清潔轉(zhuǎn)化

2.1低變質(zhì)煤直接轉(zhuǎn)化反應(yīng)和催化基礎(chǔ)討論（基礎(chǔ)討論類）

討論內(nèi)容：討論低變質(zhì)煤的有機(jī)組成和礦物質(zhì)特性、特征顯微組分分子結(jié)構(gòu)及其對(duì)直接轉(zhuǎn)化過程與產(chǎn)物的影響機(jī)理；揭示煤直接轉(zhuǎn)化過程反應(yīng)途徑及產(chǎn)物定向調(diào)控機(jī)制；討論煤炭直接轉(zhuǎn)化制燃料及化學(xué)品過程中硫、氮、鹵素、堿金屬及重金屬遷移規(guī)律；研發(fā)直接轉(zhuǎn)化氣液產(chǎn)物提質(zhì)加工新技術(shù)，液體產(chǎn)物制取高品質(zhì)液體燃料及化學(xué)品定向催化轉(zhuǎn)化機(jī)理及高效催化劑。

考核指標(biāo)：建立顯微結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)相結(jié)合表征低變質(zhì)煤直接轉(zhuǎn)化特性的方法，形成煤直接轉(zhuǎn)化新型反應(yīng)器、新工藝、新型催化劑的技術(shù)基礎(chǔ)。

實(shí)施年限：5年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

2.2煤熱解氣化分質(zhì)轉(zhuǎn)化制清潔燃?xì)怅P(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：開發(fā)高比例低階煤高溫?zé)峤庵苽錃饣剐录夹g(shù)，討論其礦物組成、灰渣特性及氣化性能，開發(fā)氣化焦新型固定床加壓氣化技術(shù)及裝備；開發(fā)低階碎煤定向熱解生產(chǎn)高品質(zhì)焦油及富氫熱解氣的工藝，完成反應(yīng)器優(yōu)化與工程放大；開發(fā)熱解、焦化煙氣高效干法脫硫及低溫脫硝技術(shù)與裝備。

考核指標(biāo)：建成百噸/日級(jí)新型氣化焦加壓固定床氣扮裝置，出口煤氣低位熱值≥11MJ/Nm3；建成10萬噸/年以上工業(yè)規(guī)模定向熱解裝置，焦油收率大于葛金分析收率的80%，焦油含塵

≤1.0%；煙氣脫硫效率≥95％、脫硝效率≥85％，在百萬噸/班級(jí)熱解、焦扮裝置中應(yīng)用。

實(shí)施年限：3年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

2.3煤轉(zhuǎn)化廢水處理、回用和資源化關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：討論煤化工過程廢水處理與利用的新途徑；研發(fā)高濃度有機(jī)廢水制水煤漿技術(shù)；討論低損高效酚萃取劑，開發(fā)酚氨的協(xié)同脫除過程強(qiáng)化方法及脫除工藝；開發(fā)生物與化學(xué)協(xié)同、催化氧化深度處理難降解有機(jī)物技術(shù)；研發(fā)高性能、長(zhǎng)壽命適于含鹽廢水濃縮的膜材料、工藝及裝備；研發(fā)適于高含鹽廢水的COD降解及重金屬脫除、分質(zhì)結(jié)晶分鹽技術(shù)與工藝。

考核指標(biāo)：脫酚萃取總酚脫除效率≥94%；膜濃縮倍率≥10倍，清洗周期3個(gè)月以上；結(jié)晶鹽品質(zhì)達(dá)到工業(yè)鹽國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T5462）。

實(shí)施年限：3年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

3.燃煤污染掌握

3.1燃煤PM2.5及Hg掌握技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：開展PM2.5前驅(qū)體多相吸附、反應(yīng)機(jī)理討論，研發(fā)改性吸附劑掌握PM2.5形成的關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)基于細(xì)顆粒團(tuán)聚機(jī)制的PM2.5掌握關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備；研發(fā)基于氧化劑、催化氧化的單質(zhì)汞高效氧化技術(shù)及裝備；開發(fā)可再生的高效汞吸附劑及其在線活化制備技術(shù)、噴射裝置與掌握系統(tǒng)；開發(fā)PM2.5與汞的聯(lián)合脫除關(guān)鍵技術(shù)；在300MW及以上燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

