成果介绍 成果名称：多元耦合燃料（生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤）发电关键设备防腐蚀感应熔焊与喷射复合涂层技术 成果参与单位：江苏科环新材料有限公司、深圳能源环保股份有限公司、上海康恒环境股份有限公司 成果完成人：曲作鹏 知识产权情况：已申请专利87项，其中已授权发明专利17项，已授权实用新型专利27项 针对我国新能源与环保科技的重大战略，以解决垃圾与生物质发电锅炉高温防腐的实际需求为目标，本项目拟搭建应用于生物质与垃圾电站锅炉腐蚀防护的高频感应熔焊系统技术平台，在多元耦合燃料（生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤）发电关键设备等受热面，开发完成镍基自熔合金高温涂层的技术体系，包括涂层材料与工艺，形成针对各类客户群体的系列解决方案。 随着近年来我国生物质和垃圾电站的迅猛发展，锅炉高温腐蚀问题日益突出，传统热喷涂技术由于易脱落、孔隙率高而应用受限，前期用得较普遍的Inconel625合金堆焊，也逐渐暴露出由稀释率高引起的高温防腐性能受限等问题。因此，开发新型高温防腐涂层技术已迫在眉睫。本项目在国家“十三五”重点研发计划等项目的支持下，经过十余年的集智攻关，于2019年初研发成功了高频感应熔焊高温腐蚀防护涂层技术，取得了系列创新性成果：首次在国内构建了生物质与垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台，开发了在水冷壁管排表面制备耐镍基自熔合金高温薄涂层的技术体系，解决了城市垃圾与生物质电站锅炉高温腐蚀防护的技术瓶颈，打破了发达国家的技术封锁，形成了系列针对城市垃圾与生物质焚烧发电锅炉高温防腐的不同客户群体的解决方案。 我国西部特别是新疆地区的高硫高钠盐等高腐蚀性煤在燃烧过程中产生高浓度硫化物和钠盐等腐蚀性气体，造成水冷壁、过热器受热面的高温腐蚀、尾部烟道空气预热器低温腐蚀和受热面结焦等，特别是对燃烧器区域水冷壁管来说，如果没有防护涂层只能使用1—2年。传统的热喷涂，由于结合强度低孔隙率高，很少应用；普通高频感应熔焊虽然有效，但寿命难以超过5年；目前用得最多的是堆焊高温合金，但一般五年后就逐渐会发生涂层脱落和管壁减薄甚至爆管的现象，非计划停炉维修给企业造成了极大的经济负担。针对我国西北地区高硫高钠盐燃煤发电锅炉受热面对高温防腐的迫切需求，本项目拟开发感应熔焊与超音速喷射复合金属陶瓷涂层技术，从服役寿命、使用性能到性价比等方面都优于堆焊，以期彻底终结困扰我国燃煤行业多年的高腐蚀性气体对锅炉管道造成的严重腐蚀的防护难题。 创新点 1、首次在国内构建垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台，自主开发了在水冷壁管排表面制备耐高温涂层的防腐技术体系，打破了发达国家对核心技术的封锁，突破了垃圾电站锅炉涂层防护系统核心技术瓶颈，形成了整体防腐的焚烧解决方案。 2、首次在国际上成功研发镍基自熔合金与金属陶瓷梯度复合涂层的防护技术，发明了基于重熔与喷射一体化的高温全域防腐全套技术，锅炉的高温腐蚀防护性能与服役寿命显著提升。 3、创新锅炉管道镶嵌陶瓷瓦的长效防护方法，发明了多项陶瓷高效低成本加工技术，填补了国际上硬脆材料特种加工技术的空白，突破了垃圾焚烧发电锅炉高频感应熔焊系统核心技术瓶颈。 市场前景 磨损与腐蚀是工业生产中的共性问题，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各种机械零件失效的一半以上由于磨损，每年因金属磨损、腐蚀造成的直接经济损失约达７万亿美元。垃圾焚烧电站锅炉受热面腐蚀问题，非常普遍，其腐蚀机理主要是所焚烧的垃圾中含有Cl,S以及碱金属等元素，造成Cl，S化合气体腐蚀和低熔点碱金属盐熔融腐蚀。据“十三五”规划，2020年焚烧处理能力占无害化处理比例50%，预计复合增长率不低于20%，垃圾焚烧规模呈快速增长态势，截至2018年，中国已运行的垃圾焚烧厂约为380座，处理能力约为37万吨/日，中国在建的垃圾焚烧厂约为200～250座，处理能力约为20～25万吨/日，中国垃圾处理“起步晚、起点低、发展快”，垃圾焚烧发展极快，2025年行业总规模估计超过100万吨/日，垃圾焚烧发电站超过2000家。余热锅炉高温防腐蚀涂层市场规模100亿以上，年增长率在20%以上，且防腐蚀涂层是消耗品，平均3—5年为一个周期。 另外，该技术不仅可以用于垃圾焚烧电厂，团队在农机刀片耐磨、水泥建材行业耐磨、机械重工表面硬化耐磨处理、钢轨耐磨涂层、高端球阀防腐、燃气轮机热障涂层、海上风电盐雾腐蚀、军工等领域的新产品、新技术也逐步成熟，走向规模化应用市场。 应用案例 深圳能源环保公司宝安老虎坑垃圾焚烧发电厂4号、5号、6号锅炉项目，工程地址：深圳市宝安区松岗镇老虎坑，业主单位：深能环保宝安垃圾焚烧发电厂。 获奖情况 2021年中国商业联合会科学技术奖 一等奖 2021年河北省科技技术奖 二等奖 2019年CCTV中国十大创业榜样 2019年第八届中国创新创业大赛 优秀企业奖 2019年第七届创业江苏科技创业大赛 三等奖 2019年“创客中国”江苏省中小企业创新大赛 优胜奖 2019年 淮安市第四届企业科技创新大赛 一等奖

