成果介绍 成果名称：多元耦合燃料（生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤）发电关键设备防腐蚀感应熔焊与喷射复合涂层技术 成果参与单位：江苏科环新材料有限公司、深圳能源环保股份有限公司、上海康恒环境股份有限公司 成果完成人：曲作鹏 知识产权情况：已申请专利87项，其中已授权发明专利17项，已授权实用新型专利27项 针对我国新能源与环保科技的重大战略，以解决垃圾与生物质发电锅炉高温防腐的实际需求为目标，本项目拟搭建应用于生物质与垃圾电站锅炉腐蚀防护的高频感应熔焊系统技术平台，在多元耦合燃料（生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤）发电关键设备等受热面，开发完成镍基自熔合金高温涂层的技术体系，包括涂层材料与工艺，形成针对各类客户群体的系列解决方案。 随着近年来我国生物质和垃圾电站的迅猛发展，锅炉高温腐蚀问题日益突出，传统热喷涂技术由于易脱落、孔隙率高而应用受限，前期用得较普遍的Inconel625合金堆焊，也逐渐暴露出由稀释率高引起的高温防腐性能受限等问题。因此，开发新型高温防腐涂层技术已迫在眉睫。本项目在国家“十三五”重点研发计划等项目的支持下，经过十余年的集智攻关，于2019年初研发成功了高频感应熔焊高温腐蚀防护涂层技术，取得了系列创新性成果：首次在国内构建了生物质与垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台，开发了在水冷壁管排表面制备耐镍基自熔合金高温薄涂层的技术体系，解决了城市垃圾与生物质电站锅炉高温腐蚀防护的技术瓶颈，打破了发达国家的技术封锁，形成了系列针对城市垃圾与生物质焚烧发电锅炉高温防腐的不同客户群体的解决方案。 我国西部特别是新疆地区的高硫高钠盐等高腐蚀性煤在燃烧过程中产生高浓度硫化物和钠盐等腐蚀性气体，造成水冷壁、过热器受热面的高温腐蚀、尾部烟道空气预热器低温腐蚀和受热面结焦等，特别是对燃烧器区域水冷壁管来说，如果没有防护涂层只能使用1—2年。传统的热喷涂，由于结合强度低孔隙率高，很少应用；普通高频感应熔焊虽然有效，但寿命难以超过5年；目前用得最多的是堆焊高温合金，但一般五年后就逐渐会发生涂层脱落和管壁减薄甚至爆管的现象，非计划停炉维修给企业造成了极大的经济负担。针对我国西北地区高硫高钠盐燃煤发电锅炉受热面对高温防腐的迫切需求，本项目拟开发感应熔焊与超音速喷射复合金属陶瓷涂层技术，从服役寿命、使用性能到性价比等方面都优于堆焊，以期彻底终结困扰我国燃煤行业多年的高腐蚀性气体对锅炉管道造成的严重腐蚀的防护难题。 创新点 1、首次在国内构建垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台，自主开发了在水冷壁管排表面制备耐高温涂层的防腐技术体系，打破了发达国家对核心技术的封锁，突破了垃圾电站锅炉涂层防护系统核心技术瓶颈，形成了整体防腐的焚烧解决方案。 2、首次在国际上成功研发镍基自熔合金与金属陶瓷梯度复合涂层的防护技术，发明了基于重熔与喷射一体化的高温全域防腐全套技术，锅炉的高温腐蚀防护性能与服役寿命显著提升。 3、创新锅炉管道镶嵌陶瓷瓦的长效防护方法，发明了多项陶瓷高效低成本加工技术，填补了国际上硬脆材料特种加工技术的空白，突破了垃圾焚烧发电锅炉高频感应熔焊系统核心技术瓶颈。 市场前景 磨损与腐蚀是工业生产中的共性问题，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各种机械零件失效的一半以上由于磨损，每年因金属磨损、腐蚀造成的直接经济损失约达７万亿美元。垃圾焚烧电站锅炉受热面腐蚀问题，非常普遍，其腐蚀机理主要是所焚烧的垃圾中含有Cl,S以及碱金属等元素，造成Cl，S化合气体腐蚀和低熔点碱金属盐熔融腐蚀。据“十三五”规划，2020年焚烧处理能力占无害化处理比例50%，预计复合增长率不低于20%，垃圾焚烧规模呈快速增长态势，截至2018年，中国已运行的垃圾焚烧厂约为380座，处理能力约为37万吨/日，中国在建的垃圾焚烧厂约为200～250座，处理能力约为20～25万吨/日，中国垃圾处理“起步晚、起点低、发展快”，垃圾焚烧发展极快，2025年行业总规模估计超过100万吨/日，垃圾焚烧发电站超过2000家。