具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备一、 项目简介在教育部科学技术研究重点项目和河北省科技支撑计划项目的资助下，河北工业大学能源与环境工程学院（暨天津市建筑供能技术工程中心）基于对北方农作物秸秆燃料燃烧特性的研究，开发了具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备。农作物秸秆的燃烧特性与燃煤显著不同，秸秆燃料的挥发分含量高达70%，固定碳含量仅有15%左右，灰分含量低于10%。秸秆燃烧放热集中于挥发分的气相燃烧过程，而燃煤以固定碳固相燃烧放热为主，因此，套用燃煤炉结构（尤其是配风方面）来设计秸秆压块采暖炉是不可行的。秸秆燃料灰熔点低、富含钠钾等碱金属化合物，采用常规层燃方式易于造成燃料层板结、受热面结渣和碱金属腐蚀，并导致燃烧效率和热效率降低。煤块的燃烧周期长达2小时，而秸秆压块的燃烧周期仅有25分钟，人工添加燃料势必造成炉内燃烧工况波动和污染物排放提高。秸秆燃料低温、缺氧情况下将产生大量焦油，夜间封火将形成焦油污染，并将因烟气中的水蒸气冷凝而形成污水二次污染。本项目所涉及的秸秆压块燃料户用采暖装备匹配了自动送料装置，内置“日间供热”和“夜间供热”两种模式，可实现12小时无人值守，不仅提高了燃烧稳定性、燃烧效率和热效率，同时彻底摆脱了夜间封火工艺，可有效保证用户的夜间室内温度，舒适度大大提高，劳动强度显著降低。二、 项目技术成熟程度具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备在技术上已经完全成熟，目前已在遵化和张家口分别完成了热负荷10kW（供热面积80-100m2）和15kW（供热面积150-200m2）采暖装备的示范运行工作，其各项污染物排放指标均满足《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2013）的要求，燃尽灰可直接作为生物肥料还田。户用采暖装备示范样机照片见下文图1。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）本项目所涉及的采暖装备已获得国家发明专利授权1项，另有1项发明专利正处于审查过程中。秸秆压块燃料户用采暖装备示范样机监测结果显示，其各项污染物排放指标均满足《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2013）的要求，其热效率达到80%以上。四、 市场前景（应用领域、市场分析等）应用领域：具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备主要适用于北方农村地区农村住房的冬季供暖过程，同时可用于城郊别墅冬季供暖、蔬菜种植大棚的供热、以及养殖建筑的冬季供热。市场分析：2013年，京津冀地区农民生活生产燃煤消耗高达4224万吨/年，占到社会总煤耗量的11%，而农村地区燃煤的污染物排放却占环境统计烟尘排放总量的23.2%、二氧化硫排放总量的15.2%，氮氧化物排放总量的4.4%。上述统计数据说明，燃烧等量的煤炭，农村用能过程较工业燃烧过程对环境污染的贡献率更大。2014年，北京可持续发展促进会针对京津冀农村地区7795个农户的生活用能情况进行了调查，农民的用能以“散煤+电+液化石油气”方式为主，户平均生活能耗折合2.5-3吨标准煤/年，其中，冬季燃煤采暖用能所占比例高于60%、生活用电能耗约占20%、炊事用能约占15%（以秸秆等生物质能和液化石油气为主）；并且农户生活用能的85-90%为商品能源，户均能源购置成本3500元/年。上述调查结果说明，污染物排放严重的燃煤燃烧在农村用能过程中占据着主导地位，而农村地区丰富的生物质能并未得到有效利用。