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石油化工
低
碳转型发展论坛在青岛举办
10月13日,石油化工低碳转型发展论坛在山东青岛召开。
中国高等教育学会
2023-11-07
车体结构
高效
模态轻量设计程序
本成果解决了车体结构板件参数多、数量大,现有商业软件难以开展车体优化设计等难题,实现了车体结构的快速建模、高效模态分析和轻量协同优化设计,计算效率较商业仿真软件大幅度提高。同时,本成果还具有以下创新点: 1.研究车体结构材料的形状和构成特性,提出了基于图像识别的车体智能建模方法,关键节点的精准度可保持在95%以上,提高了车体结构在横截面维度建模的效率和便捷性。 2.研究车体截面的几何特性,采用向量化的计算方式对车体截面实现了特性表征,提高计算效率的同时也为后续轻量协同优化提供了支持。 3.探究车体结构的变形特点,提出CUF高阶梁理论的截面降阶和动刚度法轴向降阶方法,在保证精度前提下最大限度减小自由度,进一步提高了建模和计算效率。 4.研究车体结构的力学特性,结合机器学习等高效优化算法,构建结构尺寸、形状、拓扑优化设计模型,实现大规模多设计变量的轻量化及动力特性优化研究,计算效率与传统优化方法相比提高3个数量级,优化效果可提升10%左右。 5.本成果所用框架和算法均采用PYTHON语言编写完成,具有完全自主知识产权,可突破国外限制。
中南大学
2024-03-15
中国高等教育学会关于召开石油化工
低
碳转型发展论坛的通知
为推进石化行业绿色发展、低碳转型,完善能源科技协同创新机制,助力培养行业所需拔尖创新人才,建立跨领域、跨学科的创新联合体,形成协同攻关合力。经研究,中国高等教育学会决定举办石油化工低碳转型发展论坛。
中国高等教育学会
2023-09-22
研究揭示双加氧酶的
低
复杂度结构域调控DNA氧化去甲基化
该研究揭示了Tet双加氧酶催化活性中心的一个低复杂度结构域(Low complexity domain,LCD)介导该家族蛋白的酶活负调控,阐述了LCD保护卵母细胞甲基化组免受过度氧化的重要作用,显示DNA甲基化谱式的正常建立对于哺乳动物发育至关重要。
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
2024-01-08
富氧燃烧
高效
低成本运行关键技术与示范
【研究背景】 我国以煤为主的能源禀赋决定了煤电将会在未来一段时间内充当托底角色,燃煤发电过程中产生的CO₂作为主要碳排放源,成为了“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的现实约束。开发具有大规模CO₂捕集功能的新型低碳燃烧技术是实现“双碳”目标的关键。其中,富氧燃烧技术采用空分系统所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气,同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性,实现烟气中CO₂高浓度富集,便于CO₂的分离与捕集,是最具发展前景的规模化碳捕集技术。 【成果介绍】 本成果提出了一种富氧燃烧高效低成本运行关键技术与其对应示范装置。着眼于发展经济、安全和可靠的富氧燃烧技术需求,本成果重点围绕两个关键科学技术问题: (1)基于氧/燃料双向分级的富氧燃烧火焰组织、传热调控与污染抑制原理; (2)基于静/动态仿真的富氧燃烧系统集成优化和控制技术,组织共性技术研发和工程示范。 本成果建立了常压与加压富氧燃烧条件下的分级燃烧、传热和污染物控制理论,开发了常压富氧燃烧的分级燃烧系统,研制了加压富氧燃烧的燃烧、换热及返料等关键装备,突破了酸性气体共压缩纯化等共性关键技术,掌握了常压富氧燃烧的系统集成、优化与控制方法,并提升富氧燃烧大型化设计能力。 其中,运用富氧压缩S/N/Hg一体化脱除技术,SO₂/NOx/Hg脱除率分别达到99%,93%和98%;35MWth富氧燃烧工业示范连续运行168h,锅炉燃烧效率90.68%,烟气中CO₂浓度71-82%,NOx浓度(等效空气燃烧)110mg/Nm³。相比空气工况,富氧工况下脱汞效率(以ESP前为基准)和ESP除尘效率进一步提升。 图2 应城35MWth富氧燃烧工业示范系统及现场实时运行 【技术优势】 与现有的其它碳捕集技术,包括燃烧前、燃烧后碳捕集技术,富氧燃烧碳捕集技术的改造成本更低,系统效率更高、生成成本更低、投资与碳减排成本更低。 【技术指标】 【资质荣誉】 获日内瓦国际发明展金奖(2017)、国际自动化学会电力工业设施奖(2017)、湖北省技术发明一等奖(2018)。
