炉渣里淘金记 —— 记华能杨柳青热电厂专利技术在日内瓦国际发明展上斩获金奖

日前，华能杨柳青热电厂传来捷报：该电厂与西安热工院的联合发明专利“一种利用垃圾焚烧电厂废弃灰渣制取矿物棉的装置和方法”，在第50届日内瓦国际发明展上斩获金奖。

作为一家基层火力发电企业，杨柳青热电厂凭借过硬的技术实力，克服被划入非申报领域的困难，实现逆境突围，不仅让我国煤基固废循环利用的前沿技术赢得权威认可，更为全球工业固废处理提供了“中国方案”。

️炉渣变废为宝

在杨柳青热电厂生产办公楼五层，液态排渣锅炉全烧高碱煤技术创新工作室（即周昊工匠工作室）内，靠窗一侧的桌子上，一张嵌有金牌、透明亚克力板封装的证书格外引人注目。这是该厂煤基固废纤维材料在全球顶级创新舞台上折桂的见证。

“我们获奖的关键就是这个。”周昊是该项技术的主要发明人和此次日内瓦国际发明展现场答辩人。他向记者展示了斩获金奖的“法宝”—— 一团黄褐色的棉絮状纤维。一旁，几株多肉植物在棉絮状物作为“土壤”的花盆中茁壮生长。

这些不起眼的“棉絮”，竟是由热电厂锅炉产生的炉渣变身而来。

“它作为光伏治沙的‘土壤’再合适不过了。”周昊介绍，“光伏治沙过程中的一大难题是如何将光伏板清扫水有效留在土壤中，我们这种矿物棉本身就含有大量偏弱酸性的矿物质，不易被盐碱化，还具有很强的吸水性，可以吸收自身重量10倍的水，吸饱水后不仅体积不变，还能将水锁在其中。”

正是凭借新型纤维材料的核心优势，以及炉渣变废为宝的循环经济思路，这款纤维在本届日内瓦国际发明展上异军突起，不仅成为一匹折服国际评委的“黑马”，更令不少欧洲的参展机构在展会上就纷纷投来“橄榄枝”，寻求合作。

“下一步，我们将进一步验证纤维材料的性能，在内蒙古、青海、陕西等地进行光伏治沙试验。”周昊透露。

️日内瓦参展一波三折

作为全球创新领域三大顶级展会之一，本届日内瓦国际发明展吸引了35个国家和地区的1050项尖端技术参展。杨柳青热电厂的专利项目由于技术体系复杂，涉及无机纤维材料领域，被临时调整至纺织组评审。

“我们是火力发电企业，本来报名的是能源组，我们的专利技术和准备材料也都是围绕固废处理、生态目标等内容展开的。”展会前到现场布展时才被临时通知调组，这令周昊有些忙乱。

调组后，与杨柳青热电厂同组竞技的均为国际上纤维材料知名品牌和企业，面对强大的对手以及非专业领域的严苛标准，周昊有些不知所措。他第一时间找组委会沟通，得到回复：先参加评审，若评审专家认为与自身评审范畴不符，会向组委会反馈。

杨柳青热电厂派往展会的参展代表只有周昊一人，留给他重新组织参评材料的时间仅剩不到一天，而之前他和团队在国内准备材料足足用了一个月。

“我们的矿物棉翻译成英文是纤维，评审可能就理解为纺织技术。”周昊回忆，分组阶段就被打乱计划，令他措手不及，通过向中国代表团咨询，他了解到分错组的项目不在少数，这往往会使答辩人准备不充分，从而影响最终评审效果。

怎么办？周昊只能硬着头皮上。他加紧用编译软件与国内团队同心协力重新组织所需材料，并以循环经济和新型纤维材料为答辩重点，向国际评委展示了炉渣变废为宝技术路径的新故事，国际评审专家高度评价该技术在固废资源化领域具有突破性价值。

️热熔渣堵炉“副产品”

“你看，它们长得很像吧？”周昊双手各拿一块颜色和质感看上去差不多的“棉絮”，“但它们不一样。”

