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。

本实用新型涉及一种燃煤机组烟气超低排放装置，特别涉及一种燃煤电站超低排放环保岛系统。一种燃煤电站超低排放环保岛系统，该系统包括：电站锅炉，用于协同控制烟气中氮氧化物和氧化零价汞的SCR脱硝系统，空气预热器，用于协同控制烟气中烟尘、三氧化硫和汞等污染物的静电除尘器，用于协同脱除烟气中二氧化硫、汞、氮氧化物和颗粒物污染物的湿法烟气脱硫系统，用于协同脱除烟气中细颗粒物（PM2.5）、三氧化硫和汞污染物的湿式静电除尘系统，和烟囱几个部分，上述装置通过烟道依次相连。本实用新型在现有脱硫脱硝除尘装置上进行升级改造，达到单一装置同时控制多种污染物，实现多种污染物协同控制的效果，节省了投资费用和运行费用。

成果简介这是一款适用于采用小型燃煤锅炉采暖或某些特定场合（如小型烘烤） 等供热系统的自能控制器。 通过控制各阶段风机、 煤机的转速及风煤比， 实现工质温度的智能控制； 系统同时具有热电偶断路、温度超限、 煤料斗缺煤和给煤机主轴过载检测等功能， 并有相应的报警提示。 控制系统具有运行稳定、 智能化、 高效和适用广泛的特点， 对于小型燃煤锅炉供热系统的节能减排和安全运行具有重要的实用价值。成熟程度和所需建设条件已做出样机。 试运行结果表明， 系统运行稳定， 对于

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。

钢铁行业排放的废气污染物中约有 40%以上的烟(粉)尘，70%以上 SO 2 ，50%以上 NOx，90%的二噁英来自烧结机，焦炉烟气中也含有较高的 NOx 和二噁英，烧结烟气和焦炉烟气的治理是钢铁工业烟气治理的重点和难点。随着环境质量要求的逐渐提高，推进开发烧结烟气和焦炉烟气高效脱硫、脱硝、二噁英协同处理技术对解决钢铁企业所面临严峻的环保问题，提升钢铁工业整体竞争力具有关键意义。针对烧结烟气和焦炉烟气治理困难、处理成本高、处理后副产品难处理等问题，分别研发了利用高炉处理烧结烟气协同脱硫、脱硝、脱二噁英并回收二氧化碳新方法与高炉处理焦炉烟气协同脱硫、脱硝、脱二噁英并回收二氧化碳新方法，充分利用钢铁企业高炉的高温和强还原能力等优势，还原烟气中二氧化硫和氮氧化物、分解二噁英、将二氧化碳转化为一氧化碳、并回收利用烧结烟气的显热及其中的一氧化碳资源，可发挥显著的节能减排效果，为我国钢铁企业解决环保难题提供金钥匙。

成果与项目的背景及主要用途： 鉴于我国东部地区尤其是京津冀地区严重雾霾天气的频繁出现，国家提高了 对燃煤锅炉及燃煤电厂烟气净化的要求，尤其是烟气脱硫标准。针对这个情况， 天津大学采用先进的离子液技术对烟气进行脱硫。 技术原理与工艺流程简介： 脱硫用的离子液体是以有机阳离子、无机阴离子为主，添加少量活化剂、抗 氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液；该吸收剂（R）对 SO２气体具有良好的吸收和 解吸能力，其脱硫机理为：SO2 + H2O + R ←→ RH+ + HSO3-低温下反应从左 向右进行，二氧化硫被吸收剂吸收，高温下反应从右向左进行，二氧化硫从吸收 剂中再生出来，达到脱除和回收烟气中 SO2 的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 与传统石灰石石膏法的比较：技术先进性：国内领先，独树一帜 ①脱硫效率高：> 99% （可达< 10mg/Nm3）。 ②对进气含硫量不敏感：从 800 ppm 到 14% 的含硫量运行成本稳定，不随 含硫量的上升而增加，对使用煤无限制。 ③能耗低，利用废热：再生塔对所用蒸汽要求低，只需利用火电厂废热。 ④工艺流程简单，无酸碱腐蚀：无石灰浆制备系统，系统为弱酸性气液相环 境。系统不需高压喷嘴，无磨损，无腐蚀。 ⑤系统运行可靠：工艺流程科学、精练、简洁，可实现高达三年无系统故障， 不需停车检修。 ⑥运行简便：容易维护易掌握，降低运行难度、调试时间和维修费用，降低 风险。 应用前景分析及效益预测： （1）环保实效性 ①无二次污染：场地无粉尘, 无强噪声，无新生固体、气体和液体排放物。 ②吸收液可再生，循环使用，损耗低。 ③副产国内资源相对贫缺的副产品： 副产品为 99%干基的 SO2，可作为液 体二氧化硫、硫酸、硫磺或其它硫化工产品的优良原料。 ④环保前瞻性：在脱除 SO2、NOX、Hg、As 同时（部分离子液离子交换再 生脱 NOX、Hg、As），不释放 NH3、CO2,符合环保发展趋势。 （2）经济可行性 ①节约运力：无需常规的大量运输，无需规划运输/堆仓用地。 ②能耗较低：电耗低，可采用废热实现再生。 ③占地面积小：大幅减少烟气脱硫设施的土地使用面积。 ④脱硫设施运行费用较低，且不随烟气中硫含量上升而明显增加。 ⑤与传统方法相比，综合经济指标具有明显优势。 ⑥所有设备均可实现国产化。 应用领域：化工、环保领域（煤化工企业、钢厂、电厂等）。 合作方式及条件：具体面谈

火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。 现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10%左右。

成果介绍火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。技术创新点及参数现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10[[[[%]]]]左右。

(1)吸收剂中硫酸铵含量大，重量百分比达 5~40%，参与吸收反应过程，但最终回到硫酸铵状态，因此硫酸铵称为过程吸收剂。(2)石灰石（碳酸钙）没有直接与二氧化硫反应，但整个反应中，消耗石灰石与吸收二氧化硫，生成亚硫酸钙排出系统，因此石灰石称为吸收剂。(3)硫酸铵液作为过程吸收剂，起到缓冲液的作用，系统的 PH 值相对稳定，系统具有较大的操作弹性；硫酸铵液作为过程吸收剂，起到助溶石灰石的作用，使石灰石反应更完全； (4)以硫酸铵作为过程吸收剂，在脱硫的同时可部分脱硝；(5)脱硫渣主要成分是亚硫酸钙，提高副产综合利用空间。

活性氨烟气脱硝系统是一种既具有 SCR 技术高的脱硝率和 SNCR 技术投资、 运行费用低的优势，而又区别于单纯的 SNCR 和 SCR 技术的新的脱硝方式，它 是以高反应活性的活性氨为还原剂，在 400-800℃，无催化条件下与 NOx 发生 还原反应，从而达到脱硝的目的，具有重大的理论突破和应用技术突破，其克 服了 SCR 技术的催化剂投资大、烟气成分影响大、运行成本高的缺点，克服了 SNCR 技术的反应温度高、还原剂与烟气混合差、脱硝效率低、氨气逸出量大 的系列缺点。 活性氨脱硝系统只需建立活性氨发生装置及其计量喷射系统，系统结构简 单，设备投资少，占地面积小，对锅炉（窑炉）工况的影响小，具有脱硝效率 高、运行成本低和适用范围广的特点，对于解决我国目前的脱硝难题具有重要 的现实意义，适用于多种工业锅炉和工业窑炉的烟气脱硝。