近十年来，我国在生物质能的规模化利用（秸秆直燃发电、生物制油制乙醇、秸秆集中气化等）领域，完成了各种类型的示范工程建设。但值得注意的是，由于秸秆收集半径过大、燃料运输成本过高等原因，已建成的数十座秸秆直燃电站并没有彻底改变农村地区秸秆田间焚烧或废弃的现状。目前，农村地区均使用技术水平较低的、未配备除尘脱硫装置的燃煤采暖炉散烧劣质原煤，从技术角度而言，市场上现有的户用燃煤采暖炉根本无法克服周期性的人工添加燃料和夜间封火工艺所造成的燃烧不稳定和燃烧不完全现象，而上述周期性燃烧和不完全燃烧，是造成农村地区燃烧污染物排放严重超标的主要原因。2014年，京津冀三地针对农村地区冬季采暖燃煤排放问题相继出台“推广民用无烟煤炉具”、“控制散烧劣质原煤，强制燃用无烟煤或型煤”、“推广秸秆压块民用采暖炉”等政策，并计划在2017年之前投入数千万元用于补贴农户购置无烟煤炉具或秸秆压块采暖炉。但这不过是一时权宜之策，目前市场上销售的无烟煤炉具和秸秆压块采暖炉，均因缺乏专业设计而无法克服人工加料和夜间封火所造成的燃烧不稳定和燃烧不完全现象，不能从根本上控制燃烧污染物的超标排放；尤其是秸秆压块采暖炉，封火期间的低温燃烧过程将产生大量的碳烟、焦油和冷凝水，室内空气污染异常严重，影响用户的身体健康。河北省年产秸秆6200万吨（全国年产秸秆7亿吨，天津市230万吨），其中能源化利用的仅有74万吨，直接还田和废弃的秸秆折合标准煤2300万吨。但是由于缺少专用的燃烧设备，导致大量秸秆于田间焚烧，能源浪费和大气污染严重 。因此，在农村地区推广以秸秆燃料取代燃煤采暖具有可行性，而技术先进的秸秆压块燃料户用采暖装备在农村地区具有广阔的应用前景，其需求量巨大。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）北方农村地区冬季供热多采用燃煤采暖炉+土暖气模式，是一种分布式供能系统。由于燃煤采暖炉的技术水平较低，热效率仅有65%左右，故导致其燃料消耗量较高；并且，常规燃煤采暖炉在夜间必须封火，低温、缺氧燃烧不仅降低了室内温度，同时也显著提高了燃烧污染物排放量，并且煤气中毒的可能性增大。目前，农村地区100m2供热面积年消耗燃煤3-5吨，燃煤购置成本3000-5000元/采暖期。利用农村废弃的农作物秸秆、树枝等加工而成秸秆压块燃料取代燃煤用于冬季采暖过程，是符合国家中长期发展战略和京津冀地方政府农村政策的。值得注意的是，秸秆和秸秆压块属于地方燃料，收集和运输半径过大势必提高其燃料成本，因此，建议采用“就地生产、就近利用”的模式，来推广秸秆压块采暖装备和秸秆压块燃料。企业需要以能源供应商的身份介入秸秆压块采暖装备和秸秆压块燃料生产销售过程，以“分户采暖/集中监控”的商业模式运行；需要在农村地区建设辐射半径10公里（1000-2000家左右的用户）的中心服务站，一方面负责秸秆收集以及压块燃料的生成、销售工作，另一方面负责燃烧装备的生成、销售工作，同时还要负责燃烧装备的运行监控、维护及维修服务工作。以服务1000家农户（预计秸秆压块燃料总消耗量5000吨/采暖期）的中心站建设为例，其投资规模为150万元左右，场地规模3000m2左右，人员10-13人（其中专业技术人员和管理人员3-4人，装备生产加工人员3-4人，燃料加工人员4-5人）。投资预算包括：秸秆压块装备购置成本25万元（2台套）；燃烧装备加工设备购置成本15万元（年生产能力2000台套）；土地购置成本20万，厂房和燃料仓库建设成本30万元、露天储料场建设成本5万元；控制终端设备购置成本10万元；人员工资成本30-40万元/年。等等。六、 生产设备秸秆压块燃料生产需要购置秸秆压块机，生产能力1-1.5吨/小时的秸秆压块机械，目前市场售价12万左右。采暖装备加工需要卷板机、电焊机、磨具等基本机械加工设备。