一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 化石燃料燃烧产生的CO2是温室气体的主要来源。开发具有CO2捕集功能的新型化石燃料燃烧技术是实现“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的关键。富氧燃烧技术采用大规模空分系統所产生的氧气(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，可实现烟气中CO2高浓度富集，便于CO2的分离与捕集。该技术可以降低烟气CO2排放(约90%)，同时易于实现NOx、SOx等污染物的协同控制。在国家重点研发计划的资助下，华中科技大学牵头十余家著名大学、研究所和企业围绕富氧燃烧CO2捕集技术开展合作研究，系统掌握了富氧燃烧碳捕集技术的着火/燃烧、辐射传递等基础理论，揭示了新型燃烧技术的原理和规律；突破了富氧燃烧专用锅炉、燃烧器、氧注入器、烟气冷凝器、低能耗三塔空分系统等一批新型关键技术和装备的设计原理及其放大设计规则，发明了“空气燃烧-富氧燃烧”兼容设计成套装备并完成了技术放大验证，为低成本规模化CO2捕集技术的工业化应用奠定了基础。

本发明公开了一种基于含铁污泥热解残渣的污泥复合调理剂及其制备与应用，该污泥复合调理剂包括含铁污泥热解残渣及与该含铁污泥热解残渣配合使用的氧化剂；其中，含铁污泥热解残渣是以含铁元素试剂参与的高级氧化技术中得到的含铁污泥为对象，脱水后得到含铁泥饼，接着再将该含铁泥饼进行热解处理得到的热解残渣。本发明其中通过对含铁污泥泥饼的后续处理工艺整体、再利用方式，以及各个后续处理工艺步骤的具体反应条件参数等进行改进，与现有技术相比能够有效解决现有污泥处理处置技术末端的泥饼处理处置的问题，再利用含铁污泥泥饼形成可用于

本实用新型公开了一种好氧污泥快速颗粒化的装置，属于环保设备领域。本实用新型通过对颗粒污泥培养装置内部结构进行水力优化，使水流能够在曝气作用下进行内外循环，反应器轴向上能够形成较稳定的循环流，提供良好的DO、底物传质及泥水混合的水力条件，促使气液充分混合和规则流动，有利于好氧颗粒污泥的快速形成。同时，本实用新型对水力死角进行了优化设计，使污泥无法在装置底部沉积，能够最大限度参与反应循环。

本发明公开了一种煤粉低 NOx 富氧燃烧装置，包括炉膛、氧气罐、氧化剂喷嘴、中心喷嘴、蒸气喷嘴和蒸气发生器，中心喷嘴安装在炉膛的一侧；一次风管道的侧壁通过一次蒸气进气管道与蒸气发生器的出口连接；氧化剂喷嘴安装在炉膛上与中心喷嘴相同的一侧；氧化剂喷嘴的出口伸入炉膛内，其进口连接二次风管道，二次风管道通过二次蒸气进气管道与所述的一次蒸气进气管道连接，二次风管道的侧壁通过氧气进气管与氧气罐连接；蒸气喷嘴安装在炉膛上与中心喷

成果简介： 本技术针对污泥（城市污泥、工业污泥等）脱水难、有毒物质含量高等特点，采用专利技术破解污泥的絮体结构，使污泥中的胞内水释放，有效的改善污泥的脱水性能。污泥经湿热热解预处理后，采用专用污泥厌氧消化反应器进一步转化污泥中可生化降解的物质，提高污泥产甲烷的能力。厌氧后的污泥经调理后板框压滤至含水30%以下，并经过炭化炉制备成活性炭，实现污泥的深度减量

成果简介： 污泥资源化过程中最大的障碍是干燥高含水量污泥消耗的能源成本太高，导致长期以来污泥资源化没有经济价值。提出了高湿碳基原料高温加热-干燥-热解一体化工艺：水分在制富氢燃料系统中被加热蒸发，并进入气化系统作为气化剂和氢源（水分蒸发消耗的能量没有浪费），将原料中的有机物成分转化为高

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1 应城35MWth富氧燃烧工业示范装置平面图 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。

【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)。

本实用新型公开了一种好氧颗粒污泥稳定运行的反应器，属于环保设备领域。反应器本体的进水口设置于底部，并与浸于出水桶液面以下的潜水泵相连；反应器本体侧壁上设置有出水口，出水口通过蠕动泵连接出水桶；反应器本体内设置有连接空气泵的多孔曝气头，多孔曝气头上方覆盖有呈火山口状的阻隔板，阻隔板中心开口且边缘与反应器本体内壁之间存在空隙；阻隔板的开口上方设置有多孔布气板。本实用新型能够维持好氧颗粒污泥的性状稳定，同时保持较低的曝气功耗。

1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 质子交换膜燃料电池的理论比能量高达32940Wh/kg（ 在地面上使用时可不计空气的质量），是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。现在世界各国正在加速其在民用领域的产品开发。 利用质子交换膜燃料电池国产关键原材料，创新膜电极制备方法（“热定型” CCM 制备法）和优化制备工艺，开发出了高性能、大面积的国产材料膜电极批量制备技术。并在模块化燃料电池设计和计算机模拟仿真的基础上，研制出了空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机。该成果获得全国第十九届发明展览会发明金奖。空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机，主要由燃料电池、供气轴流风扇、阳极间歇式排气电磁阀、 DC/DC 稳压器和控制电路板等组成，燃料电池采用阴极与大气贯通的开 放设计和高效的自增湿专利技术，能实现宽功率范围的自增湿发电。在电化学发电过程中，无需进行复杂的热管理和对反应气体进行预加湿，大大地减化了系统结构，提高了系统比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一种实用性很强的新能源发电机。该发电机采用普氢燃料，发电效率可达到 50%以上，功率密度可达到 300mW/cm2 以上，无污染。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。 燃料电池发电机技术指标： 上图： 1.3 千瓦 空冷、自增湿式燃料电池发电机 (43 cells)2 应用说明经过近十年来的电动汽车、 分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（ 燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池备用电源和燃料电池家用电站正在开始商业化）， 质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是成本较高（采用进口材料成本昂贵）， 而本项目采用“ 863” 计划“ 全国产材料燃料电池发电机” 成果，利用国产原材料制备燃料电池电堆，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 应用说明本项目属新能源发电机领域。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。4 效益分析目前，质子交换膜燃料电池的先进制造水平为：电极催化剂载量为 0.5 毫克/平方厘米（电极）左右，电极性能可以在常压空气条件下达到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生产的情况下， 1 千瓦的质子交换膜燃料电池电堆仅需要使用约 2 克的 Pt 催化剂、 0.2 平方米的质子交换膜、 0.4 平方米的碳纸扩散层和约 0.24 平方米模压双极板。考虑国产燃料电池材料的批量生产，估计能实现的经济指标： 1500 元/平方米（质子交换膜）、催化剂 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳纸）、 600 元/平方米（模压石墨板）。 1 千瓦全国产材料燃料电池堆的关键材料成本可控制在 1500 元以下，这与目前进口材料燃料电池 26000 元/千瓦的成本相比， 国产材料燃料电池堆具有十分诱人的前景，这一批量生产的经济指标已经远远低于电站成本要求 8000 元/千瓦，距离交通动力 500 元/千瓦的产业化目标也为时不远。