负责人：彭学院 所在学院：能动学院 一、项目简介 油田伴生气是天然气资源的一种，由于油田伴生气的量一般较小，可利用的压能较低，在过去往往被误认为是没有价值的天然气，常采用直接燃烧的方法处理，这样造成极大浪费，同时也是温室气体排放的“贡献者”。近年来，清洁生产、节能降耗日益受到重视，伴生气回收利用已成为迫切的生产需求。油田伴生气回收为我国的油田节能事业开创了一个新思路，这既是一项前景广阔的新兴事业，也为实现我国总体节能目标创造了条件。 针对这一生产需求，凭借在压缩机领域的技术优势，该团队研发出一种新型专利产品—全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于低压小流量伴生气的增压。涡旋压缩机是目前可靠性最高的一种压缩机机型，广泛应用于制冷、空调及热泵系统中，其设计寿命一般超过10年，而且几乎免维护。美国 Emerson 公司已成功应用于油田伴生气、气井天然气、煤层气、LNG 储罐闪蒸气回收，仅 2003~2006 在北美用于油田伴生气回收的机组就有400多套，机组成本回收周期不超过2年。西安交大压缩机研究所针对油田伴生气及煤层气集气增压中的技术瓶颈，吸收国外先进技术，开发出具有自主知识产权的全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于要求可靠性高、免维护的油田伴生气、煤层气集气增压。 WX 系列天然气压缩机组主机采用全封闭结构涡旋压缩机，通过合理的油路设计，解决了压缩腔内部冷却和机械部件润滑的问题。考虑到油井现场的实际条件，全封闭喷油压缩机组已经实现了停开机、排液、排污、进排气超压、油气温度等全部自动控制，并且通过加入远程传输，进行实时监控，做到无人值守，免日常维护的目标。 图1 机组流程图 二、产品性能优势 1.技术优点 1）针对油田伴生气典型气量范围1120-3400m3/d，涡旋压缩机具有独特优势，采用全封闭喷油涡旋压缩机单机或多机并联机组，能够在很宽流量范围内高效可靠工作。 2）涡旋压缩机结构简单，体积小，基本无易损件，可保证机组具有较高可靠性，且易于撬装，以适应油井分散且长期无人职守的需要。 3）通过回收利用伴生气，可大幅提高油井产油量，尤其对于开采后期的油井，效果显著。 4）该技术与装备可推广应用于煤层气回收、油罐气回收、常规气田增产等领域，具有显著的节能效果和减排意义。 2.设备优点 1）可靠性高、寿命长 易损件少，异常工况的保护完善，可靠性远高于活塞式压缩机；涡旋压缩机设计寿命普遍超过10 年。 2）安全性高 全封闭的压缩机结构，不存在轴封泄漏，按照防爆要求设计；全流程完善的压力、温度、天然气浓度监控系统，杜绝隐患。 3）全自动化 采用西门子 PLC 机组自动化程度高，完全做到无人值守；用户只需执行开机操作，控制系统会自动完成其余工作；根据不同用户的实际需要，调整控制程序。 4）实时远程监控 数据中心随时能够收到各处机组运行中相关实时参数；远程记录和分析运行状态，远程启停机。 5）模块化设计 撬装外观，便于设备在不同场地转移；可根据实际需要，选择多机组串并联组合使用。 6）主要技术参数 吸气压力范围：-0.02~0.4MPaG，可提高到1.0MPaG。 排气压力范围：0.5~2.0MPaG，根据需要，排气压力可达3.0MpaG。 单台机组流量：进气压力为大气压力时，流量600~2000Nm3/d；进气压力为0.4MPa时，流量3000~10000Nm3/d。 工作环境：温度-30~50℃、湿度0~100%的环境下工作，不需要提供冷却水。 防爆等级：ExdIICT4 三、市场前景及应用 1. 油田伴生气回收 油田开采中的凝析气、套管气，通过简单油气水三相分离，除去液态水、油及固体杂质后，可直接进入涡旋压缩机机组增压，然后送入气体管网做进一步处理，也可注入油气混输管网送到处理站集中处理。 青西油田作业区窿103井日产油10.4吨，含水65％，原油由于乳化严重无法改入集输系统进行密闭混输，因此该并前期采取原油进罐，伴生气放空燃烧。该井日产伴生天然气1400m³-1600m³，井口有立式油气分离器，分离器之后带储藏罐，目前的伴生气从储气罐出来后被点火烧掉，造成极大的浪费。 项目实施后预计可回收油气伴生气156.2万Nm³/年，折合标煤为2077吨；设备运行消耗电能为40.93万kWh/年，折合吨标煤为140吨；由此可得出，每年可减少能源折合吨标煤约1937吨。目前设备运行正常，回收达到了预期效果。 2. 气井气回收 机组集气增压后，可送入附近管网，或者将多台机组回收的气体送入集中处理站，并根据流量大小，采用下列措施之一： 1）燃气发电； 2）供作业区采暖； 3）进行轻烃回收后用CNG 压缩，再送到CNG 加气站； 4）进行轻烃回收后液化成LNG，再作为商品销售。 3. 煤层气/页岩气回收 煤层气回收利用中需要用压缩机将气体收集增压到2MPa 以下，高可靠性、高安全性的涡旋压缩机是最合适的一种机型。 4. BOG压缩 BOG（闪蒸气）压缩机是LNG系统基本设备，用涡旋压缩机组压缩BOG气体在北美已有成功应用。 四、技术成熟度 □概念验证 □原理样机 £工程样机 R中试 £产业化 在多项国家自然科学基金以及国家“863”高技术研究项目等研究课题的资助下，已在能源高效利用领域开展了大量的基础研究工作和技术开发工作。 1)通过完成国家自然科学基金项目及 国家“863”高技术研究项目，研制了油田用两相混输泵，性能稳定； 2）与国内最大的压缩机制造企业沈鼓集团合作，完成了“863”高技术研究项目“加氢站用高压无油氢压缩机的研究与开发”，研制出压力高达40MPa的氢气压缩机，该压缩机也能用于包含天然气等在内的其它介质的压缩与输送。 五、合作方式：面议 （1）独占（设备+技术转让），设备费用50万左右、技术转让费在250万-500万； （2）设备+技术服务，费用在50万左右。

