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在位于四川省内江市沱江右岸的白马发电厂内，这里有世界装机容量最大的循环流化床锅炉发电机组。燃煤通过上煤皮带送入锅炉燃烧，将水加热成高温高压蒸汽，用以推动汽轮机拖动发电机旋转发电，从而在川南地区点亮万家灯火。

　　“我国发电量的60.8%来自于燃煤火电。燃煤火电的碳减排，对实现电力行业碳排放达峰以及全国碳达峰、碳中和目标具有重要意义。”东方电气集团东方锅炉股份有限公司（下称东方锅炉）副总经理聂立对中国知识产权报记者表示。

　　锅炉节能攀新高

　　“创新发展火力发电技术，是我国解决煤炭清洁高效利用的根本途径。”东方锅炉技术创新中心热动研发部副部长冉燊铭对记者表示，火力发电厂与锅炉、汽轮机和发电机息息相关。其中，锅炉是技术攻关的难点和重点。

　　冉燊铭仍然记得，十多年前，我国要制造高端电站锅炉必须从国外企业手中购买相关核心部件和材料。面对“卡脖子”技术，包括东方锅炉在内的国内企业奋起直追，共克技术难关。

　　“燃煤发电通过高温高压水蒸气推动汽轮机组发电，蒸汽的温度和压力越高，发电的效率就越高。”东方锅炉首席专家易广宙对记者表示，水的临界参数（点）是22.129兆帕和374.15℃，在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的。当锅炉内的压力低于临界参数时是亚临界，大于临界参数时是超临界。当锅炉出口的蒸汽温度不低于603℃或蒸汽压力不低于26.25兆帕时是超超临界。

　　2004年，搭载东方锅炉第一台600兆瓦超临界锅炉的华能沁北国产示范机组正式投产，实现了从亚临界到超临界的跨越。在10多年里，东方锅炉采用新设计、研发新材料、推出新工艺，不断刷新数据，书写创新传奇：从亚临界、临界、超临界再到如今的超超临界；煤耗从刚开始的330克/千瓦时降低到300克/千瓦时，再到如今的255克/千瓦时以下。

　　超超临界机组技术从623℃到633℃再到目前在研的650℃，东方锅炉的目光始终聚焦在把煤耗降低到更低水平。“在超超临界点之后，水蒸气温度每提升10度，每度电可降碳1%。”易广宙表示。

　　“近年来，我国火力发电企业紧跟行业发展趋势，立足于自主研发，同时积极吸收国内外先进技术，在燃煤机组节能提效、污染物控制和节能减排等方面形成了诸多知识产权。”冉燊铭对记者表示，以东方锅炉为例，其在旋流燃烧技术迭代过程中，已拥有35件专利。

　　东方锅炉技术创新中心协同创新管理部主任薛燕辉对记者表示，支撑东方锅炉不断创新的背后是一套完整的知识产权管理体系，从创意诞生到方案开发、产品成型，再到市场推广，每一个环节都有明确的知识产权管理要求及操作流程。

　　变废为宝新突破

　　每日上午近10时，距离华能杨柳青热电厂30公里外的青凝侯污泥填埋场，一辆满载污泥的卡车缓缓出发开往电厂，以一种新的方式变废为宝。为掌握具有自主知识产权的处理技术，华能杨柳青热电厂优先选择5号、6号两台液态排渣锅炉进行燃煤耦合污泥改造。其中5号锅炉是“新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术”实验项目。

　　两年前，由中国华能集团（下称华能集团）牵头承担的“新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术”项目年度检查及成果应用研讨会在乌鲁木齐市举行。会上，华能集团科技环保部部长赵毅指出，新疆核心煤田准东煤具有储量丰富、极易开采、低灰熔点等特点，但由于碱金属含量高使其在高效清洁燃烧发电上存在技术瓶颈，希望通过该项目顺利实施，从根本上解决这一难题，为该煤种寻求出路。

　　两年后，上海发电设备成套设计研究院、西安热工院、浙江大学、华中科技大学、上海锅炉厂等单位的参研下，“新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术”在华能杨柳青热电厂5号机组顺利通过168小时试验运行，机组各项参数基本正常，相关测试工作全部完成，试验取得圆满成功。

　　“新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术”试验成功，解决了燃用高碱煤易结焦沾污的问题，在煤粉锅炉全烧高碱煤难题上实现了重大突破，为国内燃用新疆高碱煤提供了可行的技术手段。华能集团相关负责人介绍，经过3年艰苦攻关，联合17家单位组成产学研团队，华能集团开发出新型高碱煤液态排渣燃烧方法，拥有多件专利，实现了对煤灰低熔融矿物的捕捉与分离、烟气飞灰的改性和液态排渣锅炉低NOx排放，有效解决了燃用高碱煤时锅炉尾部烟气飞灰发生严重沾污、结渣等难题。前不久，喜讯再次传来，该项目顺利通过科技部组织的综合绩效评价。

　　热电联产增效益

　　1月17日，粤电力云浮天然气热电联产项目获得广东省云浮市发展和改革局核准，计划于2024年6月投产。“近年来，除了提升锅炉技术外，热电联产也是我国在节能减碳方面积极探索的领域。”深圳国海智峰知识产权代理事务所（普通合伙）专利检索分析师冯瑞雪表示,近年来我国各地积极推动热电联产清洁发展，东部沿海地区和北方地区尤为集中。

　　所谓热电联产是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起，既生产电能，又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热。与热电分产相比，热电联产可以显著提高燃料利用率，具有良好的经济和社会效益，是实现循环经济的重要技术手段。截止到2022年1月21日，相关领域的专利申请达5908件，其中国内专利申请4781件，国外专利申请1127件。

　　近年来，得益于技术创新，我国煤电节能降碳趋势明显。2020年，全国6000千瓦及以上火电厂供电标准煤耗为304.9克/千瓦时，比上年降低1.5克/千瓦时；全国单位火电发电量二氧化碳排放约832克/千瓦时，比2005年下降20.6%。

　　国家能源局发展规划司相关负责人曾表示，近年来中国加大力度推进煤电的超低排放，达到超低排放水平的煤电机组已经达到8.1亿千瓦，煤电清洁排放水平达到了世界前列。

　　当前，尽管清洁能源技术日益受到重视，但煤炭“压舱石”的基础保障作用仍然不可或缺。“传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上，发展新能源不是一步到位退出煤炭，不可能毕其功于一役，要立足以煤为主的基本国情，抓好煤炭清洁高效利用，增加新能源消纳能力，推动煤炭和新能源优化组合。”聂立表示。（本报记者 陈景秋）

（编辑：晏如）

(文章来源：中国知识产权报/中国知识产权资讯网)

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