七、 效益分析下文将从用户和能源供应商两方面进行效益分析。1、秸秆压块、燃煤和燃气采暖的经济性分析以采暖面积200平米的民居为例，采暖热指标取70W/m2，若选用NK15.0-IY型户用采暖装备，售价以4000元/台计算；秸秆压块发热量3500-3700kcal/kg，市场售价450-550元/吨。初投资（不包括室内管网）和运行成本见下表：采用秸秆压块采暖装备进行冬季采暖，其初期投资为4210元，运行成本包括秸秆压块购置4140-5160元、自动送料装置和循环水泵电耗180元，折合采暖费用为22-26.5元/平米。若农户自产5吨秸秆，则采暖成本可降低至15元/平米以下。同样供热面积的燃煤采暖炉市场售价1500-2000元/台，其热效率约为65%；燃煤发热量5600kcal/kg，目前市场售价650-800元/吨左右。初投资（不包括室内管网）和运行成本见下表：采用燃煤炉具进行冬季采暖，其初期初投资为1710-2210元，较秸秆压块采暖装备初投资低2000元左右，考虑国家补贴的1500元后，两者相差500元左右。其运行成本包括燃煤购置费用4916-6050元，循环泵电耗50元，折合采暖费用为24.8-30.5元/平米，较秸秆压块全部购置采暖成本高10%左右。但是，采用秸秆压块采暖装备的劳动强度更低、室内舒适度（尤其是夜间）更高，灰渣处理量更少，环保效益更为显著。同样供热面积的燃气壁挂炉市场售价8500-15000元/台，可同时解决采暖和热水供应问题；单户燃气壁挂炉采暖有很大的调节灵活性，使用完全独立，采暖温度以自主调节，采暖时间可自行控制。天然气价格按3元/立方米计算，其运行成本见下表：燃气壁挂炉采暖的初期投资为8500-15000元，其运行成本包括燃气费用9504元，折合采暖费用为47.5元/平米；尽管燃气壁挂炉采暖系统兼具热水供应功能，但如此高的投资成本和运行成本，是普通农户难以接受的。综上所述，对于农户而言，使用秸秆压块采暖装备进行冬季采暖，具有良好的经济性；同时可以降低商品能源的使用，可提高户用供能自给程度到60%以上。2、能源供应商的投资效益本项目推广实施过程中，企业将以能源供应商和服务商角色介入，负责建立辐射半径5-10公里（用户1000家左右，秸秆压块消耗量5000吨/采暖期）的区域中心工作站（投资规模150万元左右），负责采暖装备的生产、销售、日常维护和年度检修，负责秸秆收集、运输以及压块燃料生产、销售和运输，负责区域供热系统的集中监控和运行保障。而农民用户则负责秸秆生产、采暖装备上料（12小时一次）和供热模式切换、以及室内暖气系统日常调节。在这种商业运作模式下，能源价格将主要由秸秆原料价格（150元/吨）、秸秆压块成型成本（150元/吨）、秸秆和压块燃料收集运输成本（50元/吨）、服务成本（50元/吨）和利润（100-150元/吨）等组成。企业每年可通过秸秆压块燃料销售获得利润50-75万。采暖装备的生产与销售也是企业利润的来源之一，单台采暖装备的生产成本可控制在3000元以下，若销售价格为3400-3500元的话，以年销售1000台计算，企业每年可通过采暖装备销售获得利润40-50万。目前各级政府对于大规模利用秸秆燃料进行了补贴，在利用规模高于5000吨/年情况下，国家财政补贴一般为150元/吨，因此，企业每年可获得的财政补贴为75万。值得注意的是，企业只有以能源供应商角色介入，方可达到如此大的销售和利用规模，而以单个农户每年消耗几吨秸秆燃料的模式运作，是无法获得国家补贴的。综上所述，依托本技术建立一个中心服务站每年可获得的利润为90-125万，可获得的国家补贴为75万，一年即可收回投资。因此，对于企业而言，本项目具有良好的经济效益。八、 合作方式专利转让、技术入股均可，面议。九、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）联系人：刘联胜电话：13802036623Email: lane812@163.com

