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富氧燃烧高效低成本运行关键技术与示范
【研究背景】
我国以煤为主的能源禀赋决定了煤电将会在未来一段时间内充当托底角色，燃煤发电过程中产生的CO₂作为主要碳排放源，成为了“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的现实约束。开发具有大规模CO₂捕集功能的新型低碳燃烧技术是实现“双碳”目标的关键。其中，富氧燃烧技术采用空分系统所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气，同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性，实现烟气中CO₂高浓度富集，便于CO₂的分离与捕集，是最具发展前景的规模化碳捕集技术。
【成果介绍】
本成果提出了一种富氧燃烧高效低成本运行关键技术与其对应示范装置。着眼于发展经济、安全和可靠的富氧燃烧技术需求，本成果重点围绕两个关键科学技术问题：
(1)基于氧/燃料双向分级的富氧燃烧火焰组织、传热调控与污染抑制原理；
(2)基于静/动态仿真的富氧燃烧系统集成优化和控制技术，组织共性技术研发和工程示范。
本成果建立了常压与加压富氧燃烧条件下的分级燃烧、传热和污染物控制理论，开发了常压富氧燃烧的分级燃烧系统，研制了加压富氧燃烧的燃烧、换热及返料等关键装备，突破了酸性气体共压缩纯化等共性关键技术，掌握了常压富氧燃烧的系统集成、优化与控制方法，并提升富氧燃烧大型化设计能力。
其中，运用富氧压缩S/N/Hg一体化脱除技术，SO₂/NOx/Hg脱除率分别达到99%，93%和98%；35MWth富氧燃烧工业示范连续运行168h，锅炉燃烧效率90.68%，烟气中CO₂浓度71-82%，NOx浓度（等效空气燃烧）110mg/Nm³。相比空气工况，富氧工况下脱汞效率（以ESP前为基准）和ESP除尘效率进一步提升。
图2 应城35MWth富氧燃烧工业示范系统及现场实时运行
【技术优势】
与现有的其它碳捕集技术，包括燃烧前、燃烧后碳捕集技术，富氧燃烧碳捕集技术的改造成本更低，系统效率更高、生成成本更低、投资与碳减排成本更低。
【技术指标】
【资质荣誉】
获日内瓦国际发明展金奖(2017)、国际自动化学会电力工业设施奖(2017)、湖北省技术发明一等奖(2018)。
华中科技大学
2023-07-19
泵+管道输送系统的优化运行软件与高效节能技术
1 成果简介国民经济各生产部门广泛采用管道输送系统。为保证输送系统正常运行，需要按照流量和扬程配置若干台泵按一定的组合作为流体的动力源。泵与泵之间首尾相接为泵的串联模式，各泵的进口管、出口管分别连接在一起时称为并联模式。在大多数工业流程中，为了达到较好的动力配置常采用多台泵串联与并联混合使用的方式，这些泵构成复杂的泵串并联输送系统。 泵串并联输送系统的运行调节比较复杂，在我国目前多采用常规优化法。常规优化法通过改变泵的转速、改变泵的运行台数或增加新泵等手段达到改变系统运行状态的目的，属于一种半经验半理论的方法。常规优化法实施得当时可提高运行效率，但一般难以达到最佳节能状态。当调节不当时，泵系统中的某些设备将处于非稳定运行工况，不仅影响设备本身的使用寿命，也使得系统的安全性受到影响。 清华大学在长期的研究中积累了丰富的泵及其系统优化运行技术，并形成一套软件。该软件采用遗传算法进行泵串并联输送系统的最优化运行控制，可针对泵系统的实际串并联情况开发优化运行软件，确保系统高效节能。2 应用说明泵串并联系统主要可分成流量基本稳定和流量经常变化的系统。对于流量基本稳定的供水系统，泵的优化选型主要通过确定系统中各泵的转速使得整个系统在最佳节能工况下运行；而对流量经常变化的供水系统，如自来水供水系统、热电厂锅炉给水系统和供热系统、高层建筑生活供水系统、油田高压注水泵系统、中央空调的循环水系统和各种泵站输水系统等系统，这些系统是按照所需要的最大流量来选择水泵的，应根据所需流量的变化进行泵的优化调节。 无论哪种泵串并联系统，均可以通过软件的设置自动判别，并进行相应的优化计算，给出系统运行调节的参数。
清华大学
2021-04-13
基于无线工业网的高炉冷却壁高精度水温差及热负荷监 测系统
成果简介高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节， 占据炼铁的主导地位。 本项目将物联网、电子信息技术的最新进展引入高炉炼铁领域， 对于传统工业的现代化改造、 节能环保、 安全质量、 发展绿色经济等方面具有至关重要的作用。基于 zigbee、 无线 HART 等多种无线通信协议的工业无线网技术将为冶金行业节约大量昂贵的金属电缆， 不仅降低了系统的直接成本， 也降低了整个产业链中对于能源、 金属材料的消耗。本项目创新性地提出了采用无线传感网络技术的高精度高炉冷却壁循环水