便携式煤样造影装置，包括电脑、分析台、造影仪和遥控器，电脑放置在所述分析台上，造影仪包括上盖、机体外壳和内架，上盖通过铰链与机体外壳连接，内架设在机体外壳内。内架上设有侧面相机，上盖的下表面安装一个上端相机，内架的下平板安装一个下端相机，所有相机一起工作，共同完成煤样的三维造影。本发明还公开了煤样三维影像采集方法，造影仪采用成熟的计算机影像合成技术采集煤样的外观数据，有利于存储煤炭勘探现场的煤样影像资料，帮助勘探技术人员后期的数据采集和处理，并且造影仪在保证技术要求的前提下，整体设计尺寸小巧，方便勘探技术人员携带，可以极大提高煤炭资源勘探人员的工作效率，减少数据采集误差。

（专利号：ZL 201410030342.8） 简介：本发明提供一种转盘式连续热处理低阶弱粘煤或低阶不粘煤的方法，属于煤化工技术领域。该方法首先将干燥后粒度小于3mm的煤料通过螺旋震动给料器在顶部给料，不同气氛介质预热到一定温度后进入转盘式热处理装置，控制炉温与电机转速改变煤料的升温速率来改质低阶弱粘煤或低阶不粘煤。热处理后煤样的干燥无灰基挥发分由原来的42%左右降低到15%左右，H/C基本无变化，O/C相应降低较多，热处理后煤样挥发分降

一种基于煤粉炉的煤热解蒸汽、焦油和煤气联产系统，首先将煤磨至一定粒度后用风机加压后的再循环热解煤气输送至置于煤粉炉烟道内的盘管式热解系统中，与炉膛出口的高温烟气换热发生热解，热解产生的半焦和高温热解煤气送入旋风分离器，分离出的半焦送入煤粉炉燃烧，高温煤气经冷却分离出焦油后部分用作热解煤粉气力输送介质，剩余煤气进入后处理系统可合成下游化工产品，而获得的焦油经脱水净化后可加氢精制制取燃料油等；本实用新型将盘管式热解器置于煤粉炉烟道内部，利用高温烟气的热量使煤粉热解，减少了热量以热载体的形式传递过程中的热损失，能量利用率高；通过本实用新型的方法耦合热解炉，实现煤炭分级转化利用。