工业中大部分高温固体散料是宽粒径分布（0.1-20mm）的混合物料，微细粉体填充在块料的空隙，冷却气体既吹不起散料，也穿不透散料，难以直接从散料取走热量；移动床内间接换热过程中管间距过大换热不充分，管间距过小颗粒易堵塞，热回收效率低；高温散料的粒度覆盖范围宽、产率及温变跨度大，余热回收难度大、效率低，技术不成熟。针对现有的余热回收工艺适用性差、回收效率低，对于含微细粉体且粒度分布宽、产率及温变跨度大的余热散料难以有效回收的现状，设计开发适应粒度、产率和温度宽范围变化的高温散料均匀布料装置和自均衡连续出料装置；研发以散料侧多频喘动及流体侧强化换热为特征的间壁式换热技术；提出适用于粒度、温度和产率宽阈度变化的热质自均衡蓄存技术与热量分级提取方法，形成组合式散料蓄存与余热分级提取工艺。

技术创新性：采用灰关联分析法，提出了沥青高温黏度和软化点是影响应力吸收层沥青混合料高温抗剪变形能力的两个主要因素。 技术依托单位：天津第三市政公路工程有限公司、天津城建大学 技术性能特点：明确了粗细集料分布均匀的应力吸收层混合料级配范围；提出了破坏荷载、破坏模量等评价应力吸收层沥青混合料抗剪性能的主要指标；可进行应力吸收层沥青混合料的级配设计和应力吸收层复合式路面结构高温抗剪性能的评价。

本发明涉及超声引发溶液聚合制备纳米铁聚合物复合材料的方法。将三氯化铁、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲苯和偶氮二异丁腈混合均匀，在氮气保护条件下超声辐射，得到反应后溶液；向反应后溶液中加入无水甲醇进行沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤、真空烘干并研磨得纳米铁聚合物复合材料，聚合物复合材料为灰黑色固体粉末。本发明在使用氮气保护、不加入还原剂的条件下，超声辐射，铁离子被还原成纳米铁颗粒，同时 MMA、St原位聚合，一步直接合成了纳米铁聚合物复合材料，这是一种相对绿色、节能又环保的方法。

本项目成果是由北京科技大学与石家庄钢铁有限责任公司（以下简称石钢）于2005年9月合作开展“炼钢－轧钢过程重点合同物流优化研究”课题的基础上、在2007年教育部“新世纪优秀人才支持计划”项目—汽车用特殊钢制造流程的集成优化与协调控制研究（NCET-07-0067）项目的支持下，运用冶金流程工程学基础理论，结合炼钢厂运行优化控制技术从钢铁制造工艺、技术、管理、控制等多角度对石钢炼钢－连铸－轧钢复杂制造流程的运行、优化与控制开展系统性的研究工作，对实际生产排程过程进行抽象与描述，并生成排产规则库，优化特殊钢生产排程，形成特殊钢厂炼钢－连铸－轧钢系统运行控制与优化技术： 1）炼钢－轧钢过程系统的运行原则与调控策略；2）炼钢－轧钢过程系统的时间、温度解析与优化；3）工序生产能力的确定；4）生产模式的优化；5）流程温度制度的优化；6）生产过程组织与生产控制；7）钢包转运的解析与优化；8）中间包转运的解析与优化；9）生产排程与中间坯库的库存管控系统。 根据“炉机对应”、“铸轧对应”、“能耗最小”、“拉速决定流量”、“连铸连轧”等原则，在对特殊钢厂炼钢—轧钢工序作业时间、温度、工序间流量等环节的调控策略的基础上，从时间、温度及物质量3个基本参数出发，对特殊钢厂炼钢－连铸－轧钢流程的运行过程进行研究，掌握特殊钢厂炼钢－轧钢过程系统的物质流运行规律，通过进行炼钢－连铸－轧钢工序关系的协调优化，实现转炉、连铸机与轧机的协同运行。通过对钢包运行、铸坯运转进行解析，确定合理的钢包个数和连铸坯热送热装的管控策略。 