安徽工业大学
2021-04-14
复杂难采矿体安全低损开采技术
针对地下开采深度不断增加，地下采空区体积日益增多，地压区残留矿等复杂难采矿体难以回采的难题开展研发，本成果主要技术内容如下：（1）建立了钨矿山地压与残留矿体可回采性的定量评价体系。（2）研发了复杂采空区三维模型和稳定性计算分析集成化分析方法。（3）研发了基于能量分析法的钨矿山难采矿体回采方案判别技术。该技术已在赣南钨矿山、铜陵凤凰山铜矿、焦冲金矿、太白金矿等十多个矿山进行了应用，取得了显著的经济和社会效益。
江西理工大学
2021-05-04
电池高性能低铂电催化剂
电池高性能低铂电催化剂研究首先合成含有高指数面的Pt3Fe 多级纳米线，再通过煅烧得到含有两个原子层厚的 Pt-skin结构，并评估了该材料在酸性介质中的氧还原和醇氧化催化性能，最后基于 DFT 理论计算结果证明含有高指数面的 Pt-skin表面对反应中间体的吸附能优化，有利于电催化反应的进行。该工作首次将 Pt-skin和高指数面结合，在催化剂活性和稳定性方面有了很大提升，为高性能电催化材料的设计和开发指出了新方向。
北京大学
2021-02-01
一种高频低幅轴向冲击器
本发明涉及的是一种高频低幅轴向冲击器,它包括钻铤外壳短接,中心管,选流器,纵振冲击器,中心管与选流器连接,选流器与纵振冲击器的节流管连接;纵振冲击器壳体的中心安装有节流管,节流管上设置有栅形孔及泄压孔,换向节套装在节流管外,冲锤套装在换向节外;锤体内壁有轴对称冲击槽和外壳半圆槽,冲锤外有锤砧,冲锤内有分流键,在冲锤中部有两个锤砧孔和两个分流键孔;换向节有轴对称换向槽和换向节半圆槽,换向节中部有换向节孔;启动流道由分流孔,选流器和钻铤外壳短接形成的空间,分流键孔依次相通构成,启动流道与纵振冲击器出口相通;冲击流道由栅形孔,换向节孔,锤砧孔,冲击槽依次相通构成,冲击槽与节流管的泄压孔相通.本发明能产生周期性的稳定的高频低幅的轴向冲击振动,有效提高当前深井,超深井钻井机械钻速.
东北石油大学
2021-04-30
一种低损毁的地温测量装置
本实用新型公开了一种低损毁的地温测量装置,包括限位板，所述限位板上开设有若干限位孔，限位孔内安装有放置温度计的温度计保护管，所述温度计保护管的一端设置有钻头，温度计保护管的底部管壁上开设有与管内连通的通温孔,通过设置带有钻头的温度计保护管，能方便的确定测量间距，轻松的压入土层中，能节省大量人力、物力，提高工作效率，可以避免对温度计的损坏，另外，相较传统低温计的曲管改为直管，改善了温度计弯曲处易损坏的缺点。
青岛农业大学
2021-04-11
双低杂交油菜 Double-low Hybrid Rapeseed
傅廷栋院士为首的研究团队培育的双低优质油菜华杂系列、华双系列等新品种，一般比常规品种增产10%-20%，面向湖北及其周边地区累计推广近8000万亩。
华中农业大学
2021-02-01
全降解低碳生物质复合材料
目前，低碳生活、节能社会是能源开发和材料研究的主旋律和重点，所以研究制造低碳材料是热点中的热点；而同时又是可再生、可降解的材料的聚乳酸、淀粉等生物材料，是当今研究的重要方向。聚乳酸、淀粉等生物材料都是从植物等非石油基能源开发而来，因此本项目所研究范围属于国家大力支持的绿色可降解材料领域，应用范围相当广，可替代现有的石油基、石油基复合物等污染环境、破坏生态的材料，是造福人类的潜在绿色材料。本研究以PBS、PLA、植物纤维或淀粉、增韧剂为主要原料用HAKKE制备PBS、PLA基复合材料。由于PLA的脆性和耐热性差，提高PLA的耐热性和韧性是本研究的关键。通过加入植物纤维等填料，并对其进行改性处理，可大大改善复合材料的耐热性能；而在PLA/淀粉复合材料中加入某些特定的增韧增强材料，可大大提高PLA复合材料的韧性，达到可日常生活所用的标准。同时，得到PLA复合材料是生物可降解材料，对环境无任何污染。
华东理工大学
2021-04-11
一种低脂肉丸的制备方法
本发明公开了一种低脂肉丸的制备方法，所述制备方法包括原料调配、斩拌、成型、蒸煮步骤。制备海藻酸钠:结冷胶=1:10的复配凝胶，在斩拌过程中将绞碎后的复配凝胶加入肉丸中，替代部分肥肉。结冷胶对高温耐受力较强，能够使肉丸在蒸煮过程中维持较高的弹性和硬度。复配凝胶可以替代肉丸中60%的肥肉，有效降低肉丸中脂肪含量。与直接向肉丸中添加海藻酸钠和结冷胶相比，将绞碎的复配凝胶加入肉丸中，更有利于改善低脂肉丸的形态和口感，且其感官特性更接近于脂肪未被替代的肉丸。
青岛农业大学
2021-04-13