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锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果介绍
成果名称：锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果参与单位：华北电力大学
成果完成人：沈国清
炉内温度场的分布是反映燃烧过程的重要参数，直接影响到锅炉的安全性和经济性。炉膛温度作为反应炉膛内部燃烧情况最直接、最及时、最重要的参数，是燃煤锅炉安全高效环保运行最主要的控制参数，是垃圾焚烧炉二噁英排放最主要的控制手段，是SNCR优化最直接的运行依据，是钢铁、冶炼等工艺环节提高成品率最关键的控制参数。
由于炉膛处于高温、高尘、超大空间、湍流等复杂恶劣的测量环境，接触式测量技术不断出现结焦、温度漂移、短时间内烧毁等问题，更换频繁、维护工作量大。常规接触式测量技术难以在炉膛高温测量上持久应用，以致炉膛温度测量难以实现连续准确实时监测，燃烧调整赖以依靠的炉膛温度参数处于“缺失”状态，炉膛燃烧成为了运行调整的“黑匣子”。现有的垃圾焚烧炉脱硝普遍采用SNCR脱硝工艺，没有精确的温度窗口检测手段，喷氨调节无温度场分布数据依据，脱硝效率低，氨逃逸量高。
温度场声学可视化技术作为一种非接触式测量方法，对测量环境要求不苛刻，能直观、及时的反应炉内温度场分布，实现炉内高温、多尘、湍流等恶劣环境下的实时在线测量，也可以为喷氨调整提供最直接的温度窗数据，提高脱硝效率，减少氨逃逸量。
创新点
能够给出实时的二维温度场信息，包括区域温度图、等温线图和三维温度立体图，运行稳定可靠。便于运行人员及时判断温度分布和火焰中心是否偏移，防止水冷壁局部过热超温。通过使用该技术，为机组的燃烧优化调整提供了参考，降低煤耗，节省燃料成本；延长面命，节省换管费用；减少锅炉NOx排放，节省脱硝成本。
市场前景
自主研发的声学测温系统性能价格比优于国外同类系统。系统价格仅为国外同类产品的一半，系统的测量精度、温度场分辨率、稳定性等性能指标均优于采用国外产品和技术。在系统软硬件升级、备品备件供应、售后服务与人员培训等方面具有明显的优势与市场竞争力。
应用案例
获奖情况
华北电力大学
2023-07-13
高温高压自然循环干熄焦余热锅炉
干熄焦技术是近年来黑色冶金焦化行业迅速发展的节能与环保新型技术，具有较好的社会效益和经济效益，各国有关企业都竞相采用。干熄焦余热锅炉作为干熄焦装置系统中重要的余热回收装置，起到了熄焦工艺中节能减排等关键作用。可回收利用红焦显热的83％左右，使炼焦过程的热效率提高10个百分点以上。可降低红焦与水接触（湿法熄焦）产生大量的酚、氧化物和硫化物等有害物质，阻止环境污染等重要作用。同时，干熄焦技术可省去因湿法熄焦每吨红焦而需耗水0.5吨，节约了大量的水资源。干法熄焦改善了焦炭的物理、化学和机械性能，由于焦炭质量的提高，炼铁生产中矿焦比降低了2％～2.5%，生产效率提高1%～2%。干熄焦技术具有节能、环保、提高焦炭质量的三重效益。 推广应用干熄焦技术是实现焦化、冶金工业节能降耗和环境保护的重要措施。随着干熄焦焦炉的大型化发展，对余热锅炉提出了新的要求，高参数、大容量将是干熄焦余热锅炉发展的必然趋势。我们开发的干熄焦余热锅炉如图 该干熄焦锅炉，在其性能指标上完全达到日本新日铁公司同类产品水平。 ①适当地提高了锅炉的烟气流速，有利于提高锅炉的换热效果，采用对第二级过热器上的前四排管子采用超声速喷涂Ni－Cr合金技术，其防磨性能比日本干熄焦锅炉更为可靠。 ②为锅炉设计了专用的炉墙的密封结构，其设计比日本干熄焦锅炉更为合理。 ③为了避免锅炉热膨胀性，锅炉本体采用悬吊形式，其结构比日本干熄焦锅炉更为科学。 ④采用全水平式蒸发器结构，其结构紧凑，安装维护简便。
