项目（人选）名称

燃煤耦合生物质污泥掺烧及其全流程烟气污染控制关键技术与应用

提名推荐奖种

福建省科学技术进步奖

提名推荐单位

福建省市场监督管理局

项目简介

本项目属于大气污染防治工程领域。

主要技术内容：随着经济的快速发展，“污泥围城”现象日益严重，锅炉用燃煤耦合污泥掺烧技术已成为消纳城市污泥的重要手段。项目组在中央高校重大项目和原福建省质监局科技项目等资助下，针对燃煤耦合生物质污泥强化燃烧与炉内气态污染物协同控制等卡脖子技术问题，攻克了燃煤耦合污泥掺烧与炉内气态污染物协同控制机理，首创实现了污泥消纳同步全流程烟气污染减排，取得了固体燃料制备、末端烟气净化等重大技术突破，研究成果对全面推动城市污泥处置、大气污染控制技术创新与环保产业升级以及生态文明建设具有重大意义。

关键技术创新总结如下：

1、独创了燃煤耦合生物质污泥衍生固体燃料制备技术，深入研究了福建无烟煤和典型污泥掺烧特性，为福建无烟煤开发利用和城市污泥处置提供了重要技术支持；

2、开发了共燃添加剂强化燃烧协同控制气体污染物生成技术，实现了炉内NO_x和重金属汞的源头协同控制，为末端烟气治理提供了良好的工况条件；

3、首创了微波-紫外多场协同催化末端烟气自净化技术，研制的新型多场协同催化制取多元自由基发生器，可大幅降低系统占地面积、运行成本和能耗；

4、发明了烟气多污染物单塔一体化强化吸收技术，实现SO₂、NO_x等污染物的一体化高效脱除。

围绕上述关键技术研发已取得知识产权51项，包括10项发明专利和35项实用新型专利；主持起草福建省地方标准1项和企业安全管理标准1项；发表SCI论文45篇（14篇影响因子＞10），中文论文4篇，ESI高被引论文5篇，SCI他引1225次。

技术经济指标：1）燃煤耦合生物质污泥衍生固体燃料可将福建无烟煤着火温度由650-700℃降至250-350℃，燃尽温度则由800℃降至750℃；2）2）多元自由基发生器实现了在无外加氧化剂条件下，仅利用烟气自身组分便可实现多污染物自净化95.0%以上目标；开发的一体化脱硫脱硝效率达到99.8%和94.6%，通过双区调控进一步将试剂用量减少80%和运行成本降低40%，脱硫脱硝依然高达99.6%和95.6%。

应用推广及效益情况：相关技术装备已成功转化应用于福建省锅炉压力容器检验研究院、福州和特新能源有限公司和上海风和能源科技有限公司等多家单位。近三年，实现新增销售额1.65亿元，增收节支约0.83亿元。

社会与环境效益：在国家“双碳”目标下，本项目燃煤耦合生物质污泥强化燃烧技术可减少企业化石燃料消耗量，是燃煤发电企业由主要支撑作用向兜底保供作用转变的有效途径，对燃煤企业减污降碳具有重要意义；开发的尾部烟气多污染物脱除技术可实现脱硫超低排放和脱硝90%以上目标，是助力本省“生态文明示范区”建设的有益措施；相关技术可广泛应用于燃煤耦合生物质污泥掺烧企业的锅炉改造及其全流程烟气脱硫脱硝治理，中小型工业锅炉、窑炉烟气治理以及有机尾气治理等工业技术领域，对我省乃至全国的工业锅炉、环保设备等相关制造业发展有重要的推动作用。

主要完成单位

第一完成单位：福建省特种设备检验研究院；

第二完成单位：华北电力大学（保定）；

第三完成单位：福州和特新能源有限公司；

第四完成单位：上海风和能源科技有限公司

主要完成人

第一完成人及贡献：郝润龙，本项目技术路线的总体设计，关键创新技术四的负责人，关键创新技术一、二和三的共同主持开发者。本项目首要完成人，提出了项目创新思想，主导项目实施、实验结果分析和申报材料汇总撰写。本项目中45篇SCI论文、10项发明/实用新型专利和4项国家/省部级项目的主要贡献者；

第二完成人及贡献：张自丽，本项目子项目福建省自然科学基金《CFB锅炉掺烧污泥的脱硫脱硝技术研究》（2018J05076）和原福建省质监局《循环流化床锅炉掺烧典型城市污泥反应研究》（FJQI2016014）项目负责人，以第一作者发表燃煤耦合污泥燃烧与污染物控制技术SCI论文1篇和中文论文1篇，以第一专利人获授权实用新型专利1项，配合完成相关单位技术咨询与技术服务工作，本项目关键技术一和和关键技术二的主要完成人，关键技术四的辅助完成人；