华中科技大学
2023-07-19
基于可再生吸附剂的
高效
烟气脱汞及汞回收技术
本成果创造性地提出了一种可再生磁珠高效脱汞技术。基于创新性提出的“以废治毒”思想,利用煤灰中磁珠制备可再生高效汞吸附剂,发明了可再生吸附剂喷射脱汞工艺系统。 据报道,煤中含铁矿物成分经燃烧后形成Fe2O3、Fe3O4,会同飞灰一并进入烟气管道,形成具有铁磁性的颗粒物。此类颗粒物因其较强的铁磁性,可利用磁选机实现分筛,所以具有作为磁性脱汞吸附剂载体的潜力。磁珠中所含铁尖晶石具有一定的催化氧化活性,可以将单质汞转化为二价汞。但是,该性质受磁珠化学组分差异的影响,表现出不稳定性。因此,需要进一步改性活化,以提高其汞吸附能力。 本技术利用铜氯基催化氧化作用,令汞单质与磁珠表面铜氯基活性位点通过化学吸附相结合,生成二价汞附着于磁珠表面,实现气态汞的颗粒化,再利用后续颗粒物捕集装置协同脱除烟气中汞。 该技术通过在烟气处理系统中嵌入磁珠分选、活化和喷射系统,实现吸附剂在线制备与应用,能够显著减少脱汞工艺流程,降低技术成本。 图4 磁珠改性制备系统 图5 汞回收装备 【技术优势】 1000MW燃煤机组磁珠脱汞示范项目应用效果显示,汞脱除效率维持在95%以上,排放烟气汞浓度为0.4µg/m3,远低于国内外现有大气污染物排放标准,且能够满足国际《关于汞的水俣公约》限值。高品质铁磁性矿物和汞回收也属于该技术重要一环,由此产生的经济效益能够抵扣脱汞成本,压缩静态投资回收期低至2年以下。 相较于同类技术,可再生磁珠脱汞技术属于高投资回报项目,具有强劲市场竞争力,有助于形成汞的产业闭环,完善工业烟气汞处理整体产业链,将原有排汞致污企业,转型为可持续循环的绿色生产企业。随着该项技术的推广应用,将对我国电力、冶金、建材等等行业的可持续健康发展,改善汞污染治理现状,提升大国地位和国际形象,产生积极的影响和作用,具有十分显著的经济、社会和环境效益。 【技术指标】 目前,美、欧盟等发达国家和地区300MW以上燃煤机组烟气汞排标准为<1~4µg/m3,而我国颁发的《火电厂大气污染物排放标准》中,燃煤电厂汞排放浓度限定在<30µg/m3水平,随着全球《关于汞的水俣公约》持续推进,我国汞排放限值将进一步收紧。基于1000MW燃煤机组的可再生磁珠脱汞示范系统能够实现烟气汞的超低排放,综合脱汞效率维持在95%以上,汞排放浓度为0.4µg/m3,满足国内外各区域烟气汞排放标准要求。
华中科技大学
2023-07-19
高效
高灵活性超临界二氧化碳发电技术
超临界二氧化碳动力循环(简称sCO2循环),采用超临界CO2为工作介质实现热功转换,具有三个优势:①CO2化学性质稳定,高温下与金属材料反应弱,为进一步提高主蒸汽参数奠定了基础。②当主蒸汽温度超过550℃ 时,sCO2循环效率高于水蒸汽朗肯循环。③sCO2循环整个系统高压运行,系统紧凑。在燃煤发电、核能、太阳能、余热利用等领域具备应用前景。 2017年以来,华北电力大学徐进良教授团队在国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委重点基金、国家能源集团重大项目的支持下,对sCO2燃煤发电系统的热力循环构建、超临界CO2传热特性、sCO2锅炉及透平等关键部件概念设计等开展了研究,取得了重要进展。相关成果获得中国电力科学技术杰出贡献奖,基于相关成果获评全国高校黄大年式教师团队,接受科技日报专访:加上高温高压二氧化碳也能当发电“能手”,重点论文入选SDG7研究论文精选集,该文集是过去5年Elsevier能源类期刊针对联合国可持续发展目标的精选论文(中国约20篇),是能源领域发展的关键性研究资源。