大连装备制造职业技术学院创建于2009年，是经辽宁省人民政府批准成立、国家教育部备案、独立设置的以工科为主的民办高职学院。 学院设有机械工程、电气工程、汽车工程、管理工程共4个系，以及基础课程教学、思想政治教学部。涵盖机械设计、机电设备、自动化、汽车制造、轨道交通、电子商务和海上乘务等7个专业类别。并在校生近5000人，目前学院已发展成为一所办学特色鲜明的职业院校。 海滨城市 风光旖旎。 学院坐落于风光旖旎的海滨城市，大连。大连，依山傍海、气候宜人，是一座独具特色的海滨城市。学院位于大连的金普新区，这里东临迅速崛起的装备制造业园区，西靠风光秀丽的金渤海岸现代服务业发展区，“市”外桃源，独有静谧，是莘莘学子实现梦想的第一高地。 设施先进 条件优越。 学院占地17.4万平方米，建筑面积7.5万平方米，建有高标准的现代化教学楼、学生宿舍、实验中心、实训中心、图书馆以及体育场等教学设施。教学科研仪器设备总值2193.12万元;学院非常重视对学生实践能力、应用技能和创新素质的培养。为此购置了技术含量高、性能优越的仪器设备，学院投资2800万元建设实习实训中心，中心涵盖数控技术、机械加工、汽车维修、电子电工、焊接技术、钳工技术等六个实训基地，可同时容纳500多人实习实训。 群贤荟萃 名师强校。 学院高度重视师资队伍建设，为充分发挥大连区位优势、人才优势，学院制定特殊政策引进高素质人才，并聘请了大连高校的知名教授、行业专家来校任教，建立了一支高水平的具有“双师”素质的师资队伍。目前，学院有教职工328人，专任教师168人。专任教师中副高职以上职务41人，占专任教师数的24%;硕士、博士研究生学历47人，占专任教师数的28%; 内涵建设 特色强校。 学院坚定不移地走特色办学之路，学院以现代企业升级转型为契机，以就业为导向，深化课程教学改革，确立了以课程改革为突破口，整体推进“理实一体化”、工程任务课程化、教学环节模块化等改革策略。学院坚持校企合作，课证融合，开展中级工证、高级工证、CAD证、计算机证等十多个工种的考证工作，学生的获证率为96%。学院与省内外大型企业建立长期稳定的校外实习实训基地60余个，为学院校外实训、顶岗实习和学生就业奠定了坚实基础。 拓宽渠道 高质就业。 学院高度重视毕业生的就业工作，建立了全程指导教育、全程跟踪管理、安置全员就业、重点帮困的“四全一重”的就业管理模式。拓宽了实习岗位与就业岗位的对接、订单班直接就业、政、校、企合作就业、学院推荐就业、企业招聘就业等“五种”就业途径。我院毕业生年均就业率达95%以上，中央电视台、大连电视台多次对我院毕业生就业工作做了特色报道。 立德树人，服务为本。 学院坚持立德树人，教书育人宗旨。积极推进学生综合素质培养，开展突出时代精神、健康向上、特色鲜明的主题教育活动，培育和践行社会主义核心价值观，坚持“助困与扶志”、“助困与自强”、“助困与育人”相结合，培养学生艰苦奋斗、自强不息的人格品质，通过开展“四个文明”、“校园十佳”、“励志模范”、“勤工助学”、“先进个人”等评比活动，激励学生励志成才，完善人格，关爱心灵，构建温暖包容的心理健康氛围。 诚信办学 美誉八方。 学院坚持正确的办学方向，依法办学，施“以人为本、质量立校、人才强校”的发展战略，经过全院师生努力拼博，学院先后获得“全国德育教育管理先进学校”、“全国十大诚信单位”、“全国十大最具就业竞争力学校”、“辽宁省平安校园”、“辽宁省高校文明食堂”等荣誉称号;2012年学院顺利通过省教育厅专家组对我院人才培养的工作评估;2014年完成了辽宁省职业教育创新型实训基地建设项目和机辽宁省对接产业集群省级职业教育示范专业的建设任务，获辽宁省财政厅拨付项目建设资金200万元。2015年1月，学院机械制造与自动化专业，获教育部批准，为现代学徒制试点专业，成为全国高职院校现代学徒制百所首批试点院校之一。在辽宁省首批试点的4所高职院校中唯一的一所民办高职院校。2015年8月，学院被确定入选大连市公共实训基地。