第三完成人及贡献：赵毅，第一完成人和第二完成人的博士导师，指导第一完成人和第二完成人共同完成了关键创新技术二、三和四的开发，本项目45篇SCI论文、10篇发明/实用新型专利的主要贡献者；

第四完成人及贡献：曾钦达，第二完成人的博士后导师，为本项目的顺利开展起组织协调作用，关键创新技术一和二的共同开发者，关键创新技术四的重要贡献者，对上述技术的推广应用发挥了重要作用；

第五完成人及贡献：杨雪辉，本项目关键创新技术一、二和四的共同开发者，对上述技术的推广应用发挥了重要作用，为本项目贡献了5项实用新型和1项企业安全管理标准；

第六完成人及贡献：刘勇，本项目关键创新技术三的共同开发者，是该技术推广应用的企业法人。本项目中贡献了32项实用新型专利/外观设计专利/软件著作权；

第七完成人及贡献：王芳，配合协调，贡献软著1项，本项目关键技术一和关键技术二成果转化与应用推广；

第八完成人及贡献：尤俊，本项目关键创新技术一和二的组织协调者和共同开发者，对关键创新技术一和关键创新技术二的研发与推广应用发挥了重要作用；

第九完成人及贡献：陈晖晖，本项目发明专利ZL202010057305.1第一专利人，本项目关键技术一和关键技术二辅助完成人；

第十完成人及贡献：王睿坤，本项目关键技术一的辅助完成人，为本项目贡献发明专利1项。

代表性论文专著目录

（1）张自丽, 曾钦达, 何宏舟,尤俊, 戴国栋. 燃福建无烟煤循环流化床锅炉掺烧污泥的可行性研究[J].工业锅炉, 2017(3): 10-14

（2）Zili Zhang, Qinda Zeng, Runlong Hao, et al. Combustion behavior, emission characteristics of SO₂, SO₃ and NO, and in situ control of SO₂ and NO during the co-combustion of anthracite and dried sawdust sludge[J]. Science of the Total Environment, 2019, 646: 716-726

（3）Runlong Hao, Yaoyu Zhang,Zhaoyue Wang,et al. An advanced wet method for simultaneous removal of SO₂ and NO from coal-fired flue gas by utilizing a complex absorbent[J]. Chemical Engineering Journal, 2017,307,562-571

（4）Runlong Hao, Xiaohui Wang,Xingzhou Mao,et al. An integrated dual reactor system for simultaneous removal of SO₂ and NO: Factors assessment, reaction mechanism and application prospect[J]. Fuel, 2018, 220, 240-247

（5）Runlong Hao,Zheng Wang,Yaping Gong, et al. Photocatalytic removal of NO and Hg0 using microwave induced ultraviolet irradiatin g H₂O/O₂ mixture[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020，383, 121135.

主要知识产权证明目录

（1）陈晖晖, 尤俊, 戴国栋, 丘性通. 一种污泥废菌棒衍生固体燃料及其制备方法[P]. 发明专利ZL202010057305.1

（2）王睿坤, 贾建东, 陈鸿伟, 赵争辉, 雷浩洋, 靳庆壮. 水热碳化耦合双闪蒸-有机朗肯循环发电系统及发电方法[P]. 发明专利ZL201910748592.8

（3）赵毅, 郝润龙, 周思涵, 郭天祥, 杨硕. 类气相预氧化结合吸收的烟气一体化脱除系统及方法[P]. 发明专利ZL201510434927.0

（4）赵毅, 郝润龙, 白艳英. 一种光催化氧化结合双循环吸收的烟气净化装置及方法[P]. 发明专利ZL201610049883.4

（5）郝润龙, 赵毅, 袁博. 一种双回路烟气净化的装置及方法[P]. 发明专利ZL201610046718.3

（6）郝润龙, 赵毅, 袁博. 一种光助催化氧化脱除烟气中多污染物的装置及方法[P]. 发明专利ZL201610049882.X

（7）郝润龙, 王铮, 巩亚萍. 一种微波耦合紫外光催化氧化脱硫脱硝的方法[P]. 发明专利ZL201910683641.4

（8）郝润龙, 王铮, 巩亚萍. 一种微波耦合紫外光光催化氧化Hg0净化系统及方法[P].ZL201910687448.8

（9）杨雪辉, 龙文平, 廖世潮, 李石林, 廖燕武, 罗水生, 苏燕青. 一种CFB锅炉污泥焚烧装置[P].实用新型ZL201820963405.9

（10）张自丽, 吴蔚峰, 曾钦达, 尤俊, 郝润龙. 一种CFB锅炉掺烧木屑污泥后尾部烟气净化系统[P].实用新型ZL201920464046.7