针对特殊钢厂多品种、小批量的生产特点，对石钢现有生产流程进行规则抽象和描述，指出了现有生产计划中存在的问题，并提出了解决办法。建立了棒线材产线适用的炼钢炉次计划模型、连铸浇次计划（包括异钢种混浇）模型、轧制生产计划模型和半成品库的管控模型，对石钢生产排程系统进行了总体设计和总体业务流描述，对生产排程系统进行了技术架构并用Microsoft Visual Studio 2005 + SQL Server 2000进行了实现，为炼钢－连铸－轧钢的优化排程及库存优化管理提出系统解决方案。根据以上研究内容形成的教育部科技成果（鉴字[教 CW2009]第 022 号）具有我国完全自主知识产权，在棒线材产线钢、铸、轧生产优化排程方面达到国内领先水平，在冶金流程工程学理论、方法与生产计划优化技术结合领域具有国际先进水平。

本实用新型公开了一种用于钢筋防腐涂层的制备装置，包括进料区、混料区、研磨区、预处理区及出料区，混料区内设有第一转轴、驱动第一转轴旋转的第一电机及设于该第一转轴上的搅拌叶，混料区和研磨区之间设有第一活动板，该第一活动板在第一电机驱动下可翻转实现混料区和研磨区的连通。本实用新型还公开了一种一体化生产系统，包括钢筋装卸区、钢筋预处理区、涂覆区、烘干区及烤制区，所述钢筋装卸区和钢筋预处理区通过环形输送设备相连，所述涂覆区与出料区相连。本实用新型提供了一体化生产线，除了工人投放原料和装卸钢筋外，无需人力即可实现工序衔接，满足一种钢筋防腐陶瓷涂层大规模生产的同时，提高了生产效率，简单易行、成本低廉。

本技术整合了土地复垦学、土壤学、生物学、地质学、化学和信息技术科学等相关学科，采用物理模拟实验与数学模型相结合、理论分析与实际观测相结合的研究方法，通过模型建立、GIS 完全结合和系统开发，实现不同重构措施下的不同年限的复垦农田作物动态预报，揭示重构措施-复垦年限-复垦质量（作物产量）的动态响应机制，为矿山土地资源可持续利用提供技术支撑。 （1）建立复垦土壤水氮运移和作物生长联合模型。联合模型包括作物生长发育、土壤水分运移、土壤氮素运移三个子模块； （2）在 GIS 的基础上进行二次开发，确定数据库管理的结构、数据调运和追加的程序，编写用计算机程序。开发能与 GIS 完全结合的水氮运移和作物生长模拟联合模型组件及其配套的数据库，构建基于 GIS 和模型的复垦农田土壤作物产量预测系统； （3）采用智能化土壤作物系统模型和 GIS 结合的耦合模型，实现不同重构措施下的不同年限的复垦农田作物动态预报，揭示重构措施-复垦年限-复垦质量（作物产量）的动态响应机制。

烟酸又名3-吡啶甲酸和吡啶-3-甲酸，是一种重要的有机中间体，医学工业上用来制备烟酰胺及其衍生物，市场需求量大，国内有很多厂家生产，目前国内的生产工艺为：将3-甲基吡啶溶于水，激烈搅拌下分批加入高锰酸钾，使其在水溶液中反应，反应终了后加浓盐酸调节pH值，然后用苯提取产物，收率达86%，该工艺反应时间长，收率低，国外有资料报道加入冠醚催化剂，产率可达95%，但由于冠醚价格昂贵，不易得到，难以工业化。国外的生产工艺有用3-氰基吡啶用NaOH水解，收率可达90%以上，但万一氰吡啶价格高，而且不易得到，也难实现规模生产。综上国内外生产工艺，考虑到3-甲基吡啶原料易得，如果能提高高锰酸钾的氧化收率，就可以实现工业化生产要求。通过查阅大量的资料，考虑到冠醚主要是起相转移催化作用，通过选择合适的相转移催化剂，就能达到提高收率的目的。

项目概述：该项目是针对染料废水而研制的吸附混凝剂，针对不同各种类的染料，已研制成系列产品。AS混凝剂是一种无机复合型吸附剂，外观为淡黄褐色悬浮液。对染料废水处理，COD去除率在72%～89%(因品种而异)，脱色率可达96%以上。1999年通过江苏省科委组织鉴定，结论为“有所突破、国内领先”，2000年分别获江苏省和国家石化局科技进步三等奖，并于200