上海理工大学
2021-04-13
HDE8031-2-2-0-600智能锅炉液位计
产品详细介绍 HDE8031-2-2-0-600智能锅炉液位计 HDE8031/2系列智能锅炉液位计 HDE8031/2系列智能锅炉汽包液位计，是基于电容测量原理的液位计。它采用断层扫描技术，通过测量分析测量筒内的液态、气态介质的介电常数、补偿温度、压力等变化带来的影响。经过微处理器运算处理后输出符合工业标准的4-20mA电流信号，也可输出RS485数字信号供给使用。。 HDE8031主要应用于火力发电站、炼钢厂钢厂等亚临界压力锅炉汽包上。 HDE8032主要用于余热发电等高温、中压锅炉汽包上。 锅炉液位计主要技术指标： ●工作电压：最大：28V 最小：20V ●电 流 环：两线制4.00mA ～ 20.00mA（±2.5%）●防爆等级：ExiaIICT6 ●防爆参数：Ui=30V,Ii=100mA,Pi=0.75W,Ci=100pF,Li=10uH ●工作压力：HDE8031 20MPa max HDE8032 6.5MPa max ●测量范围：1500mm ●测量周期：0.1秒 ●环境温度：-40℃～65℃ ●介质温度：HDE8031 600℃ max HDE8032 450℃ max ●防护等级: IP65 联系人：崔经理 手机：13598007836 电话：0371-53735520 QQ:1043256882 邮箱：hongdaerck@126.com 网址：www.hdekj.com
郑州宏达尔测控科技有限公司
2021-08-23
环氧沥青钢桥面铺装技术
随着我国经济的飞速发展，在公路工程项目建设中修筑了许多大跨径的梁桥，而正交异性钢桥面板具有重量轻、跨度大等优点，在国内大跨径钢桥中得到了广泛的应用，如江阴大桥、南京长江三桥、佛山平胜大桥、天津富民桥、湛江海湾大桥等。然而使用传统的复合改性沥青混凝土施工铺装，出现了温度变化大，易产生脱层推移、车辙和裂缝等病害特征，虎门大桥在通车一年内即出现病害，采用灌缝填缝等修补手段均难以阻止病害的进一步发展，多座桥梁的SMA铺装已进行翻修，甚至二次大修。在分析比较目前国际应用较为成熟的钢桥面铺装技术的基础上，对用于钢桥面铺装的联结层、铺装层进行了系统的调查研究后，设计开发施工简便、既经济又易维护的，在钢桥面铺装领域具有创新和国内自主知识产权的环氧沥青组合体系新型钢桥面铺装技术。 环氧沥青钢桥面铺装技术是首先在钢板层上，采用改性环氧树脂粘结一层3～5mm粒径的碎石形成碎石与环氧及环氧与钢板粘结牢固的防水防腐又粗糙且耐高温的抗滑界面，一步实现钢桥铺装界面的防水和防剪切滑移，这种新型界面形式称为环氧粘结碎石层界面（Epoxy Bonding Chips Layer, EBCL）; 冷拌沥青混凝土整体化层（Resin Asphalt，RA）由树脂沥青和矿料拌和组成, 在其完全固化前，表面均匀洒布一层10～13mm粒径的石子，采用胶轮压路机进行碾压，要求撒布石料粒径的一半以上嵌入RA表层；当上述RA层完全固化后，在其表面洒布防水沥青层，用于增强层间的防水和粘结；最后铺装传统的复合改性沥青混凝土，形成表面功能层。ERS的设计，旨在通过EBCL层中环氧树脂及RA层中树脂沥青两类材料性能的突破，实现桥面材料极性的梯度化过渡，实现弱极性的沥青混凝土在强极性钢桥面上的铺装，解决传统工艺下脱层等的病害。
