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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
一种二氧化碳浓度修正的呼出气多组分检测仪
本实用新型公开了一种二氧化碳浓度修正的呼出气多组分检测仪,该检测仪包括过滤瓶、载气气泵、干燥管、进样气泵、样品环、第一两相三通电磁阀、第二两相三通电磁阀、第三两相三通电磁阀、色谱柱和检测气室,连通后分别构成进样通路、清洗通路和检测通路。所述检测气室为长方体结构,开有PCB板槽、MOS传感器槽、二氧化碳传感器槽、测温孔、气体反应室等。传感器可快速给出响应并恢复基线,输出响应经信号处理与计算后,得出氢气、甲烷浓度,并可根据二氧化碳浓度进行修正,降低样本采集限制条件,减少呼气采集等人为因素造成的误差。该仪器功能完善,体积小,操作简便,准确性、稳定性、重复性较高,用户交互友好,有利于大规模临床应用的推广。
浙江大学 2021-04-13
一种钙基二氧化碳/二氧化硫吸收剂及其制备方法
本发明公开了一种钙基二氧化碳/二氧化硫吸收剂及其制备方 法,该制备方法为将含有钠盐化合物或钾盐化合物配制成质量百分浓 度为 5%~25%的盐溶液;接着,将含氧化钙的粉末投入到该盐溶液 中;然后,在 20℃~90℃干燥,接着,在 700℃~950℃煅烧即得到钙 基二氧化碳/二氧化硫吸收剂。本发明通过对制备方法中关键的工艺步 骤,如水合反应与浸渍反应的时机、盐溶液的浓度与施加量、氧化钙 原料的粒径大小等进行改进,能够制备组织均匀的钙基吸收剂,该吸 收剂还具有高循环转化率以及稳定的孔隙结构,尤其在多次循环中该 吸收剂的吸收容量比天然的吸收剂可以提高 130%以上。
华中科技大学 2021-04-13
一种二氧化碳/二氧化硫钙基吸收剂及其制备方法
本发明公开了一种高性能二氧化碳/二氧化硫钙基吸收剂颗粒的制备方法,将含钙的前驱体和有机物溶于水中,将溶液在 60~90℃条件下持续搅拌成溶胶,经过 110~200℃干燥 1 小时以上得到干凝胶;再将干凝胶在 600~900℃条件下空气中煅烧 0.5 小时以上,得到白色钙基吸收剂粉;最后将粉末与水泥以及微量水混合成泥状后,经过挤压成型得到所需钙基吸收剂颗粒。有机物的燃烧可以使钙基吸收剂的表面具有丰富的孔隙,水泥的添加可
华中科技大学 2021-04-14
中国储蓄率变化对全球二氧化碳排放的影响
北京师范大学环境学院梁赛教授课题组研究成果在国际刊物Nature Communications以研究论文(Research Article)形式在线发表。该研究分析了中国储蓄率变化对全球CO2排放的影响,研究表明中国储蓄率下降所导致的最终需求结构变化会减少全球CO2排放。 近年来,中国经济增长模式发生转变,经济转入高质量发展,投资驱动型的经济增长模式正在发生变化。由于资本收益率下降、居民消费习惯的变化、以及政府主导的投资增速下降等原因,中国的储蓄率有所下降,导致最终需求中投资品的比例下降、消费品的比例上升。由于中国是世界上最大的CO2排放国,同时也是世界第二大经济体,中国储蓄率变化所导致的最终需求结构变化最终会引致全球CO2排放总量和结构的变化。研究这一问题有助于更加清晰地理解中国的CO2排放达峰路径和制定更为精准的减排政策。 基于历史数据的结构分解分析结果显示,从2007年到2012年,中国储蓄率的变化解释了1.89亿吨全球生产活动CO2排放。基于中国储蓄率会持续下降的预测,进一步的情景分析显示,若中国的储蓄率下降15个百分点,全球CO2排放会减少1.86亿吨,占全球生产活动CO2排放的0.7%。中国储蓄率降低会对全球各国的CO2排放产生不同影响。主要位于中国资本品生产供应链上的国家的CO2排放将有所减少,例如美国、日本、韩国等国家。而主要位于中国消费品生产供应链上的国家的CO2排放则会有所增加,例如巴西等国家。