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灵活智能燃煤发电技术
本成果提出一种灵活智能燃煤发电技术。该成果技术历经团队15年科技攻关，包括了以下成果内容：
（1）首创了激光拉曼法煤质在线检测技术，研制了基于煤质在线检测的锅炉灵活燃料与智能燃烧装备。
（2）提出了基于煤流识别的燃料自学习动态智能混配模型，发明了非接触式煤流自动识别与示踪技术，研发了多煤仓多煤种煤位分层动态辨识技术，研制了基于煤流在线监测的锅炉灵活燃料与智能燃烧装备。
（3）发明了炉膛、烟道及制粉系统CO浓度网格式多点高精度在线监测技术，研制了基于CO/O₂双参量协同的锅炉智能燃烧装备。
（4）构建了基于煤质-煤流-CO在线监测-飞灰含碳量等关键实时参量的燃煤火力发电灵活燃料、智能燃料燃烧技术体系，形成了全套系统与装备。
图1 激光拉曼煤质在线检测系统示意图
图2 基于煤流在线监测的锅炉智能燃烧示意图
【技术优势】
本项目发明的具有自主知识产权的“基于CO/O₂双参量的智能燃烧控制技术”、“基于煤质-煤流-CO-飞灰含碳量等实时多关键参量锅炉智能燃烧优化技术”、“激光拉曼煤质在线检测技术”、“非接触式煤流自动识别与示踪技术”，经国际国内查新及专家鉴定，均为本项目组独创技术，其主要技术参数国际领先，填补了锅炉智能燃料燃烧技术的空白，具有明显市场竞争力。
华中科技大学
2023-05-04
大型燃煤电厂智能发电系统研发及应用
智能发电体系结构
提出并构建了智能发电体系结构，与 DCS+SIS+MIS 系统的结构相比，系统的网络安全分区与功能分区发展为 ICS+ISS 的两层结构，实现安全可靠性与应用功能的统一。
智能发电运行模式
基于能效分析、运行优化、控制优化、设备状态监测，建立了能效、环保、灵活性等性能指标的“大闭环”控制模式，故障预警、诊断、容错控制的“大闭环”运行模式。
智能发电软件及算法模块
开发了ICS成套算法和应用功能软件。包括52种智能控制算法模块，120种智能计算分析诊断算法模块，形成了智能检测、智能控制、智能诊断和智能优化等功能。
智能发电投运效果
国内外首次投运，系统运行稳定可靠；预警准确率大于90%；综合节煤2.25g/kwh；降低运行人员操作量60%。
截至2020年5月，研究成果已在14台机组得到推广应用；新增合同额1.81亿元，直接经济效益4997万元。
智能发电鉴定及获奖情况
2019年10月，中国电机工程学会组织的技术鉴定认为：该系统设计思想先进、功能齐全、智能化程度高，具有良好的经济社会效益和推广前景，该系统整体技术达到国际领先水平。
项目获得2020年中国电力科学技术进步一等奖。
华北电力大学
2021-05-10
超临界二氧化碳燃煤循环流化床锅炉及发电系统与发电方法
本发明公开了一种超临界二氧化碳燃煤循环流化床锅炉及发电系统与发电方法，锅炉包括炉膛、分离器、尾部烟道和位于分离器回料段中的外置式换热器，炉膛内设有冷却壁和中温过热器，外置式换热器内设有高温再热器和分别与冷却壁和中温过热器连通的低温过热器，尾部烟道内设有低温再热器、高温过热器、上级省煤器、下级省煤器和空气预热器，其中，高温过热器与中温过热器连通，低温再热器与高温再热器连通；锅炉的工质为超临界二氧化碳。本发明锅炉能有效控制冷却壁壁温，保证锅炉安全可靠运行且热效率高；发电机组趋于小型化，具有更快的负荷响应速度，深度调峰适应性强，充分发挥煤炭资源优势，提高能源利用率，保障能源安全。
东南大学
2021-04-11
超临界二氧化碳大型循环流化床燃煤锅炉及发电装置与发电方法
本发明公开了一种超临界二氧化碳大型循环流化床燃煤锅炉及发电装置与发电方法，锅炉包括裤衩腿型单炉膛，炉膛两侧对称布置至少两组分离器，该分离器的上排气口连接烟道，回料段设有外置换热器；其中，炉膛内布置冷壁，炉膛外侧设有与冷壁连通的集箱，烟道内沿烟气流动方向设有低温再热器、上级省煤器、下级省煤器及空气预热器，外置换热器内设有高温加热器以及高温再热器，循环工质为超临界二氧化碳。本发明以超临界二氧化碳为循环工质结合裤衩腿型单炉膛，得到大型化、高效、相对低排的循环流化床燃煤锅炉，由其驱动的发电系统发电效率提高，配套的发电设备结构紧凑，体积小，材料初始经济投入小。
