
江西穎南原環能有限公司董事長陳彪
我國富煤、貧油、少氣的能源現狀,決定了煤炭是我國的主體能源。據國家統計局公布數據,2021年,全國規模以上煤炭企業原煤產量40.7億噸,進口原煤3.23億噸,煤炭能源占到我國整個能源供給的70%以上。黨中央、國務院也多次強調,以煤為主是我們的基本國情。這個基本國情決定了我國必須長期堅持煤炭清潔高效利用道路。在全國已探明的化石能源資源儲量中,煤炭占94%左右,是穩定經濟、自主保障能力最強的能源。盡管煤炭在一次能源消費中的比重將逐步降低,2021年降至56%,但在相當長時間內煤炭的主體能源地位不會變化。深刻認識我國能源資源稟賦和煤炭的基礎性保障作用,做好煤炭清潔高效可持續開發利用,是符合當前基本國情、基本能情的必然選擇。
煤炭作為主要能源,在促進經濟高速發展的同時,也對生態環境帶來了巨大的負面影響。2020年9月,以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局,明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標,實現“雙碳”目標,是黨和國家著眼中華民族偉大復興作出的重大戰略決策,是著力解決資源環境約束突出問題、實現中華民族永續發展的必然選擇,是構建人類命運共同體的莊嚴承諾。持續做好煤炭清潔高效利用是在以煤為主的基本國情之下的必然選擇,是如期實現“雙碳”目標的有效助推劑。

陳總與袁總就公司產品的節煤降碳性能如何助力國家“雙碳”戰略目標進行談論和研究
立足國情,走好具有中國特色的煤炭清潔高效利用之路
江西穎南原環能有限公司董事長陳彪說,從國際來看,全球疫情依然在持續蔓延,導致經濟復蘇動力不足。在國際地緣政治等因素的影響下,能源和糧食危機顯現,大宗商品價格飆升。從國內來看,受國內疫情反復、“去煤化”“一刀切”、自然災害以及部分地區的電力需求快速增長等因素影響,國內能源供需持續偏緊,能源保供任務艱巨。疫情發生以來,國內外種種形勢讓我們深知,“能源的飯碗必須端在自己手里”。而煤炭無疑是端牢能源飯碗,實現我國能源安全自主可控的首選。
盡管煤炭產業被認為是“傳統行業”,但要認識到,“傳統產業”只代表產業出現的時期較早,并不代表煤炭產業就是“夕陽行業”,更不應該出現在金融支持、科研支持、產能批復等各方面的“一刀切”“去煤化”現象。煤炭產業一定要在保障安全生產、穩定能源供應的前提下,強化科技創新,大力推進煤礦智能化開采和煤炭清潔高效利用技術。要立足國情,走好具有中國特色的煤炭清潔高效利用之路。要繼續做好新時期煤炭清潔高效利用這篇大文章,著力圍繞先進高效燃煤發電、煤炭清潔高效轉化、二氧化碳減排和利用、煤炭資源綜合利用等領域開展協同攻關,這必將使“傳統產業”煥發新機,成為戰略性新興產業。
堅定信心?穩步推進終將迎來曙光
陳彪說,燃煤催化劑是最近十年才開始在市場上出現并進行工業應用的產品,是一種新型環保節能材料。目前市場上的燃煤催化劑眾多,但因該行業是新興行業,暫時沒有統一的國家標準和行業標準,導致市場上魚龍混雜,甚至是掛羊頭賣狗肉,出現一些假冒偽劣產品。在這種情況下,影響了燃煤催化劑在節煤環保市場上的口碑和市場推廣。這給我們這樣的燃煤催化劑生產企業造成了很大的困難。最典型的一個例子,我們的員工去外面跑市場,別人是用一種非常懷疑的態度來對待我們的,不客氣的人甚至會直接對我們說“你們這種東西是騙人的”!碰到這種情況,我們只能耐心地跟對方解釋,從技術上和反應原理上不厭其煩地說給對方聽。市場推廣的過程中,非常考驗我們員工的耐心和表達能力。每次員工回來向我抱怨,我都會好好安慰他們,讓他們堅定信心,因為我們的產品是極具優勢的,這是不容置疑的。