此外,在中国极限绿色消费的情景下,因储蓄率变化所导致的全球生产活动CO2排放可进一步降低14%。 中国各区域储蓄率下降的效果也有所差异,主要是由于各区域不同的资本形成结构、最终消费结构、以及各部门的累计CO2排放强度(含直接和间接CO2排放强度)。例如,山东省储蓄率下降导致全球CO2排放减少的量最大,主要由于山东省在资本形成中占比比较高的部门(如建筑和机械制造)的累计CO2排放强度高于其在最终消费中占比比较高的部门(如其他服务业和食品制造业)。与之相反,内蒙古自治区储蓄率下降会导致全球CO2排放的增加,尤其表现在内蒙古电力行业累计CO2排放强度较高、且电力行业在最终消费中占比较高。 这项研究认为,中国的增长方式转变通过降低储蓄率的方式对全球CO2减排做出积极贡献。同时,在消费率上升的大背景下,为早日实现CO2排放达峰目标,中国应进一步促进绿色消费和消费品全产业链的节能减排。
北京师范大学 2021-02-01
中国储蓄率变化对全球二氧化碳排放的影响
北京师范大学环境学院梁赛教授课题组研究成果在国际刊物Nature Communications以研究论文(Research Article)形式在线发表。该研究分析了中国储蓄率变化对全球CO2排放的影响,研究表明中国储蓄率下降所导致的最终需求结构变化会减少全球CO2排放。 近年来,中国经济增长模式发生转变,经济转入高质量发展,投资驱动型的经济增长模式正在发生变化。由于资本收益率下降、居民消费习惯的变化、以及政府主导的投资增速下降等原因,中国的储蓄率有所下降,导致最终需求中投资品的比例下降、消费品的比例上升。由于中国是世界上最大的CO2排放国,同时也是世界第二大经济体,中国储蓄率变化所导致的最终需求结构变化最终会引致全球CO2排放总量和结构的变化。研究这一问题有助于更加清晰地理解中国的CO2排放达峰路径和制定更为精准的减排政策。 基于历史数据的结构分解分析结果显示,从2007年到2012年,中国储蓄率的变化解释了1.89亿吨全球生产活动CO2排放。基于中国储蓄率会持续下降的预测,进一步的情景分析显示,若中国的储蓄率下降15个百分点,全球CO2排放会减少1.86亿吨,占全球生产活动CO2排放的0.7%。中国储蓄率降低会对全球各国的CO2排放产生不同影响。主要位于中国资本品生产供应链上的国家的CO2排放将有所减少,例如美国、日本、韩国等国家。而主要位于中国消费品生产供应链上的国家的CO2排放则会有所增加,例如巴西等国家。此外,在中国极限绿色消费的情景下,因储蓄率变化所导致的全球生产活动CO2排放可进一步降低14%。 中国各区域储蓄率下降的效果也有所差异,主要是由于各区域不同的资本形成结构、最终消费结构、以及各部门的累计CO2排放强度(含直接和间接CO2排放强度)。例如,山东省储蓄率下降导致全球CO2排放减少的量最大,主要由于山东省在资本形成中占比比较高的部门(如建筑和机械制造)的累计CO2排放强度高于其在最终消费中占比比较高的部门(如其他服务业和食品制造业)。与之相反,内蒙古自治区储蓄率下降会导致全球CO2排放的增加,尤其表现在内蒙古电力行业累计CO2排放强度较高、且电力行业在最终消费中占比较高。 这项研究认为,中国的增长方式转变通过降低储蓄率的方式对全球CO2减排做出积极贡献。同时,在消费率上升的大背景下,为早日实现CO2排放达峰目标,中国应进一步促进绿色消费和消费品全产业链的节能减排。
北京师范大学 2021-04-10
超小流量二氧化碳离心压缩机关键技术
西安交大流体机械及压缩机国家工程研究中心与赛尔机泵成套设备有限公司合作,经过近20年连续不断的科研攻关研制成功年产33万吨尿素装置离心二氧化碳压缩机设计制造全套技术(设计工况流量为16700Nm3/h),该压缩机是国内首台同类尿素装置中具有完全自主知识产权二氧化碳压缩机成套机组,目前已工业运行3年,取得了显著的经济效益。
西安交通大学 2021-04-11
集成化固定二氧化碳和生产琥珀酸项目