具体成果如下: 1、超临界二氧环塔燃煤发电循环构建关键技术 引入协同学,提出多级压缩sCO2循环,结合再热及间冷,构成sCO2循环提升效率的广义路径。是国家能源集团sCO2燃煤发电技术路线的基础。提出能量复叠利用原理解决循环与热源耦合面临的烟气热量全温区吸收难题,是国家重点研发计划项目中sCO2燃煤发电烟气余热吸收的关键技术。相关技术已授权美国专利1项,中国专利4项。 2、sCO2锅炉关键技术 围绕sCO2燃煤发电锅炉面临的关键难点问题,使用分流减阻、模块化设计锅炉解决压降惩罚效应,相关成果获得国内外广泛应用。提出受热面温度控制技术,形成锅炉锅侧与炉侧协同设计方法。获得燃煤sCO2循环及全生命周期特性,构建循环侧动态响应及尺度标度律,解决机组深度调峰关键问题,从效率、经济性、动态特性等方面全面论证了sCO2燃煤发电优势。相关技术已授权中国专利3项。 3、sCO2传热及换热器关键技术 提出类沸腾理论,建立高温高压实验台,具备取得数据的能力,能够对sCO2循环关键受热面的流动阻力、传热系数进行精确预测,关联式精度明显改善,并在此基础上提出了sCO2水冷壁设计,对超临界应用技术开发具有广义指导意义。相关成果被国家能源集团新能源研究院、西安热工院等相关研究机构广泛引用,推动了我国sCO2燃煤发电技术的发展。同时具备回热器的设计能力,形成了sCO2多台回热器传并联网络设计技术。 4、太阳能光热发电与低品位能源利用技术 科研团队对中高温超临界二氧化碳太阳能发电的系统设计具有丰富经验,同时在中低温太阳能与余热利用领域深耕多年。自主研发了有机朗肯循环ORC发电系统,实现了专利向企业转让,推动了ORC在余热利用、制氢、海水淡化等领域的工程应用,对系统热力学优化及工质筛选、多目标参数优化及全生命周期评价、膨胀机中多相流理论及实验等方面具有深厚基础。相关技术已授权中国专利10项。 超高参数CO2流动传热实验平台(包括主循环回路系统、冷却水循环系统、工质充液回收系统以及数据采集系统,最大运行压力和温度分别为25MPa和500oC,实现全周均匀加热和半周非均匀加热,获得了丰富的实验数据,弥补了超高参数传热数据的不足,为发展新的超临界传热理论提供数据支撑,为锅炉设计提供第一手数据资料。) 1000MW级sCO2燃煤发电系统图(采用了以下创新性成果:锅炉模块化设计,消除了压降惩罚效应;引入协同学原理,构建了三压缩循环;能量复叠利用原理,实现烟气热量全温区吸收。在透平入口参数为630℃/35 MPa条件下,发电效率达到51%,比现有超超临界水蒸气机组提高4个百分点。) 团队通过原始创新,在该领域具备较强的竞争力,能够独立承担该领域的项目。同时在本领域具有较强的影响力,与国内多家高校团队、科研院所、重点企业有实质合作。 创新点 1、提出了能量复叠利用原理及设备共享概念,解决了sCO2循环平台搭建关键难题。 2、发明了模块化二氧化碳锅炉,消除了由于大流量引起的压降惩罚效应,为sCO2锅炉的研发提供可行的技术路径; 3、提出了超临界类沸腾理论,建立了超高参数二氧化碳传热系统,为sCO2换热器设计制造提供支撑。 应用案例 本成果是国家重点研发计划项目:“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”的主要支撑,是国家自然科学基金委重点项目的主要研究对象,同时本成果应用于我国国家能源集团~20MW燃煤超临界二氧化碳平台设计。 获奖情 获得中国电力科学技术杰出贡献奖。
华北电力大学
2023-07-19
智创风电——
高效
垂直轴智能磁阻微风发电系统领航者