陳彪董事長在穎南原與海螺集團項目合作簽約儀式上致辭

袁總經理在穎南原與海螺集團項目合作簽約儀式上發言


陳彪董事長帶領穎南原與海螺集團會談現場

陳彪董事長與海螺投資公司領導、江西省萍鄉市安源鎮領導合影
談到江西穎南原環能有限公司(簡稱:穎南原)的發展歷程,陳彪說,穎南原雖然成立于2019年,但其前身為成立于2002年的江西省祥茂環保科技有限公司。而祥茂是一家專業從事燃煤催化劑研發、生產、銷售的高科技環保公司。穎南原的團隊脫胎于祥茂團隊,擁有十余年的燃煤催化劑研發、生產和銷售經驗。穎南原公司自成立開始,就不斷拓展水泥行業、電力行業、鋼鐵冶金行業、煤制氣行業等市場,尤其是在水泥行業,在2022年5月,穎南原以水泥行業專利技術與水泥龍頭企業海螺集團合作,共同在安徽蕪湖設立高燃材料公司,雙方以此平臺為契機,開展深度合作進一步提升研發、生產能力,有力穩固和拓展了該產品在水泥市場上的主導地位。
燃煤催化劑——用物理與化學雙重方法節煤降碳減排
陳彪說,穎南原生產的燃煤催化劑技術思路,是通過從改變煤炭燃燒的物理化學過程來實現節能減排。目前,該劑在水泥行業已經取得了廣泛應用,同時,在火力發電廠的實踐應用證明,該劑不但可以提升火電超超臨界機組的節能減排效果,還攻克了燃煤催化劑對高熱值、高揮發分燃煤催化效果欠佳的瓶頸;以中電投(江西)新昌發電有限公司(66萬千瓦超超臨界機組)及韓國現代水泥集團(5000T/D熟料生產線燃煤發熱量7200大卡/公斤、揮發分32%)試用為例,均實現了優良的節能減排效果。

陳彪董事長主持召開穎南原2022年職工代表大會

陳彪董事長在審閱新廠房設計效果圖

陳彪董事長視察質檢室工作
陳彪重點介紹了燃煤催化劑的反應機理:(1)該劑由堿性和氧化還原性的金屬鹽/氧化物共同組成,在煤燃燒過程中兩種性質的金屬鹽/氧化物可產生協同作用。催化劑中的氧化還原性金屬鹽/氧化物成分,本身具有可參與反應的活潑氧;該類材料的表界面由于存在晶格缺陷位可吸附活化氧,充當活性氧的載體。具有堿性的金屬鹽/氧化物通常可強烈地吸附、解離并活化空氣中的氧分子,使其轉化為表面超氧、過氧等活性非常高的親電氧中心。因此,催化劑可增強表界面產生活潑氧的能力,大幅提高活潑氧中心的活性。在燃燒過程中,這些活潑氧可快速擴散、傳遞給密切接觸的煤顆粒,使碳原子被活化,產生有效燃燒,并使一些難燃成分被燃燒。而這些被消耗掉的表面活潑氧,又可通過催化劑的表面堿中心快速、持續、吸附、解離空氣中的氧分子得到修復。因此,由于催化劑的堿性成分和氧化還原性成分產生密切的協同作用,使煤的燃燒速度和效率得到大幅提高。在該催化劑上煤炭顆粒的燃燒過程遵循Mars-Van-Krevlen氧化還原機理。(2)從煤炭燃燒的本質看。煤炭燃燒實質上是碳氫化合物被氧化生成二氧化碳、水等并放出熱能的過程。以碳的燃燒過程為例:在碳被氧化生成二氧化碳的過程中,煤炭燃燒實際上是分兩步進行的。第一步,氧分子離解成氧原子。與此同時,碳原子被活化。碳的活化實質是碳原子內的電子從低能軌道向高能軌道躍進,達到發生化學反應所需能量的過程,這個能量稱為活化能。這一過程需要吸收大量熱能,煤炭燃燒所放出的熱能有部分被該步驟消耗掉。第二步,氧原子與活化狀態下的碳原子化合生成二氧化碳,這一步反應,放出大量熱能。我們平常講的煤的發熱量是指第二步反應放出熱量,與第一步反應所吸收的熱量的差值。由于使用催化劑時煤燃燒更完全,第二步反應所放出的熱量與不使用催化劑時相比釋放熱量更多,因此有效提高了煤炭的放熱效能。
該劑加入的兩個效果:(1)使反應活化能降低,且不改變初始反應物和反應生成物的原理,其實質是給反應提供了一條耗能較低,更容易進行的反應途徑。(2)同時燃燒更完全,釋放熱量更多,從而實現了根本上、源頭上的節能。除了以上兩個效果外,該劑在對煤的催化燃燒過程中,使煤炭顆粒燃燒充分,產生的灰渣表面積大,能更有效吸附煙氣中的二氧化硫,抑制其排放。因此,該劑在降低活化能、提高燃盡率的同時可達到減排目的。