特高压技术已成为直流输电技术的发展前沿。针对特高压±800kV直流输电工程的电磁环境与电磁兼容问题，提出了直流输电线路离子流场三维计算方法，参加制定了±800kV特高压直流输电线路的电磁环境指标限值；提出了换流站阀厅电磁屏蔽效能要求以及阀厅搭接技术要求；提出了特高压输电线路对邻近无线电台站和输油输气管道的电磁影响指标限值及防护措施；提出了直流接地极布置的主要技术方案和改善跨步电压的技术措施，评估了入地电流对邻近变电站变压器的直流偏磁影响，提出了抑制变压器直流偏磁的主要措施。研究成果应用于云南-广东、向家坝-上海、锦屏-苏南±800kV特高压直流输电示范工程建设。参与研究的成果“特高压±800kV直流输电工程”获2017年度国家科学技术进步奖特等奖，华北电力大学作为项目主要完成单位排名第15，齐磊教授作为主要完成人排名第30。

液流电池储能系统是一种安全、高效的电化学储能技术。在光伏、风能等新能源并网、智能电网、微电网、分布式能源系统、无电地区供电工程以及未来能源安全方面都将发挥巨大作用。具有能量和功率独立（设计灵活）、深度放电、大电流放电不损坏电池、使用寿命长等优点。 本项目组在全钒液流电池方面经过十余年的研究和产学研合作，积累了丰富的理论研究成果和实践经验，取得了多项独创性成果。在电池关键材料（双极板、电解液）和电堆结构设计等方面具有多项专利技术，拥有设计、制造25kW 单堆电池和液流电池储能系统的集成技术。 在电堆设计和系统集成方面，项目组针对大型液流电池电堆和系统进行了系统的研究：采用模拟仿真技术，优化流场设计，使电堆结构更加高效、可靠；优化的管路设计方案可减小管路系统中的旁路电流损失，提高能量转化效率；电池系统循环运行过程中的先进热量管理技术为电池体系长期稳定运行提供了保障。 双极板是液流电池关键零部件，对电池性能、寿命和成本有重要影响。高性能、长寿命、低成本的双极板是液流电池领域高度期待的关键材料。目前已成功开发了新型液流电池双极板并申请国家发明专利。研制的双极板具有电导率高、稳定性好、强度高、耐腐蚀、成本低的突出优点，各项指标达到国际领先。高性能双极板的成功研制，将大幅提高液流电池能量效率和使用寿命，同时可显著降低储能成本，将有力推动液流电池在储能领域的大规模应用。目前已与新能源企业签订了合作协议，将为我国百兆瓦级的全钒液流电池大规模储能项目提供高性能双极板，将实现双极板经济效益3亿元。  具有自主知识产权的液流电池双极板大规模制造技术 液流电池储能系统优化设计 液流电池电堆设计和制造技术 液流电池储能系统集成技术