无人工作面煤与瓦斯共采技术是以中国矿业大学多年研究形成的薄煤层无人工作面和煤与瓦斯共采技术理论为基础，并结合现场高瓦斯近距离煤层群条件下薄煤层保护层开采，建立起来的难采薄煤层保护层的安全高效开采技术。该技术在安全监测预警系统的保护下，通过远程控制关键生产设备并监测其工况，集成利用目前最新的采煤机自主定位与自动导航技术、煤岩自动识别技术、液压支架电液控制技术、刮板输送机自动推移技术、工作面自动监控监测技术、井下高速双向通讯技术和计算机集中控制技术来实现自动或半自动割煤、移架、移刮板输送机等生产流程，使工作面达到少人甚至无人的目的；并通过本煤层、顶板裂隙带、采空区及被保护煤层瓦斯抽采体系，有效解决卸压煤层群高瓦斯涌出对保护层无人工作面构成的威胁。该技术在充分开采利用难采薄煤层煤炭和瓦斯资源的同时，也实现对高瓦斯煤层群的卸压防突。 此技术可实现多重目标： （1）充分开采利用薄煤层煤炭及瓦斯资源；（2）实现难采薄煤层开采工作面生产过程自动化、采煤工艺智能化、工作面管理信息化以及操作的无人化；（3）实现高瓦斯近距离煤层群的卸压防突；（4）有效控制保护层无人工作面瓦斯涌出量。 因此可以有效解决难采薄煤层开采劳动强度大、机械化程度低、安全系数低、工作效率低和煤层群高瓦斯涌出的难题，实现科学采矿及煤炭资源绿色开采的理念。 薄煤层无人工作面煤与瓦斯共采技术来源于国家高科技研究发展计划（863计划）、江苏省优势学科建设项目和国家自然科学基金青年科学基金项目，该项目研究成果总体理论与技术水平将达到国际领先水平。

西安科技大学自 1998 年开始对我国煤与瓦斯共采基础理论进行研究，成果获陕西省科学技术二等奖，出版专著 2 部，发表论文 40 余篇（其中 SCI 、 EI 收录 12 篇， ISTP 收录 5 篇），获专利 5 项。研究成果已在山西省天池煤矿等多个高瓦斯矿井进行了煤与瓦斯共采技术验证，有效指导了煤矿现场的瓦斯抽采工作，实现了矿井的安全生产，具有良好的社会和经济效益。

项目简介 本成果利用去阻启动喷动床为反应器，将生物质秸秆和煤共催化气化，产生燃气， 形成了生物质稻草催化水煤气反应低焦油中热值燃气制备工艺，可用于农村地区以村镇 为单位的小型气化站的建设。成果已取得发明专利授权，ZL 2009 1 0264047.8。 性能指标 120kg/h 的生物质稻草等与煤、碳酸钙和水蒸汽共气化，生成焦油含量低于 10mg/m3 、 热值 10-15MJ/m3 的农村用燃气。 适用范围、市场前景

一般来说，燃料成本约占燃煤发电企业总发电成本的70%－80%。可见，燃料成本是发电厂生产经营和经济核算的中心环节。因此，燃料的现代化管理水平对火力发电厂的生产安全、经济、稳定以及提高企业的经济效益有着重要意义。火电厂的燃煤管理是生产管理的重要环节之一，只有准确、迅速测量出煤场存煤量，才能对电厂进行成本核算、经济效益评估和科学的管理。传统盘煤方式主要采用人工丈量的方法。这种方法不仅费时费力、不准确，而且易受气象条件影响。

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（1）构建新型煤粉燃烧动力学模型，分析了煤粉燃烧反应行为及限制性环节，确定含铁冶金粉料及过氧化钙作为喷煤添加剂。 （2）研究了高炉喷吹煤粉催化燃烧产物性能及其与焦炭的相互作用行为，分析了高煤比条件下高炉回旋区内焦炭劣化的原因，确定高炉喷吹用煤及添加剂的应用条件。 （3）自主研发出以转炉除尘灰与CaO2为主配料的新型高炉喷吹煤粉复合添加剂，有效改善高炉喷吹煤粉的燃烧性能，并实现冶金固废资源的有效利用及节能减排。 （4）开发出集高温控光技术和高炉回旋区火焰