东南大学
2021-04-11
一种用于燃煤发电富氧燃烧的外置式氧气注入装置
本发明公开了一种用于燃煤发电富氧燃烧的外置式氧气注入装置，该装置包括沿着圆柱形烟道轴向方向彼此分层间隔设置的氧气注入管路，各层氧气注入管路均包括处于烟道外部的竖管、环形管、喷·688·管和清洁用孔，其中各个竖管一端分别与环形管相连通，所有竖管的另外一端共同连接于氧气输入主管；环形管相对于圆柱形烟道环绕而设置，其内侧经由与圆形烟道的表面以相同锐角倾斜相交的多个喷管与烟道相连通；清洁用孔设置在环形管的最下方
华中科技大学
2021-04-14
一种燃煤发电机组超低负荷运行的系统与运行方法
本发明公开了一种燃煤发电机组超低负荷运行的系统与运行方法，该系统由两台联合运行的燃煤发电机组组成，包括汽轮机、蒸汽系统、真空抽气系统、凝结水系统和给水系统；发电机组的蒸汽系统之间通过热再蒸汽联络管相连；发电机组的给水系统之间通过给水联络管相连。本发明将两台机组超低负荷运行时的蒸汽出力，集中在主锅炉上，解决了当燃煤机组超低负荷运行时，锅炉燃烧失稳，磨煤机、风机及脱硝反应器不稳等问题，同时大幅提高锅炉运行操控的安全性和可靠性。
东南大学
2021-04-11
光-浪-流集成一体化发电装置
技术成熟度：技术突破
目前的潮流能发电机组以直驱液压变桨及带变速箱的液压变桨为主，其发电机和变速箱均采取机械动密封方式进行密封防水处理，海洋环境下，机械动密封的可靠性和运行效率往往冲突，密封层级多运行阻力大，效率低，密封层级少，密封可靠性差，机组的运行可靠性大大降低。光伏、波浪、海流一体化集成发电，波浪能与海流能水轮机对转并通过磁力耦合驱动发电机增速，具有多能互补、高效获能、转换效率高、结构简单、运行可靠等特点，为规模化海洋能开发提供创新型设计。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
大型燃煤锅炉改造技术
西安交通大学
2021-04-10
超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉及其驱动的发电系统
本发明公开一种超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉，采用超临界二氧化碳代替现有循环流化床锅炉内蒸汽作为吸热做功的工质，工质吸热过程包括一次分流和一次再热。超临界二氧化碳循环流化床锅炉工质受热面包括设置在炉膛内的二氧化碳冷壁屏式加热器和高温再热器；分离器出口处至炉膛在回料器段并行布置以灰作为热源的外置上级省煤器；尾部烟道内沿烟气流动方向受热面包括低温再热器和下级省煤器。本发明还公开了该超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉驱动发电的发电系统。本发明的超临界二氧化碳循环流化床燃煤锅炉强化了再热器高温段的烟气传热，同时也缓解了尾部烟道热量需求压力，能够有效降低污染物的排放量、排烟温度，增大锅炉效率。
东南大学
2021-04-11
面向大型燃煤机组全工况灵活智能运行的协调控制策略
高效利用大型燃煤火电机组的灵活深度调峰优越性促进更大规模可再生能源电力消纳对构建我国新型电力系统具有重要积极影响。准确掌握燃煤机组频繁变化的调峰过程动态特性是设计高性能协调控制方案的前提条件。因此，本成果推出面向燃煤机组实际发电过程的智能抗扰控制关键技术及其控制器参数在线优化机制。
创新点
随着频繁大范围调峰已成为大型火电机组的常态化运行趋势，本成果设计了一种兼顾机组发电成本及碳排放量的全工况智能抗扰控制策略。通过有机融合误差自抗扰控制器与快速鸽群优化器，机组实现了对电网负荷指令的迅速响应。
华北电力大学
2025-03-26