周昊右手展示的是在日内瓦国际发明展上获奖的矿物棉，而左手展示的一团“棉絮”则是获奖矿物棉的灵感来源。

“这是保温纤维，是我们从锅炉燃烧的固体废物热熔渣里提取出来的。”周昊揭秘。

据了解，这种保温纤维以其耐高温、防水等特性，被广泛应用于建筑物外墙保温材料中。传统保温纤维制造工艺是由矿石在1400℃高温中熔出，再降至常温后而成的，从燃煤锅炉固废中产出却是少有的技术路径，而这项技术可以说是周昊长期深挖热熔渣堵炉的一项“副产品”。

灰和渣是燃煤热电厂产生的主要固体废弃物，堆砌不仅会产生环保问题，还存在一定安全隐患。近年来，尽管其能被建筑建材等下游产业利用，但灰渣再利用的价值较低，热量也会被白白浪费。

2018年，杨柳青热电厂与西安热工院等单位参与了国家重点研发计划项目“新型高碱煤液态排渣锅炉关键技术”，突破性提出灰渣热物改性调质及热熔体纤维化工艺，形成了煤基固废纤维化资源利用技术。也正是这项能源电力行业从未有人攻克的技术，开创性地让锅炉里产生的炉渣变成棉絮状的保温纤维。

这两种怎么看都没有半点相似的物质，是如何实现转变的呢？

“你看，那个小门里流动着像岩浆一样的，就是液态渣。”在杨柳青热电厂燃煤锅炉生产车间内，周昊指着高处一个观察小门告诉记者，煤被高效燃烧利用后的液态渣，遇水冷却后，会变成煤渣一样的小碎块。

“我们发现，烧不同种类的煤对锅炉产生的液态渣流动性影响很大，我们对煤渣的成分进行了化验，发现相同灰熔点的煤组分也会有很大差距。”周昊说，在推进国家重点研发计划项目过程中，对煤的组分研究成为重点，“2025年，我们偶然发现热熔渣组分与保温纤维很相近。”

这一发现，仿佛为研发团队打开了新世界的大门。2025年起，研发团队就相近组分如何实现一致性开展深入研究。他们省去冷却环节，直接利用1400℃高温的热熔渣，通过热物改性技术对低碳新材料组分及黏温特性进行进一步调节，最终，与液态排渣锅炉热熔渣耦合生产出了新型绿色低碳保温纤维材料。

这种“煤基低碳节能保温纤维材料”经权威机构北京建材研究院检测，其性能指标完全满足且优于国家保温材料最高标准。试制生产的千余吨产品，已应用于北京市西城区某小区改造项目外墙保温及杨柳青热电厂2023年机组检修工程炉体保温，保温效果优异。

️一条新绿色产业链

杨柳青热电厂的发电装机容量占我市统调机组装机容量的17.32%，同时为天津20%的热用户提供集中供热。该厂拥有目前国内仅有的两台在役液态排渣锅炉。

“全国只有两台锅炉的技术看起来比较小众，实际上我们的核心专利技术不仅关注液态排渣过程，固态排渣也囊括其中，包括这次获金奖的‘一种利用垃圾焚烧电厂废弃灰渣制取矿物棉的装置和方法’也是由我们的核心技术衍生而来的。”周昊介绍。

记者看到在周昊工匠工作室的一面墙上，贴满了企业近年来在国内外获得的众多专利技术证书。

“我们解决了高温废渣直接能用，以及废物如何变为纤维的两个关键问题。”周昊透露，“目前，我们的技术已经在北京、陕西等地得到推广。”

一条新的绿色产业链也在形成。热熔渣摇身变为保温纤维，身价更是提升百倍。

杨柳青热电厂总经理张海东介绍，目前杨柳青热电厂在热熔渣再利用领域中，主攻方向是将热熔渣变为保温纤维，进一步高附加值产品由引入的相关合作方来实现。他算了笔账：“以每吨保温纤维售价八九百元计算，按照我们厂每年产生的灰渣量，可实现高附加值利用灰渣1万吨，一年能增加近千万元新营收，而且是环保的绿色营收。”

据介绍，目前杨柳青电厂正在建造万吨级保温纤维生产线，未来，煤基固废的资源化、高值化利用，将在这里得到进一步深化。（记者 苏晓梅）