项目成果/简介:液流电池储能系统是一种安全、高效的电化学储能技术。在光伏、风能等新能源并网、智能电网、微电网、分布式能源系统、无电地区供电工程以及未来能源安全方面都将发挥巨大作用。具有能量和功率独立（设计灵活）、深度放电、大电流放电不损坏电池、使用寿命长等优点。本项目组在全钒液流电池方面经过十余年的研究和产学研合作，积累了丰富的理论研究成果和实践经验，取得了多项独创性成果。在电池关键材料（双极板、电解液）和电堆结构设计等方面具有多项专利技术，拥有设计、制造25kW 单堆电池和液流电池储能系统的集成技术。在电堆设计和系统集成方面，项目组针对大型液流电池电堆和系统进行了系统的研究：采用模拟仿真技术，优化流场设计，使电堆结构更加高效、可靠；优化的管路设计方案可减小管路系统中的旁路电流损失，提高能量转化效率；电池系统循环运行过程中的先进热量管理技术为电池体系长期稳定运行提供了保障。双极板是液流电池关键零部件，对电池性能、寿命和成本有重要影响。高性能、长寿命、低成本的双极板是液流电池领域高度期待的关键材料。目前已成功开发了新型液流电池双极板并申请国家发明专利。研制的双极板具有电导率高、稳定性好、强度高、耐腐蚀、成本低的突出优点，各项指标达到国际领先。高性能双极板的成功研制，将大幅提高液流电池能量效率和使用寿命，同时可显著降低储能成本，将有力推动液流电池在储能领域的大规模应用。目前已与新能源企业签订了合作协议，将为我国百兆瓦级的全钒液流电池大规模储能项目提供高性能双极板，将实现双极板经济效益3亿元。 具有自主知识产权的液流电池双极板大规模制造技术液流电池储能系统优化设计液流电池电堆设计和制造技术液流电池储能系统集成技术知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:科技部重大专项计划

利用辐射技术研制电池的离子交换隔膜，最早从日本原子能研究所开始，出发点是代替Nafion的工艺，制备性价比更高的膜材料。电离辐射技术，特别是基于电子加速器的电子束辐射加工技术，不使用催化剂/引发剂，室温操作，高效快速, 适合大量生产。目前辐射加工技术已广泛应用于各种工业材料的生产，如电线、电缆、轮胎、发泡材料、热收缩材料等行业。本项目是在早期辐射接枝技术制备离子交换膜的基础上，在工艺体系中使用功能化离子液体代替含有阴阳离子一般离子交换功能基团，成功制备出具有更高耐热、化学稳定性、良好导电性、极为优异抗钒离子渗漏的两性离子交换膜（HUST-IL膜），并且在钒液流电池中的实际电池测试实验中电池效率优于Nafion系列膜。需要特别指出的是，本项目在制备工艺方面取得了重要突破，不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题；本项目的工艺技术，使电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。 【技术优势】 (1) 本项目所得到的HUST-IL隔膜产品，其钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越； (2) 在制备工艺方面的重要突破：不需要一般阳离子交换膜中的磺化工艺，非常环保，并且在工艺上成功发展出替代传统固液接枝反应的工艺体系，避免了接枝反应的复杂工艺和质量控制问题； (3) 本项目电池隔膜的辐射制备工艺从传统的辐射接枝转变为辐射交联工艺，通过铺膜和固体膜辐照即可完成制备，与现有电线电缆片材的辐射交联工艺通用，工艺简单，极易量产和推广。 【技术指标】 HUST-IL隔膜产品：钒离子渗透率比Nafion膜（Nafion115，117）降低约1200倍，导电率提高3倍以上，电池效率实现了对Nafion膜的超越。

