一塊石頭掀起綠色科技革命
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-08-16 16:36
韓偉超
黨的二十屆三中全會提出，支持企業(yè)用數(shù)智技術(shù)、綠色技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
作為國家能源集團(tuán)公司科技環(huán)保專業(yè)化服務(wù)單位，科環(huán)山東能源圍繞國之所需、行業(yè)所趨加快突破引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的原創(chuàng)性、前沿性技術(shù)，近日順利完成自主研發(fā)的“脫硫石膏鈣硫資源化循環(huán)利用及協(xié)同礦化二氧化碳技術(shù)”工程驗(yàn)證項(xiàng)目工藝包開發(fā)及初步設(shè)計，一場“保護(hù)石灰?guī)r礦山+打造火電廠碳谷”的綠色科技革命，正悄然走來。
減采護(hù)山，十年省出一座珠峰
由于石灰石價格便宜，并易于運(yùn)輸與保存，自上世紀(jì)八十年代以來，已經(jīng)成為燃煤電廠普遍使用的脫硫劑，它在對二氧化硫的吸收過程中，會轉(zhuǎn)化為脫硫石膏。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國2023年產(chǎn)出的脫硫石膏已超過1億噸，作為大宗工業(yè)固廢，脫硫石膏堆放、消納的問題愈加突出，污染土壤、水體的安全環(huán)保隱患有增無減。
“東部地區(qū)脫硫石膏外售價格已從每噸幾十元跌到幾塊錢了?！薄拔覀兾鞅钡貐^(qū)不僅賣不出，還要按噸支付五六十元的處置費(fèi)呢！”在該技術(shù)前期調(diào)研階段，許多火電廠不約而同道出了這樣的“心中愁”。不僅如此，石灰?guī)r作為一種非可再生資源，如果過度開采或不合理開采，還會導(dǎo)致植被破壞、水土流失及滑坡泥石流等災(zāi)害，采挖爆破過程中還會造成嚴(yán)重的粉塵、噪聲污染。
為了大氣環(huán)境治理而產(chǎn)生了新的環(huán)境治理問題，難道就沒有更好的辦法了嗎？有！科環(huán)山東能源的研發(fā)團(tuán)隊敏銳地發(fā)現(xiàn)了這一行業(yè)之痛，以“變痛為通”的顛覆性創(chuàng)新思路開展核心技術(shù)攻關(guān)，打通脫硫石膏循環(huán)復(fù)用的“任督二脈”。
“這項(xiàng)技術(shù)的顛覆性在于，能夠?qū)崿F(xiàn)電廠石灰石脫硫劑的循環(huán)利用，很好地解決脫硫石膏大宗固廢處置和資源化利用難題?！痹摷夹g(shù)研發(fā)負(fù)責(zé)人、科環(huán)山東能源副總經(jīng)理?xiàng)畲赫裥判臐M滿地介紹。
楊春振的信心，來源于“一站式、兩件寶”的研發(fā)思路，即在同一個反應(yīng)設(shè)備中把脫硫石膏、二氧化碳等脫硫副產(chǎn)品與相關(guān)反應(yīng)劑按一定比例、一定工藝混合，使脫硫石膏在常溫常壓下就能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，再通過大量的參數(shù)計算，采用最適合的分離結(jié)晶等技術(shù)，制備出碳酸鈣和硫酸銨兩件“寶貝”，其中碳酸鈣純度達(dá)到90%以上，完全滿足脫硫需要，重返脫硫塔輕車熟路干它們脫硫的“老本行”，電廠也基本不用新采購石灰石了。根據(jù)目前國內(nèi)脫硫石膏年產(chǎn)量測算，該技術(shù)每年能減少近1億噸的石灰?guī)r開采量，約占珠穆朗瑪峰已知質(zhì)量的十分之一。而硫酸銨含有豐富的氮硫元素，作為化肥原料銷路寬廣，市場售價每噸能達(dá)到1400多元。
一頭連著保護(hù)綠水青山、一頭連著大宗固廢處置，一手抓牢構(gòu)建綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的落實(shí)，一手撫平火電廠因買石灰賣石膏而皺起的眉頭，科環(huán)山東能源就像沙漏中間的小小通道，以科技創(chuàng)新?lián)?dāng)起暢通綠色循環(huán)的一處樞紐。