北京化工大学
2021-02-01
高性能水性环氧固化剂
北京工业大学
2021-04-14
仿生非贵金属氧催化剂
低温燃料电池能有效地将化学能转化为电能，是一种高效、低污染的能源转化装置，是汽车动力系统、家庭热电联用系统甚至航天航空等领域的可选绿色能源。氧气还原反应是低温燃料电池的重要组成单元，由于反应过程极为缓慢，需在较高的过电位下进行，制约燃料电池的实际应用。学界普遍认为铂基材料能有效催化氧气还原，但这类贵金属的稀缺性和低 抗毒化能力使低温燃料电池的商业化应用仍面临巨大挑战。 在非贵金属催化剂研究领域，南京大学近年来提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺为前驱体，利用固相反应制备氮掺杂石墨烯，制备的催
南京大学
2021-04-14
多功能氧浓度监测转换器
本实用新型公开一种多功能氧浓度监测转换器，包括盒体，盒体一端的输入接头通过输入管道连接伸缩式接头，盒体的相对端设置输出接头，输入管道通过盒体内部与输出接头连通，盒体内设置有氧浓度传感器、A/D转换器、存储器、处理器，盒体外壁设置有显示屏、数字键盘、按键A、按键B、电源开关，氧浓度传感器与A/D转换器电连接，存储器、显示屏、数字键盘、按键A、按键B均与处理器电连接。本实用新型能够监测中心供氧端输出的实际氧浓度并根据目标氧浓度进一步转换显示出需要设定的氧浓度或流量。
四川大学
2016-10-12
炼钢转炉氧枪自动刮渣器
成果简介氧枪是转炉炼钢工艺的关键设备， 氧枪粘渣一直是转炉炼钢生产普遍存在和难于解决的问题。 而目前工程中采用的人工清理方法， 其有效性和安全性都难以满足使用要求， 严重制约了正常生产的进行及各项经济技术指标的提高。 因此，高效可靠的转炉氧枪自动除渣装置， 对于加快转炉炼钢的生产节奏、 提高炼钢产量和生产效率， 增加企业经济效益， 保证氧枪设备安全可靠运行、 延长氧枪使用寿命、 减轻作业工人劳动强度等各个方面都具有重要意义。成熟程度和所需建设条件本项成果通过
安徽工业大学
2021-04-14
丙烯直接环氧化制环氧丙烷
针对氯醇法生产环氧丙烷过程中产生大量的废水、废渣，环境污染严重。开展了丙烯直接氧化制环氧丙烷研究，实现了催化剂由200ml到2L 、100L、2m 3 、10m 3 的工业化生产；不仅为千吨级中试装置提供催化剂，而且还能满足万吨级工业化生产的需要，1500吨/年环氧丙烷中试装置初步开工结果表明，双氧水的转化率在92%左右，环氧丙烷的选择性可达到85%左右。
通过了天津市科技创新资金领导小组办公室组织的“1500吨/年丙烯直接环氧化制环氧丙烷”的结题验收。正在进行万吨级工业示范装置的建设。
华东理工大学
2021-04-13
活性氧处理有机废气废水技术
江南大学安全检测与分析研究室在有机废气废水的检测和治理方面有着多年的研究经验，开发出基于活性氧氧化分解有机污染物的关键技术，为企业提供各类有机废气/废水的检测和处理工艺和装备研发。以高效低耗、无害化、资源化处理新技术，实现废气/废水达标减排；研制与资源循环利用相协调的废气/废水集成处理体系，实现工程化转化；利用物联网、GPRS/3G 无线通讯技术实现对企业废气净化治理状态及效能进行 24 小时在线监控，实现采集、传输、存储功能一体。
江南大学
2021-04-13