余热锅炉高温防腐蚀涂层市场规模100亿以上，年增长率在20%以上，且防腐蚀涂层是消耗品，平均3—5年为一个周期。 另外，该技术不仅可以用于垃圾焚烧电厂，团队在农机刀片耐磨、水泥建材行业耐磨、机械重工表面硬化耐磨处理、钢轨耐磨涂层、高端球阀防腐、燃气轮机热障涂层、海上风电盐雾腐蚀、军工等领域的新产品、新技术也逐步成熟，走向规模化应用市场。 应用案例 深圳能源环保公司宝安老虎坑垃圾焚烧发电厂4号、5号、6号锅炉项目，工程地址：深圳市宝安区松岗镇老虎坑，业主单位：深能环保宝安垃圾焚烧发电厂。 获奖情况 2021年中国商业联合会科学技术奖 一等奖 2021年河北省科技技术奖 二等奖 2019年CCTV中国十大创业榜样 2019年第八届中国创新创业大赛 优秀企业奖 2019年第七届创业江苏科技创业大赛 三等奖 2019年“创客中国”江苏省中小企业创新大赛 优胜奖 2019年 淮安市第四届企业科技创新大赛 一等奖

目前，我国工模具等工业化高端涂层设备主要掌握在瑞士、日本、美国等发达国家手中。本技术是建立在我国的全方位离子注入基础上发展起来的具有自主知识产权的成果。涂层复合沉积系统由矩形弧源、磁控溅射元、弯曲电弧磁过滤电弧源、全方位离子注入工件架等部分组成，主要应用在薄膜制备、超硬涂层、润滑涂层、光学涂层等方面，对比试验表明，该技术达到了国际先进水平，具有良好的市场应用前景。 沉积超硬涂层可以但不限于沉积TiN、TiAlN、TiSiN、TiAlSiN等涂层，也可以用于沉积类金刚石涂层。在高速钢上面沉积的TiN涂层结合力超过100N，真空度优于8x10-4Pa。

        滑雪头盔作为滑雪运动中不可或缺的安全装备，在《中国滑雪场所管理规范》中指出，滑雪头盔是必选项，滑雪头盔市场规模和发展潜力巨大。目前滑雪头盔市场仍由国外品牌主导。

大连海洋大学是我国北方地区唯一的一所以海洋和水产学科为特色，农、工、理、管、文、法、经、艺等学科协调发展的多科性高等院校。学校创建于1952年，前身为东北水产技术学校，1958年升格为大连水产专科学校，1978年升格为大连水产学院。2000年由农业部划转辽宁省管理。2010年经教育部批准更名为大连海洋大学。 学校坐落于美丽的海滨城市大连。有黄海校区、渤海校区和瓦房店校区3个校区，占地面积74万平方米，教学、科研使用海域面积67万平方米，总建筑面积40万平方米。学校现设有19个学院、1个教学部。有教职工近1200人，全日制在校生13600余人。有一级学科硕士学位授权点12个、二级学科硕士学位授权点42个，有硕士专业学位授权领域11个，分布在农业、工程、法律、翻译等4个类别，有46个本科专业。 学校学科体系完善，优势特色学科明显。水产一级学科为辽宁省“双一流”建设学科，该学科在教育部第四轮学科评估中并列第四;拥有国家级多学科协同创新平台——大连海洋大学新农村发展研究院。 学校不断深化教育教学改革，积极承担质量工程项目和教研教改项目。“充分发挥多学科优势，建设有自己特色的淡水渔业教学体系”曾获国家级优秀教学成果一等奖，“水产养殖学专业(本科)教学内容、课程体系及人才培养模式改革的研究与实践”曾获国家级优秀教学成果二等奖。在近三届教学成果评选中，学校共获得省级优秀教学成果奖38项，其中一等奖7项。有1个国家级人才培养模式创新实验区;1个国家级实验教学示范中心，7个省级实验教学示范中心建设项目，4个省级虚拟仿真实验教学中心建设项目;1个国家级大学生实践教育基地建设项目，9个省级大学生实践教育基地建设项目，1个省级大学生创新创业教育基地建设项目，1个省级实训培训基地。获批1个国家级卓越农林人才教育培养计划改革试点项目，1个国家级“新工科”研究与实践项目，1个国家级地方高校本科专业综合改革试点专业，3个国家级特色专业，4个省级本科特色(示范)专业，3个省级本科综合改革试点专业，3个省级本科工程人才培养模式改革试点专业，1个省级本科重点支持专业;9个省级向应用型转变试点专业，3个省级向应用型转变示范专业;1个省级本科课程体系国际化试点专业;1个省级创新创业教育改革试点专业;1个辽宁省紧缺本科人才培养基地。