考核指標(biāo)：PM2.5排放濃度≤5mg/Nm3；Hg的脫除率≥90%。

實(shí)施年限：4年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

3.2燃煤污染物（SO2，NOx，PM）一體化掌握技術(shù)工程示范（應(yīng)用示范類）

討論內(nèi)容：研發(fā)低氮燃燒與新型SNCR、SCR組合協(xié)同脫除NOx技術(shù)并進(jìn)行示范，同時(shí)開展SCR脫硝協(xié)同脫除PM2.5技術(shù)的討論；開展燃煤SO2和NOx前置氧化與協(xié)同汲取技術(shù)的驗(yàn)證及完善，研發(fā)大規(guī)模強(qiáng)氧化物質(zhì)產(chǎn)生裝置及配套設(shè)備，開發(fā)同時(shí)脫硫脫硝汲取技術(shù)；開發(fā)燃煤PM2.5和SO2一體化汲取掌握技術(shù)并進(jìn)行工程示范，在深度脫除SO2的同時(shí)，提高PM2.5的捕集效率。

考核指標(biāo)：在燃煤工業(yè)裝置中進(jìn)行污染物一體化掌握工程示范，煙氣中PM排放濃度≤10mg/Nm3，SOx排放濃度≤35mg/Nm3，NOx排放濃度≤50mg/Nm3。

實(shí)施年限：4年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

申報(bào)要求：企業(yè)牽頭申報(bào)

經(jīng)費(fèi)配套：其他經(jīng)費(fèi)與中心財(cái)政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1

4.二氧化碳捕集利用與封存

4.1基于CO2減排與地質(zhì)封存的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題（基礎(chǔ)研

究類）

討論內(nèi)容：討論加壓富氧燃燒、化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)過程特性，載氧體表界面轉(zhuǎn)化與體相晶格氧傳輸機(jī)理；討論CO2地質(zhì)封存與驅(qū)油、驅(qū)氣、采熱過程中的多尺度多相流淌與熱質(zhì)傳遞機(jī)理及熱力學(xué)性質(zhì)；討論CO2捕集封存利用系統(tǒng)的能量集成優(yōu)化方法。

考核指標(biāo)：獲得加壓富氧燃燒、化學(xué)鏈燃燒過程基礎(chǔ)理論；建立CO2在不同封存與地質(zhì)利用條件下的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)庫。

實(shí)施年限：5年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

4.2基于CO2高效轉(zhuǎn)化利用的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題（基礎(chǔ)討論類）

討論內(nèi)容：探究CO2高效轉(zhuǎn)化制備液體燃料與化學(xué)品的反應(yīng)新途徑與機(jī)制，討論CO2雙鍵活化、表面微觀反應(yīng)、固體催化材料構(gòu)效關(guān)系；討論CO2轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)/傳遞強(qiáng)化原理和方法；討論礦化反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)、微觀離子遷移規(guī)律、礦化反應(yīng)強(qiáng)化機(jī)制。

考核指標(biāo)：獲得CO2制液體燃料和化學(xué)品的新工藝、新方法；

CO2礦化效率≥80kg/t非堿性礦。

實(shí)施年限：5年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

4.3二氧化碳煙氣微藻減排技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：篩選耐受煙氣的高效固碳藻株，利用代謝組學(xué)等手段解析相關(guān)耐受與高產(chǎn)機(jī)理；降低微藻固碳養(yǎng)殖系統(tǒng)成本；討論微藻固碳系統(tǒng)與環(huán)境因子的交互作用機(jī)制，優(yōu)化養(yǎng)殖工藝，實(shí)現(xiàn)病蟲害的動(dòng)態(tài)防控和連續(xù)穩(wěn)定養(yǎng)殖；開發(fā)微藻廢水養(yǎng)殖技術(shù)。

考核指標(biāo)：培育耐受高濃度CO2的高效固碳藻株3株；戶外連續(xù)1個(gè)月微藻（干基）產(chǎn)能達(dá)到25g/（m2?d）；建立微藻年固碳力量萬噸級(jí)示范。

實(shí)施年限：4年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

5.工業(yè)余能回收利用

5.1工業(yè)含塵廢氣余熱回收技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：討論含多相、多尺度塵粒的煙氣在高溫簡(jiǎn)單流淌工況下的分別、團(tuán)聚、附壁及傳熱特性，研發(fā)含凝聚性塵粒煙氣自濾凈化與余熱回收工藝和方法；研發(fā)高含塵煙氣的防積灰、防磨損、防腐蝕連續(xù)余熱回收利用新技術(shù)與新裝置，形成超大拓展表面凈化與換熱部件的制造力量；研發(fā)含低濃度、亞微米級(jí)塵粒煙氣的深度凈化和高效換熱耦合工藝，實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔鈨艋c換熱一體化的技術(shù)與集成裝備，對(duì)集成技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行工業(yè)示范。