穎南原婦聯2022年8月正式成立
優秀的產品應用效果離不開優秀的技術指導,陳彪介紹說,穎南原不光擁有強大的科研團隊,還擁有一支專業的現場應用技術隊伍。目前,該隊伍常年服務于客戶應用現場,專業而悉心地為各類客戶服務。有的奔波于水泥廠、有的奔波于火力發電廠、有的奔波于鋼鐵冶金廠、有的奔波于陶瓷廠,還有的奔波于供暖企業。該隊伍技術力量精湛,專業素質強,精于一線,足跡踏遍全中國(除我國香港、臺灣、澳門地區外)。技術員從物理上確保催化劑達到極致使用效果,而使用催化劑是一種以化學為主的方法,配合以物理方法達到節煤降碳減排效果。這種操作,突破了傳統的節煤方法,走出了一條煤炭清潔高效利用的新穎之路。
以數據說話,腳踏實地開拓市場
陳彪說,目前,穎南原已在各大用煤行業進行過實踐試用,也與國內數家權威檢測機構進行過檢測鑒定。他信奉的是,實事求是,以數據說話,腳踏實地開拓市場。在他來往于各大用煤企業的交流中,他深刻地認識到一種很無力的境況:各大用煤企業的技術專家都很排斥繼續提高節煤率的要求,認為在目前這種煤燃燒設備已經做到極致節煤的情況下,已經沒有辦法再節煤了。要打破這種思維,就得尋找到突破口,讓專家們相信燃煤催化劑是通過化學和物理雙重方法節煤,并不是否認技術專家們的節煤設備,否定他們的技術。同時,還要配以實事求是的強有力數據,將權威檢測機構的鑒定報告和現場實踐試用數據都擺出來,讓人家看到真真切切的數據,才能讓人信服。
有了這個想法,陳彪先后將穎南原公司的燃煤催化劑送往國家電力煤質量監督檢驗中心、國家應急管理部化學品檢驗中心、華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室、中國科學院工程熱物理研究所、清華大學煤燃燒工程研究中心,同時還積極與西安熱工研究院開展試用檢測。經國家電力煤質量監督檢驗中心檢測,硫、氯、氟、磷、汞、砷等有害元素含量均遠低于國家相關規定;經國家應急管理部化學品檢驗中心檢驗,該公司燃煤催化劑不燃、不爆、不揮發,對金屬設備無腐蝕作用,可按普通貨物運輸儲存,使用安全;經華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室催化燃燒性能與污染物排放特性測試,原煤在加入催化劑后,氯含量和有害重金屬元素基本不變,不會造成鍋爐管壁腐蝕和結垢,不產生二次污染,且在高溫裂解過程中對芳香烴類物質生成有抑制作用;經中國科學院工程熱物理研究所檢測表明,能有效減少燃燒需氧量20%、降低煤燃燒活化能30%,減少二氧化碳、氮氧化物排放量15%,降低著火溫度32℃、降低煤燃燒峰值溫度45℃、減少煤燃燒吸熱量30%;經清華大學煤燃燒工程研究中心檢測,該催化劑對煤的燃燒有明顯的催化燃燒效果提升。