固碳減碳，再造23個塞罕壩林場
眾所周知，二氧化碳是大氣溫室氣體主要構(gòu)成之一，而發(fā)電行業(yè)作為排碳“大戶”，一直是我國碳排放控制的重點(diǎn)領(lǐng)域，也是首個納入全國碳市場的行業(yè)。在火電廠達(dá)標(biāo)排放的煙氣里，約12%都是二氧化碳，數(shù)據(jù)顯示，目前我國火電裝機(jī)已超過14億千瓦,每年的碳排放總量巨大。
正是從解決以上問題來考慮，科環(huán)山東能源研發(fā)的這項(xiàng)脫硫石膏高價值資源化新技術(shù)，巧妙地在脫硫石膏復(fù)分解制取碳酸鈣過程中刻意找到鍋爐“通個氣”，用來捕集利用煙氣中的二氧化碳?！笆噘Y源化循環(huán)利用，協(xié)同降碳，主打的就是一個協(xié)同增效?！蹦贻p的研發(fā)工程師劉澤陽談起“協(xié)同”的技術(shù)特點(diǎn)，興奮得眉毛都挑了起來。
所謂協(xié)同增效，就是該技術(shù)運(yùn)用同一套工藝設(shè)備，每處理1噸脫硫石膏，還能吸收礦化200千克以上的二氧化碳，相比傳統(tǒng)技術(shù)路線，該技術(shù)把捕集與利用兩個環(huán)節(jié)合二為一，既避免了附帶成本和次生污染的問題，又能實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)生產(chǎn)。以一臺1000兆瓦超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組為例，每年可吸收礦化二氧化碳約1萬噸，單是碳交易這一項(xiàng)創(chuàng)效就達(dá)70萬元，除了經(jīng)濟(jì)效益，其生態(tài)效益、社會效益更為明顯，在實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”的同時，真正成為以低碳發(fā)展與效益提升雙輪驅(qū)動來貫徹落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的創(chuàng)新實(shí)踐。
“我們還做過一個大膽測算，如果全國的脫硫石膏都用上了這個技術(shù)，每年能固碳減碳2000多萬噸，相當(dāng)于23個塞罕壩林場一年的固碳量?！痹摷夹g(shù)研發(fā)工程師叢瑋掰著手指娓娓道來。
作為一項(xiàng)具有顛覆性的綠色科技創(chuàng)新成果，該技術(shù)本身也特別強(qiáng)調(diào)實(shí)施過程中的綠色屬性，通過促動釋放脫硫石膏里的間隙水和結(jié)晶水，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全工藝流程無需外接水源、無其他污染物產(chǎn)生?！白允贾两K都是綠色環(huán)保的，也是這項(xiàng)技術(shù)的一個‘彩蛋’吧。”作為該技術(shù)攻關(guān)的全程參與者，研發(fā)工程師高儼露出了真誠的微笑。
“公司作為‘科改企業(yè)’，就是要把加快綠色科技創(chuàng)新落到實(shí)處，助力無廢集團(tuán)建設(shè)、助力我國發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，讓科技創(chuàng)新更好為美麗中國賦能、添力?！痹摴军h委書記、董事長劉文斌堅定地說。
“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間?！薄妒乙鳌分?，詩人借石灰石的開采過程，表達(dá)了以造福天下為己任，砥礪前行的擔(dān)當(dāng)和志向?，F(xiàn)如今，有了“脫硫石膏資源化利用協(xié)同礦化二氧化碳技術(shù)”這樣的新質(zhì)生產(chǎn)力，寶貴的石灰石資源再也不用“粉身碎骨”了。放眼望去，一大批像科環(huán)山東能源這樣的企業(yè)，正用科技創(chuàng)新的力量推動著“無廢集團(tuán)”的建設(shè)、推動著發(fā)展方式的綠色轉(zhuǎn)型，守護(hù)著祖國更加壯美的綠水青山。
責(zé)任編輯：許艷
