在气候变化日益受到重视的今天
如何在发展过程中
最大程度做到节能降碳？
清华大学热能工程系
（现能源与动力工程系）校友李维成
和他所任职的
东方电气集团东方锅炉股份有限公司
联合清华大学
用一套世界上规模最大的
化学链燃烧碳捕集示范装置
提供了化石能源低碳利用的全新解决方案
2024年
历时八年研制的
世界最大化学链燃烧碳捕集装备系统
试验成功
二氧化碳捕集效率达到95%以上
预期成本比传统碳捕集技术
减少三分之二
这是国际上首次实现
化学链燃烧碳捕集装备系统中试试验成功
也是碳捕集技术领域的
颠覆性创新
让我们一起走近
“报国清华人”系列报道
共同感受清华人在各行各业
服务国家和人民的拳拳报国志！
热能“清”年，结缘“锅炉”
2004年
李维成以优异的成绩
考入清华大学热能工程系
在校期间
李维成积极参与清华园里
丰富多彩的讲座、活动
“全校的讲座都是开放的
我听了很多不同学科的讲座
虽然经常是‘不求甚解’
但偶尔能理解大师们的洞见
常带来发自内心的快乐”
在前辈们的言传身教下
他很快树立起了
“要结合国家重大需求来做科研”
以及“要做懂科学的工程师”的目标
2007年
李维成在位于四川的
东方电气集团所属企业
进行了为期一月的生产实习
虽然地处“山沟”
但是公司深厚的技术底蕴
却让李维成对“实业报国”
有了深刻的感悟
李维成在超临界循环流化床锅炉调试现场
2008年汶川地震中
公司深受重创
了解到实习地的灾后情况后
李维成在倍感痛心的同时
也坚定了实业报国的决心
硕士毕业后
李维成选择前往四川
入职东方锅炉股份有限公司
在能源行业的大型核心装备制造企业中
发挥自己的技术专长
2018年
面对能源技术迭代加速与产业升级的需求
为更深入掌握前沿科技推动行业发展
李维成再次踏入清华园
成为清华大学首届
创新领军工程博士研究生
成世界最大的“化学链燃烧碳捕集装置
“二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)
是目前实现化石能源
低碳化利用的主要技术选择”
而如何低成本、大规模捕捉二氧化碳
却亟待研究
李维成带领用户参观生产车间
在东方锅炉股份有限公司
李维成主要负责研发工作
其中最令人瞩目的
无疑是建成了
世界上规模最大的
化学链燃烧碳捕集装置
传统的燃烧反应中
燃料需要和空气直接接触
参与反应的氧气只占21%
生成的二氧化碳藏匿在
占比79%的氮气等惰性气体中
捕集起来有很大的困难
面对成本、能耗“双高”的传统碳捕集技术
李维成团队与清华大学能动系
蔡宁生教授、李振山教授
（分别为李维成的博士生导师和硕士生导师）
联合欧洲一流的企业和科研院所
在国家重点研发计划及
欧盟“地平线2020”计划的联合支持下
通过产学研联合技术攻关
用空气与燃料不直接接触的一种全新燃烧方式
巧妙解决了这个难题
化学链燃烧原理
看似简单的原理
实践起来却并非易事
首先要面对的
就是中试装置的建设问题
李维成与同事在锅炉调试运行现场
刚开始
团队给出了在东方锅炉已有的
循环流化床燃烧中试装置上
进行改造的初步方案
然而仔细考量后
李维成发现
“理论上可行的方案
在实际中却可能难以实现”
为确保中试装置建设顺利进行
李维成坚持组织项目团队中外专家
来到实地进行考察
深入了解设备布局与操作空间的
实际困难
在实地勘察后
改造方案已被证明不可行
任务的进度又迫在眉睫
“项目还做不做得下去？
能不能做成？
这是一个很关键的节点”
面对扑面而来的困难
李维成和团队选择扛住压力
一个月的连轴转之后
一份清晰的技术方案
推动中欧双方各单位的决策转向新方案
2024年
世界最大规模的
5MW化学链燃烧全流程示范系统
在四川省德阳市试验成功
在国际上率先解决了
化学链燃烧领域一系列瓶颈难题
东方锅炉与清华大学通过产学研合作
形成具有中方自主知识产权的
化学链燃烧原创技术
创新破解能源转型难题
“能源行业永远是社会发展
不可或缺的基础性行业
能源装备则是能源行业里
先进技术的载体
也是科学技术转化成生产力的重要途径”
李维成说
李维成（中）与同事在试验基地合影
毕业十余年来
李维成投身能源装备行业
组织开展了
先进煤气化技术关键装备的
国产化自主详细设计
产值超过10亿元
组织完成的
“碳基燃料清洁高效低碳利用
成套工程技术研究平台”项目
显著提升了
清洁燃烧与烟气净化领域研发水平
该平台近年来承担了多个
国家重点研发计划项目的中试试验任务
开展的化学链燃烧技术政府间国际合作研发
获评中欧绿色低碳发展合作十大典型案例
对实现大规模低成本二氧化碳捕集
具有重要战略意义
李维成（中）博士学位论文答辩会现场
2024年12月
化学链燃烧技术获得了
新的一期国家重点研究计划项目的支持
即将在大唐江西抚州电厂开展
20MW工业示范
李维成也在今年六月顺利博士毕业
“享受了国家优质教育资源
我们有责任回馈社会”
从清华园到能源装备行业一线
李维成将青春的“热能”转化为
驱动高质量发展的澎湃动能
以技术突破
破解传统能源绿色转型的
时代命题
更多报国清华人的成长故事
我们将继续为你讲述
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