1、背景介紹
能源是人類生存和發展的保障，是人類文明進步的基礎和動力，關乎國計民生、工業生產和國家安全。作為全球最大的能源消費國，如何有效保障國家能源安全、有力保障國家經濟社會發展，始終是我國能源發展的首要問題。
作為全球最大的能源消費國，我國嚴重依賴化石能源，化石能源長期在能源系統中占主體地位。2020年我國全年能源消費總量為49.8億噸標準煤，其中化石能源消費占比仍近85%(煤炭、石油和天然氣消費量分別占能源消費總量的56.8%、18.9% 和8.4%)。
自2005年以來，我國都是與能源相關二氧化碳(CO2)的最大排放國。在“雙碳”目標要求下，能源中長期發展中的CO2減排任務更加明確，我國需要全面推進大規模開發利用清潔能源，建設多元清潔能源供應體系。化石能源仍作為主體能源，需要總量控制、有序替代；實現化石能源高效、清潔、低碳利用，是推動能源革命和轉型，構建清潔低碳、安全高效能源體系的重中之重。
2、相關技術介紹
1）“水火相容”的煤超臨界水氣化制氫技術
以煤為主的能源資源稟賦，決定了未來相當長一段時間我國經濟社會發展仍將離不開煤炭。在碳達峰碳中和過程中，仍需要煤炭發揮基礎能源作用，為經濟社會發展提供能源兜底保障。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，是助力實現碳達峰、碳中和目標，構建清潔低碳、安全高效能源體系的重要載體。
煤制氫技術路線成熟高效，可大規模穩定制備，是當前成本最低的制氫方式。據IEA分析，煤的可用性和成本對煤制氫項目的可行性起著重要的決定作用。根據中國氫能聯盟測算，以技術成熟成本較低煤氣化技術為例，每小時產能為54萬方合成氣的裝置，在原料煤（6000大卡，含碳量80%以上）價格600元/噸的情況下，制取氫氣成本約為8.85元/公斤。由于國內缺乏廉價的天然氣源，煤制氫工藝很可能至少在雙碳目標中期是我國制氫工藝中最便宜的選擇。
超臨界水氣化(Supercritical Water Gasification, SCWG) 是20世紀70年代中期由美國麻省理工學院 (MIT) 的Modell提出的新型制氫技術。在煤的超臨界水氣化制氫過程中，同時發生熱解、水解、蒸汽重整和水氣變化反應，可以將水中的氫轉化為氫氣，大大提高氫氣化率。本技術融合煤超臨界水氣化制氫技術、超臨界水熱燃燒技術和規模化微藻固碳技術，以解決傳統超臨界水氣化制氫的瓶頸問題，提高煤氣化制氫產率。
2）天然氣無焰燃燒型模塊式免檢蒸汽發生技術
隨著我國節能減排政策的不斷推進，我國工業鍋爐作為工業企業生產過程中常用的熱工設備，對其進行不斷完善，提升其能量利用效率、降低其污染物排放。目前我國很多地方對于工業鍋爐的熱效率指標和排放指標均提出了明確的指標要求，特別是很多地區提出了NOx排放不高于30mg/m3的超低排放指標，更是對我國工業鍋爐的生產制造企業提出了更高的要求。
天然氣無焰燃燒型模塊式免檢蒸汽發生技術采用模塊化的思想，將多個高效蒸汽發生器進行并聯，從而實現不同負荷條件下蒸汽的輸出。采用無焰燃燒技術，可控制NOx排放小于20mg/m3，實現超低NOx排放。該系統采用全預混微火焰催化燃燒裝置；緊湊式整體式高效翅片管換熱器；低溫煙氣冷凝式換熱器；全自動模塊控制系統；自動調節式煙氣再循環系統；鍋爐水質動態監測及控制系統；多級高效汽水分離系統；鍋爐總體運行安全及經濟性監控系統等多個系統，通過有機集成組合而成，可以實現精確的燃燒控制、超低的氮氧化物排放、快速的啟動停機及負荷切換、高效的能量利用率、高品質的蒸汽輸出，整個系統安全平穩可靠。