天然电磁辐射测深技术的方法及其装置，信号经电场传感器、前置放大器、后置放大器、双平混频器、中频滤波器和检波器传输给峰值检测器和谷值检测器通过峰值、谷值检测器分别传输给减法器和加法器再传输给除法器得出所需数据；也可将信号直接输入计算机中经过Ａ／Ｄ转换及计算得出所需数据。采用表头指示方式输出，免去了听觉记录方法；减少结果中的主观因素，测试结果更加准确。当利用计算技术进行数据采集与处理时，可实现无人管理观测并提供现场观测记录。 这项探测技术在性能上有三个主要特点： (1) 对岩层的岩性变化有较高的分辨能力. (2) 对不同岩层的分界面的深度有较高的分辨能力,最大验证探测深度大于7000米,对100米深度分界面的分辨能力优于1米. (3) 对地下地质情况的横向变化有较高的分辨能力. 在使用方面具有下述主要特点,即:探测仪器轻便易携,少受地形限制;对工频干扰有很强的抑制能力,可在大城市市区内进行探测;由于利用天然电磁场源,不会因探测对探测对象带来损害,对探区的生态环境无不良影响等。 本项探测技术适用于各种层状地质结构的探测：如在地质资源(石油、天然气、水、热田、煤油等)探测;地质结构(工程建设)勘测;深部地质研究,考古应用以及山体滑坡等地质灾害研究方面有广泛用途。可以产生巨大的经济效益。  

本方法利用直流电法和瞬变电磁法两种方法综合，对巷道前方地质异常体实施探测，预报和判断其位置及特征。通过两种方法的电性剖面综合对比与分析，可进一步提高对目标异常体的预报准确率。针对不同探测条件可选择单一或两种方法组合，其操作方便快捷，适应性强。对于长距离掘进巷道可实施连续跟踪探测，即每一次探测控制前方距离 100m，根据探测情况可掘进 80m，当达到 80m 位置时再进行下一次探测与预报，如此循环，向前延伸完成整条巷道的掘进保障任务。

该软件与当前一些单位使用的软件相比有如下特点： 1、人机界面友好； 2、扩展功能与修改比较方便； 3、直接打印测试报告； 4、除按照有关标准进行测量外，对操作人员自选的测量内容有较大的灵活性； 5、根据用户的不同仪器修改比较方便。 该软件适用于电磁兼容检测中心与电磁兼容试验室。在国内自己开发的电磁兼容测试软件中，未见同类产品或类似报导。该软件经中国计量科学院无线电处和电子工业部第四研究所电磁容室有关专家进行了评审，并已提供给机械部上海电气科研所使用。反映良好。 应用范围： 该软件是在 Windows 环境下，BolandC++ 语言开发的。包括电磁发射（EMI）与电磁敏感度（EMS）测量功能。通过微机控制多台测量仪器及天线塔与转台。 接受该软件的硬件条件： 1、各个受控仪器包括天线塔与转台都可四IEEE488总线控制； 2、对微机的配置要求：硬盘＞300M。内存＞8M。配有鼠标器及标准IEEE488接口板（接口板也可同时提供）。

人工超材料是指亚波长尺度单元按一定的宏观排列方式形成的人工复合电磁结构。由于其基本单元和排列方式都可任意设计，因此能构造出传统材料与传统技术不能实现的超常规媒质参数，进而对电磁波进行高效灵活调控，实现一系列自然界不存在的新奇物理特性和应用。然而，传统的电磁超材料和超表面都是基于连续变化的媒质参数，很难实时地操控电磁波。 以程强教授为核心团队的课题组在国际上首次提出“数字编码与可编程超材料”，提出用二进制数字编码来表征超材料的思想，通过改变数字编码单元“0”和“1”的空间排布来控制电磁波。这一概念的提出不仅简化了超材料的设计难度和优化流程，构建了超材料由物理空间通往数字空间的桥梁，使人们能够从信息科学的角度来理解和探索超材料。更重要地是，超材料的数字化编码表征方式非常有利于结合一些有源器件（例如二极管和MEMS开关等），在现场可编程门阵列（FPGA）等电路系统的控制下实时地数字化调控电磁波，动态地实现多种完全不同的功能。 在该工作中，作者利用优化算法，设计相应的时空三维编码矩阵，超表面将入射波能量分散到空间任意方向和任意谐波频谱上，这一特性很好地缩减了雷达散射截面（RCS），未来有望应用于新型的计算成像系统。更重要的是，引入时间维度的编码之后，可以扩展传统的空间编码比特数，降低了实现高比特可编程超表面的系统复杂度。例如，一款2比特的可编程超表面，只要设计相应的时空编码矩阵，就可以在中心频率和谐波频率实现等效的360度相位覆盖，这是传统可编程超表面无法实现的，可用于实现波束塑形等一系列实用功能。 本工作得到了国家科技部重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项“微波毫米波数字编码和现场可编程超构材料的理论体系与关键技术”，以及国家自然科学基金等项目的资助，相关实验测试工作在东南大学毫米波国家重点实验室完成。