一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 明兴莹 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000205 亢庆林 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000208 房蕾 电气信息学院/控制科学与工程 2021.09/2024.06 202121000171 龚旭辉 电气信息学院/能源动力 2021.09/2024.06 202122000146 罗华林 电气信息学院/电子信息 2021.09/2024.06 202122000107 吴磊 电气信息学院/控制科学与工程 2020.09/2023.06 202021000141 李婷玉 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000219 荆浩婕 电气信息学院/电子信息 2020.09/2023.06 202022000228 吴佳航 电气信息学院/能源动力 2021.09/2024.06 202122000131 王潇 电气信息学院/能源动力 2021.09/2024.06 202122000136 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 李红伟 电气信息学院/电气工程 教授 综合能源系统、智能电机控制、油田用电设备控制系统设计及节能技术等 刘强 电气信息学院/控制工程 讲师 四、项目简介 随着我国“双碳”目标的提出,风力发电迎来新的机遇;国家能源局数据显示,计划到2030年我国风电装机容量将达到8亿千瓦以上;工信部近日指出,打造绿色低碳产品供给体系,需进一步加大国产风机、节能电机等装备供给,完善中小型风电装备产业链。由此可见,“十四五”期间中小型风电产业需求巨大。 本项目通过优化垂直轴风轮和开关磁阻发电机本体结构,采用更加先进的发电控制策略和算法,经过模拟试验和现场运行,发电系统风能利用率提高20%、发电效率提高至80%以上,发电设备成本降低40%,起动能力和发电过程稳定性得到大幅增强,实现2m/s微风起动,将系统响应速度控制在1ms以内,输出电压波动率控制在1%以内。 本项目是以西南石油大学智能电机控制领域专家李红伟教授为主导,依托四川署信驱动科技有限公司为代工企业,团队既拥有6名专攻开关磁阻发电系统结构优化和先进控制策略的技术研发人员,又拥有8名熟练掌握财务分析和营销策划的财务人员,致力于高效垂直轴智能磁阻微风发电系统技术研发与财务销售全方位推进。 目前,实验样机经桂林电子科技大学工程实验中心检测合格,与达州市石桥镇签订产品意向合同50余万,产品受到当地群众一致好评,并入选《成都市科技局2022年技术创新研发项目》,衍生项目获得2022年度四川省科学技术奖提名,团队成员共申请发明专利8项,软件著作权11项,发表高水平论文5篇。 经过充分的市场调研,我们将我们的目标市场细分为用电难地区乡村振兴工程、市政节能照明工程、通信基站电力系统建设与改造、城乡智慧交通系统用电等。现阶段,本项目主要采取to B和to G的商业模式,借着“乡村振兴计划”和“十四五风电下乡政策”站稳脚跟,通过政府高校投标工程与其建立合作关系,然后面向中国电信等国企央企开展定制化风电设备销售与服务,借助产品技术优势和政策支持打开市场,潜在订单额超百亿。 项目通过出售核心产品、维修保养服务以及零部件销售的方式获取利润。计划在今年年底成立公司,首轮融资800万元,拟释放股权10%,其中400万元用于研发平台建设与产品研发。预计到2025年销售总营业额可达8000万元,净利润可达2400万元。 本项目可直接提供产品研发、安装维护、市场销售等近20个工作岗位,间接解决200多人的就业机会,实现中小型风力发电的产业化升级。通过企业与高校密切合作,实现产学研教相融合,引领高校新能源教育发展。
西南石油大学
2023-07-17
关于发布多物理场
高效
飞行科学基础与调控机理重大研究计划2023年度项目指南的通告
国家自然科学基金委员会现发布多物理场高效飞行科学基础与调控机理重大研究计划2023年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。
中国自然科学基金委员会
2023-07-31
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