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热电联产机组智能优化控制的研究
科研领域及方向 热能与动力工程 / 先进控制策略在热工过程自动控制方面的应用研究项目概况 本项目主要针对众多热电联产机组在实施自动控制时所存在的问题，采用先进的智能优化控制理论，研究能较好地解决热、电负荷优化控制问题的先进控制系统，具体包括：热电联产机组热电负荷协调优化控制；锅炉母管蒸汽压力的优化控制；机组主汽温度的优化控制等。主要特点 传统控制和现代控制在提高热工对象的控制品质上已作了大量的努力，但对于一些复杂对象的控制效果仍欠佳。本项目对人工免疫系统这一新的智能理论进行了研究，并与传统的PID控制、模糊控制、预测控制等方法相结合，将新的思想与传统及成熟的控制理论有机结合，应用于解决实际复杂热工过程的优化控制，以期取得良好控制效果。技术指标 着眼于热电厂母管制机组实现热、电负荷整体优化控制需要解决的的一些关键问题，针对现有控制系统的不足，研究更为有效的基于免疫算法、多Agent技术和预测控制方法等的智能优化控制系统。市场前景本项目研究成果对改善中小电厂锅炉燃烧自动控制的现状，提高其锅炉自动投入率和经济效益，以及节约能源都具有重要意义。此外，还将有力地促进人工免疫技术的发展及其在热工过程控制中的应用，并为类似分布式复杂系统的控制提供借鉴。
南京工程学院
2021-04-11
差示扫描量热仪
差示扫描量热仪是一种测量参比端与样品端的热流差与温度参数关系的热分析仪器，主要应用于测量物质加热或冷却过程中的各种特征参数：玻璃化转变温度Tg、氧化诱导期OIT、熔融温度、结晶温度、比热容及热焓等。
上海和晟仪器科技有限公司
2025-05-06
城市深层地热能源开发-水力热多场耦合技术
项目背景：地热工业资源利用可获取许多贵重的稀有元 素、放射性元素、稀有气体和化合物，也可用于地热发电、 地热供暖、地热医疗等场景。目前，我国大科学计划在探索 超热岩发电技术、深层地热开发相关颠覆性技术方面，需要 支撑深层高温钻井和压裂建库等技术的研发设备平台。因 此，研制高温高压岩石真三轴测试平台等，可为后期开发工 作提供基础数据和理论依据。本项目的难点在热、力学热冲 击效应下，高温岩石真三轴加热保温材料的多场耦合技术， 井筒密封，高温声发射监测，并能模拟现场工况等，设计实 验平台结构设计并保证性能。
所需技术需求简要描述：关键技术；岩样尺寸（方形）： 200mm（250MPa）、300mm（400℃）主要试样、600mm（ 400℃ ）。 真三轴试验力：10000kN×3、精度 0.5% ，刚性加载，位移、 变形、力三种控制。岩样最高温度：400℃，程序升温，升 温梯度 5-20℃/min，温度精度±1℃。水力压裂注入压力： 120MPa/携沙，压力、流量控制，精度 0.5%，压力控制 0.001MPa；升学监测：16 通道，波导杆和直接测量。暂堵装 置：流量 1000L/min，压力 30MPa。
对技术提供方的要求:在深层地热资源开发领域，拥有 一定的研发基础和实验平台制造经验，相关研究成果处于国 内领先水平。
青岛乾坤兴智能科技有限公司
2021-09-13
粉煤空气化制备燃气新技术
华东理工大学与浙江联顺筑养实业集团有限公司共同承担的国家863计划项目课题“粉煤 空气气化制备燃气新技术开发”，依托浙江联顺筑养实业集团有限公司，开发具有完全自主知 识产权的日处理75吨煤级、低成本和全热回收粉煤空气气化制备燃气新技术。该技术具有煤种 适应性强、流程简单和开停车操作方便等特点和优势，该技术主要特点包括： (1) 气化装置开停车时间短，操作简单，安全性高； (2) 碳转化率高，燃气中飞灰含量低； (3) 连续、稳定、准确和可控的高含水量中等固气比粉煤输送。 171资源与环境工程学院科技成果 172 (4) 采用空气气化，省去了昂贵的氧气制备系统。 (5) 气化工艺洁净，环境友好。 建成日处理煤量75 吨粉煤空气气化示范装置，以神府煤为原料基准，采用富氧空气，气 化压力常压，气化装置实现8小时连续运行，达到的主要技术指标为： (1) 空气煤比≤3100Nm3 空气/1000 kg煤； (2) 有效气成分CO+H2+CH4≥38%； (3) 碳转化率≥94~96%； (4) 燃气高热值≥5000 kJ/Nm3；
华东理工大学
2021-04-11
单喷嘴粉煤加压气化技术
煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（以CO、H2的混合物为主），是实现煤炭洁净利用的关键技术，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、煤化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。 单喷嘴粉煤加压气化技术属高效、节能、环保的气流床气化技术。干煤粉经位于气化炉顶部的喷嘴弥散后进入气化炉内（气化炉可采用耐火砖衬里，也可采用水冷壁衬里），与氧气反应生成以含CO、H2和CO2等气体为主的合成气。从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统实现零排放。 该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500℃煤种，具有广阔的应用前景。 该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量约90%，碳转化率不低于98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%～21%、比煤耗2%～4%。该技术生产强度大，专利实施许可费低。
华东理工大学
2021-02-01
热管式生物质气化炉
热管式生物质气化炉是将高温热管技术引入生物质气化炉中，实现生物质的间接气化，使得生成的燃气中不含氮气，热值可达15MJ/Nm3。试验结果表明与用空气直接供热气化的气化炉气体组分和热值比较，用热管式生物质气化炉间接供热得到的气体组分中H2的含量很高，约是用空气直接供热气化的10倍，热值是用空气直接供热气化的2～3倍。用所开发的热管式生物质气化炉建立小规模分布式热电联产系统，合理利用生物质能，解决我国分散地区的热、电供应问题。已申请了两项发明专利，目前均已授权。旋转热管生物反应器是采用回路热管的技术原理，依靠热管吸热段上的热管浆叶来实现吸热。热管浆叶和热管搅拌轴是相通的，两者组合的旋转热管本身是一个等温体，当热管浆叶围绕搅拌轴旋转时，在釜内形成圆筒形的液体等温层，并通过布置多层热管浆叶，就可实现整个釜内的温度均匀性。优点是吸热桨叶单元占用空间小，强化管外反应器内介质的传热传质，提高反应器内传热效率和生物反应效率，同时实现节能减排目的。已申请了一项发明专利，目前已授权。
南京工业大学
2021-04-13
城市生活垃圾气化熔融技术
技术创新性和领先性与国内外其他垃圾分选技术相比，本技术方案主要具备以下技术优势及创新新：(1) 针对我国垃圾特点的工艺路线选择及参数优化。本技术方案针对我国垃圾含水率高、热值低的特点，通过将前处理技术与工艺路线相结合，充分地利用了工艺流程中的余热、余气、余能。并且通过选择富氧作为反应介质，提高气化反应速率和能量转化效率。(2) 通过对垃圾气化熔融的核心装置进行了创新设计，使得系统高效、稳定。由于我国垃圾成分复杂，国外已有的系统装置易出现“水土不服”，本技术通过综合分析，优化设计，开发出适合我国垃圾状况的垃圾气化炉、飞灰旋风熔融炉等核心装备。(3) 通过集成优化并有机结合多种环保技术实现整个处理过程的绿色环保。本技术有机结合炉内脱氯、高温燃烧、飞灰熔融固化的手段，实现了二恶英的低成本控制；通过重金属分区固化、增加助融剂等手段提高飞灰熔融过程中重金属的熔固率，实现了整个系统重金属排放的低成本控制；通过优化反应参数、有机结合炉内脱硫脱氯、SNCR 等技术，实现了低成本的脱硫脱氯脱硝。（2）技术成熟度（3）市场及效益分析以日处理 300 吨城市生活垃圾的垃圾气化熔融处理系统为例，投资额约为 1亿元，每吨垃圾可获得毛收入约 580 元，刨去运行成本 285 元，每吨可获得净利润 295 元。综合下来，单台气化炉每年可获利约 2600 万元， 3 年多即可收回投资。（4）合作条件(1) 有独立承担民事责任能力的企业法人，具有良好的信誉基础和积极向上的事业激情。(2) 有相应的投资能力，并且具备一定的市场开拓能力。(3) 有一定的启动资金和市场经验，具备较强的品牌经营意识。
西安交通大学
2021-04-11
太阳能高效聚光热电联产装置
本项目技术成熟，已成功完成 500kW 示范装置安装和运行并通过科技部验收，光电效率可达 12%以上，光伏光热总效率可达 65%以上，投资回收期为 3.9 年。
西安交通大学
2021-04-11
新型太阳能光伏热电联产技术
太阳能光伏电池的光电转换效率随电池温度的升高而降低，电池板长期在高温下工作还会因老化 而缩短使用寿命。本项目提出了基于微热管阵列技术的太阳能光伏电池散热降温技术的新方法，以及 光伏废热高效利用的热电联产技术，成功解决了传统光伏电池由于电池温度高而引发的发电效率低、 电池寿命降低及热故障的技术瓶颈，极大提高了光伏组件的太阳能综合利用效率。目前该技术与产品 是国内外唯一能产业化与商业化运行的技术与产品。该技术可将光伏电池的温度控制在 45℃—55℃以下，可相对提高电池组件的发电功率及发电效率 10％—30%，还可防止电池板过热，延长电池板的使用寿命，同时实现 40% 左右的电池板废热利用，太阳能综合利用效率在 50% 以上。
北京工业大学
2021-04-13
新型太阳能光伏热电联产技术
北京工业大学
2021-04-14