考核指標(biāo)：凈化后氣體塵粒排放濃度：含凝聚性塵粒煙氣≤50mg/Nm3，高含塵煙氣≤30mg/Nm3，低濃度亞微米級(jí)塵粒煙氣≤10mg/Nm3，余能回收率≥70%，工業(yè)示范裝置考核運(yùn)行時(shí)間≥200h。

實(shí)施年限：3年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

5.2低品位余能回收技術(shù)與裝備研發(fā)（應(yīng)用示范類）

討論內(nèi)容：研發(fā)工業(yè)余熱用壓縮式高效超級(jí)熱泵，在典型工業(yè)流程中獲得熱輸出應(yīng)用；開發(fā)適合于流程工業(yè)以及煤電行業(yè)余

熱綜合利用的高效汲取式熱泵，并形成低溫高效余熱汲取式制熱典型示范；研發(fā)低溫?zé)崮芷肺惶嵘幕瘜W(xué)熱泵，實(shí)現(xiàn)余熱品位的提升與高效利用，并形成熱輸出示范系統(tǒng)；形成低溫位余能網(wǎng)絡(luò)化利用的整體技術(shù)解決方案。

考核指標(biāo)：壓縮式熱泵的COP≥6.0，形成100kW級(jí)熱輸出的應(yīng)用示范；汲取式熱泵COP≥1.75，形成≥500kW熱輸出的工程示范；化學(xué)熱泵的系統(tǒng)熱效率≥25%，形成50kW級(jí)熱輸出示范系統(tǒng)。

實(shí)施年限：3年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

經(jīng)費(fèi)配套：其他經(jīng)費(fèi)與中心財(cái)政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1

6.工業(yè)流程及裝備節(jié)能

6.1流程工業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：討論鋼鐵等冶金過程中連續(xù)、半連續(xù)和非連續(xù)工序之間的匹配技術(shù)及優(yōu)化組合節(jié)能工藝；討論化工等高能耗工業(yè)過程的能質(zhì)強(qiáng)化傳遞規(guī)律及低能耗反應(yīng)/分別工藝；研發(fā)流程工業(yè)

中高效能量傳遞與轉(zhuǎn)換單元設(shè)備；討論冶金、化工、建材等行業(yè)多產(chǎn)品、多過程間耦合節(jié)能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化能量調(diào)配及排放物協(xié)同治理節(jié)能技術(shù)，開展工業(yè)節(jié)能支撐技術(shù)及潛力評(píng)估討論，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：與現(xiàn)有的先進(jìn)工藝相比，新型工業(yè)用能裝備能量利用率提高10%以上；節(jié)能型工藝應(yīng)用于冶金、化工、建材等行業(yè)，較傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)節(jié)能10%以上，污染排放物削減15%以上。

實(shí)施年限：4年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

6.2工業(yè)爐窯的節(jié)能減排技術(shù)（應(yīng)用示范類）

討論內(nèi)容：討論滿意多工藝目標(biāo)、大負(fù)荷調(diào)整比要求的工業(yè)爐窯熱過程與工藝優(yōu)化技術(shù)，形成物質(zhì)流與能量流匹配的節(jié)能管控平臺(tái)；討論滿意寬閾度負(fù)荷變化、多品種交叉生產(chǎn)等簡(jiǎn)單工藝要求的工業(yè)窯爐燃燒掌握與NOx、SOx及粉塵掌握和脫除技術(shù)，形成高能效低排放爐窯的工業(yè)示范；討論工業(yè)爐窯的氣、固排放

物質(zhì)的凈化分別與利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)排放物資源化利用的工業(yè)示范。

考核指標(biāo)：示范爐窯比目前國內(nèi)同類先進(jìn)爐窯的用能效率提高15%以上，NOx、SOx及粉塵等排放優(yōu)于國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，連續(xù)考核運(yùn)行時(shí)間≥2000h；排放物資源化利用率≥95%。

實(shí)施年限：4年

擬支持項(xiàng)目數(shù)：1—2項(xiàng)

經(jīng)費(fèi)配套：其他經(jīng)費(fèi)與中心財(cái)政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1

7.數(shù)據(jù)中心及公共機(jī)構(gòu)節(jié)能

7.1數(shù)據(jù)中心節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)討論（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

討論內(nèi)容：討論數(shù)據(jù)中心高功率密