已建成国家级精品课程1门、省级精品课程22门，省级精品资源共享课4门，省级精品视频公开课3门。 学校有较为完备的教学科研平台。有农业部刺参遗传育种中心1个，国家海藻加工技术研发分中心1个，农业部重点开放实验室1个，教育部国别与区域研究中心1个，辽宁省协同创新中心1个，省高校重大科技平台2个，省级重点实验室9个，省级工程技术研究中心4个，省级工程研究中心2个，省级科技服务中心1个，省高校重点实验室4个。 学校科技创新能力不断增强。“十二五”以来，学校承担了国家863计划、国家科技支撑、国家自然科学基金、国家海洋公益专项等各级各类科研项目1200余项，其中国家级152项，省部级600项。有46项科研成果获市级及以上奖励，其中国家级2项，省部级25项。“海水池塘高效清洁养殖技术研究与应用”、“刺参健康养殖综合技术研究及产业化应用”分别于2012年、2015年获得国家科技进步二等奖。学校主持完成的“刺参疾病的发生机制及无公害防控技术研究与示范”于2013年获得国家海洋局海洋科学技术二等奖;学校主持完成的“北方典型河口滩涂生物资源恢复与生境修复关键技术研究与示范”获2014年获得辽宁省科技进步二等奖;学校主持完成的“沙蚕生物滤池研制及其在海珍品循环养殖中应用”获2015年获得辽宁省技术发明二等奖。学校主持完成的“基于生态系统的北方海域全产业链现代海洋牧场生产模式构建与示范”获2017年辽宁省科技进步二等奖;学校主持完成的“基于多生物功能群资源恢复的北方河口湿地生态修复工程技术应用与示范”获2017年辽宁省技术发明三等奖;另外，学校获批4个水产新品种：中间球海胆“大金”、菲律宾蛤仔“斑马蛤”和菲律宾蛤仔“白斑马蛤”和虾夷扇贝“明月贝”。 学校拥有一支结构相对合理，学科领域覆盖较全的师资队伍，有专任教师796人，具有高级职称的399人。有“双聘院士”5人，国家杰出青年基金获得者1人，国家“万人计划”科技创新领军人才1人，国务院水产学科评议组成员1人，863项目首席科学家1人，国家百千万人才工程人选2人，教育部新世纪优秀人才支持计划1人，农业部农业科研杰出人才3人，农业部产业技术体系岗位专家5人，辽宁攀登学者1人，辽宁特聘教授5人，辽宁杰出科技工作者2人，享受各级政府特殊津贴51人，入选省百千万人才工程80人，其中百人层次16人、千人层次26人，省高等学校优秀人才支持计划45人，辽宁青年科技奖十大英才1人，省农业领域青年科技创新人才培养计划9人，省、市优秀专家20人，省高校教学名师16人，省高校专业带头人7人，大连市领军人才3人及领军后备人才7人，大连市杰出青年科技人才2人，大连市青年科技之星培育计划25人。有国家级教学团队1个，省级教学团队9个，有科技部重点领域创新团队1个，农业部农业科研创新团队3个，辽宁省农业科技创新团队5个，辽宁省高等学校创新团队3个。 学校拥有浓厚的蓝色育人氛围，形成了以“学贯江海、德润方厚”的校训精神和“兼容并蓄、追求卓越”的大海大精神为核心的蓝色大学文化特色。学校积极倡导”厚德博学、为人师表”的教风，不断培育“明德尚学、志存高远”的学风，精心打造文化品牌项目“蓝色讲坛”，拥有“海洋之声合唱团”等各类文体、科技学生社团，定期举办校园文化节，不断丰富第二课堂科技文化活动，学生的综合素质不断提高。 学校先后与世界13个国家(地区)的72所院校(机构)签订了友好协议，涉及亚洲、美洲、欧洲、非洲、大洋洲五个大洲，学校的对外影响和国际声誉不断提升。学校大力开展国际教育，拥有新西兰奥塔哥理工学院“3+1”合作举办机械设计制造及其自动化专业本科教育项目以及多种校际交流项目，并且被国家留学基金委批准确定为“优秀本科生国际项目”实施院校。学校招收培养多种模式和层次的来华留学生，学生生源涉及日本、韩国、俄罗斯、孟加拉、巴基斯坦等国家。 站在新的历史起点，学校将全力贯彻落实党的十九大提出的“实现高等教育内涵式发展”、“加快建设海洋强国”的战略部署，以建设“蓝色大学”为发展理念，朝着“特色鲜明、国家一流研究应用型海洋大学”的奋斗目标加速迈进!

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