琥珀酸是直链饱和二元羧酸,为重要的化工原料,可以合成1,4-丁二酯、四氢呋喃、γ-丁内酯、己二酸等,广泛应用于医药、农药、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工业。近年来,由于不断开拓新的应用领域,琥珀酸的需求猛增。利用微生物发酵生产琥珀酸是以可再生资源取代石油生产的一种绿色平台化学技术。同时,发酵法生产琥珀酸过程中需要CO2,将发酵生产琥珀酸与CO2的生物固定过程进行偶合,更有可能将乙醇发酵过程中的CO2或者其他行业的含CO2废气加以利用,开辟了温室气体利用的新途径,从长远利益来讲有利于减缓全球变暖和能源危机。本项目利用代谢工程大肠杆菌进行琥珀酸发酵,通过发酵过程的相关调控,显著提高琥珀酸的合成和对葡萄糖的得率。同时设计了特殊的反应器,提高了二氧化碳的固定效率,实现了有效的琥珀酸生产和二氧化碳固定。主要参数如下:琥珀酸浓度:59g/L;葡萄糖转化率:1.24mol/mol;生产强度:1 g/L/h;本项目的主要创新和技术优势在于:1)利用廉价培养基实现琥珀酸的高效生产,过程简单,产量和生产强度较高,葡萄糖转化效率高;2)固定CO2效果良好,可与乙醇发酵或其它释放CO2的工艺有效偶联,减少CO2排放,并进一步降低成本;3)副产物少,提取方便。
华东理工大学 2021-04-13
基于湿法再生技术捕集烟气中二氧化碳的方法
本发明公开了一种基于湿法再生技术捕集烟气中二氧化碳的工艺,包括预处理、吸附处理、冲洗置换处理、喷水解吸处理、产品气吹扫处理、置换气吹扫处理以及干燥再生处理。本发明提供了一种基于湿法再生技术,采用功能化的离子交换树脂膜材料,通过与电厂热力系统有机整合,高效、低成本吸附分离出高纯度二氧化碳的方法。
浙江大学 2021-04-13
L型二氧化碳纯度测定仪,四氟芯阀门
产品详细介绍上海化科,L型二氧化碳纯度测定仪,四氟芯阀门产品地址:http://www.shhk.com.cn/product_detail-1139.htm L型二氧化碳纯度测定仪(F),规格99.00%~99.999用途:适用于工业液体二氧化碳(GB/T6052-1993)、焊接用二氧化碳(HG/T2537-1993)、焊接用混合气体氩-二氧化碳(HG/T3728-2004)、食品级二氧化碳(GB10621-2006)的分析。使用说明:1.本产品安装时为了保证密和性,活塞芯、活塞必须清洁。2.清洗仪器后,打开C、D活塞,待测气体由B管进入A球,约1分钟后,关闭C、D活塞,如图所示。3.将吸收液(KOH)加入E漏斗至105ml。4.标线处。慢慢打开活塞D,吸收液由漏斗E进入球A,边流入边吸收,等待吸收过程完成后,关闭活塞D,将仪器向右翻转。5.未吸收的其他存于细管中,仔细读数,既得百分比含量。L型二氧化碳纯度测定仪,运用碱液吸收法测量二氧化碳的纯度。具有操作方便、测定准确、误差小等优点。被广泛用于气体检测站,啤酒厂及汽水、可乐、绿茶等碳酸饮料厂。L型二氧化碳纯度测定仪是目前市面上精度最高的二氧化碳纯度测定仪,准确性比进口的纯度仪高10倍。 CO2纯度与球面尺刻度关系对照表气泡外缘直径(mm)-纯度(%)气泡(mm)纯度(%)气泡(mm)纯度(%)气泡(mm)纯度(%)1.099.9994.099.976.599.902.099.9954.599.967.099.882.599.9905.099.957.599.853.099.9855.599.948.099.823.599.9806.099.928.599.80  上海化科实验器材:http://www.shhk.com.cn/ 订单邮箱:sales@shhk.com.cn(推荐)咨询电话:021-67652117,57602161QQ 在线:1152028600。大量供应:L型二氧化碳纯度测定仪。  
上海化科实验器材有限公司 2021-08-23
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