2022年8月3日,陳彪董事長一行到湖南省湘衡鹽化公司交流座談
在燃煤催化劑的實踐應用中,穎南原與西安熱工研究院合作,對多臺火力發電機組進行應用檢測,取得了豐碩的成果:催化劑在大唐湘潭電廠1#300MW機組示范應用,經電廠評價計算:發電煤耗節約7.13g/kwh;催化劑在火電華能集團井岡山電廠2#300MW發電機組應用示范,發電煤耗節約4.5g/kwh,NOX減排14.6%,反平衡鍋爐熱效率提高0.92%;催化劑在中電投(江西)新昌電廠1#660MW超臨界機組示范應用,發電煤耗節約4.81g/kwh,反平衡鍋爐熱效率也有所提高;在國電集團達州電廠3#300MW機組示范應用,發電煤耗節約7.39g/kwh,SO2、NOX減排5%;催化劑在大唐許昌龍崗電廠1#300MW機組示范應用,節煤5.23g/kwh。穎南原還與寶鋼電廠進行催化劑技術合作,在寶鋼自備電廠350MW機組進行發電用煤摻燒催化劑應用研究,節煤7.2g/kwh,NOX減排12%,SO2減排4.6%,該項目通過寶鋼組織的專家論證。
有了國家級權威檢測機構的鑒定和各大頭牌用煤企業的成功案例,為穎南原燃煤催化劑的市場推廣做了很好的加持。目前,公司客戶有華能集團、寶鋼電廠、海螺集團、皖維集團、南方水泥、華新水泥、中聯水泥、方大集團、鷹牌集團等各大中型企業,類別囊括電力、水泥、冶金、供暖、陶瓷等行業,應用市場不斷擴大。
“攜手節煤降碳?共建碧水藍天”
黨的十八大以來,習近平總書記多次強調走綠色低碳發展道路,而推動形成綠色發展方式和生活方式,是一場深刻革命。“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期。在未來很長一段時間內,煤炭仍然是我國的主體能源,發揮基礎保障作用。讓煤炭持久發揮能源安全保障的穩定器、壓艙石作用,同時又要確保“雙碳”目標如期實現,這是一個考驗我們當代人的難題。在這樣的背景之下,提高煤炭清潔高效利用技術是必然的選擇,是如期實現“雙碳”目標的有效方法。因此,我們要始終牢牢抓好煤炭清潔高效可持續開發利用,“攜手節煤降碳,共建碧水藍天”,真正踐行“綠水青山就是金山銀山”這一科學論斷,為我們的后代留下一個良好的生態環境。

穎南原開展“憶黨史 銘黨恩”七一黨日活動

抓黨建,促發展
江西穎南原環能有限公司秉承科研立足,擁有業內權威的科研領軍教授、博導4名,工程師及研發人員30余名。經過近十余年的技術積淀,目前,公司擁有完全自主知識產權的發明專利3項、實用新型專利3項。2021年,公司獲得國家科技部認定的江西省第二批高新技術企業,證書號:GR202136001040。公司與中國科學院工程熱物理研究所、清華大學煤燃燒工程研究中心、華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室、西安熱工研究院、華南理工大學等科研機構保持良好的產學研深度合作。
公司注重管理,獲得了IS014001環境管理體系、IS09001質量體系和IS045001職業健康安全管理體系認證。目前,在國家能源綠色低碳戰略指引下,公司建有1條燃煤催化劑生產線,年生產能力達10萬噸,該產品已經在全國各省市火電、水泥、化工、冶金、陶瓷等行業廣泛應用,其中:水泥行業催化劑應用原煤節約率約8%;煤電平均每度電節約5克以上,煤化工、鋼鐵行業節煤效果同樣非常明顯;產品降碳效果達到15%以上;產品減排效果15%以上。公司2022年產值預計超億元,預估未來3年內年產值將超過10億元。

江西穎南原車間
江西穎南原環能有限公司秉承“品質、誠信、綠色、創新”的核心價值觀,以“戰略致勝,穩健發展”的經營理念為指導,堅持“創造企業價值,履行社會責任”為目標,為各類用煤大戶提供高效節煤降碳、綠色低碳發展解決方案。
對于煤炭清潔高效利用技術的發展前景,陳彪滿懷信心。未來很長一段時間,煤炭仍然將是我國的主要能源,由于煤炭的主體性,可以通過煤炭清潔高效利用大幅度地減少碳排放,中國工程院院士謝克昌曾介紹說,每年燃煤能有減排30多億噸二氧化碳的空間,這是實現碳減排、碳中和的最主要途徑。而當前我國的能源保供任務繁重,為更好應對當前百年未有之大變局以及可能出現的極端制裁情況,國家正在加快煤炭資源和產能儲備能力建設,籌劃啟動煤炭“基石工程”。陳彪說,這一切都繞不開節煤降碳這種新型產品。他作為一個與煤炭打過數十年交道的資深煤炭人,相信穎南原的燃煤催化劑在“雙碳”戰略目標下能取得非凡成績,能為國家環保事業添磚加瓦,為國家“雙碳”目標助力!(作者:符國濤)
——原文刊載于《中華英才》半月刊
2022年第19-20期