现有的燃煤工业锅炉控制系统热效率低下，技术指标低劣，系统稳定性、控制精度差；不仅控制效果差强人意，而且会造成大量的能源浪费。本作品以矿锅炉控制系统为对象，在不改变硬件系统条件下，通过解读和分析现有控制系统，给出了系统评价；从矿业集团锅炉改造的实际出发，提出了可改进的优化方案，结合现有先进的技术进行了分析与设计，并给出了优化方案的数学模型，改造后的锅炉系统全面提高了系统总体控制效果，在节煤、节电方面采取切实可行的节能降耗措施。

1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化，企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快，也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中，广泛存在没有过程自动控制手段，工艺不合理造成成本偏高，不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验，与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系，它涉及到加工系统的众多影响因素：物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等，而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手，借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术，实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下：粉体加工系统标定，能耗分析；原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析；加工物料物性分析与加工系统的匹配；改善料仓结构及料位控制系统，避免料仓结拱，提高给料稳定性；分级机技术改造，提高分级效率和产品细度；外加剂的应用，改善粉体物料的流动性，提高工作效率；调整设备结构，保证合理的机内物料滞留量；通过加工设备工作状态的监控，自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率，合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异，需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。

1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化，企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快，也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中，广泛存在没有过程自动控制手段，工艺不合理造成成本偏高，不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验，与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系，它涉及到加工系统的众多影响因素：物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等，而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手，借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术，实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下：粉体加工系统标定，能耗分析；原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析；加工物料物性分析与加工系统的匹配；改善料仓结构及料位控制系统，避免料仓结拱，提高给料稳定性；分级机技术改造，提高分级效率和产品细度；外加剂的应用，改善粉体物料的流动性，提高工作效率；调整设备结构，保证合理的机内物料滞留量；通过加工设备工作状态的监控，自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率，合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异，需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。

改造设备介绍：江苏新瑞机械有限公司有一台由天津某厂购进的德国 WADRICH COBURA 数控导轨磨，因长期闲置不用，电气元件老化，配件停产，决定进行电气的改造和机床的修 复。 改造方案：1、采用德国西门子 SINUMERIK 840D 数控系统，替换原机床的 810 数控系统；2、 使用 OP010 机床操作面板；10.4”彩色液晶显示器；PCU50 人机单元；NCU572.5 数控单元。 实现机床立磨头（S1）、万能磨头（S2）、X、Y、Z、A、U、V、U1 轴及横梁（W1、W2）轴的 控制要求； 3、采用西门子 611D 驱动系统和 1FT6 交流司服电机替换原来的驱动系统和电机； 4、恢复原 X 轴的曲线磨功能。X 轴为绝对值旋转编码器反馈，液压驱动系统。

成果与项目的背景及主要用途： 工业燃煤锅炉型式各异，主要是正传链条炉排锅炉，占总数的 70%以上，它们的热效率普遍较低，平均只有 67%，比发达国家低 15～20 个百分点。其主要原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。天津大学技术团队设计发明了链条燃煤锅炉分层给煤装置和新型排烟热回收装置。通过链条燃煤锅炉分层给煤装置，可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，使其充分燃烧。新型排烟热回收装置的技术原理与传统装置不同，由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。新技术装置可以用于各行业大型锅炉节能改造，提高锅炉燃烧效率，降低能源消耗。 技术原理： 链条燃煤锅炉分层给煤装置可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，大颗粒在最下面、中颗粒在中间，小颗粒在最上面。新型排烟热回收装置由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。因此，可以将排烟温度降低到 40℃以下，而在该温度区域内，烟气中的大部分水蒸汽都会凝结成液体水，释放出汽化潜热，并为排烟热回收装置所回收和利用，因此，将大大提高锅炉的热效率。其原理图如下： 应用前景分析及效益预测： 天津某热源厂有 29MW 的燃气锅炉 2 台，供热总面积为 130 万 m2。根据实测，每台锅炉的燃气消耗量 2330m3 /h，排烟温度为 138℃（有节能器），实际运行热效率只有 82%。如果能够将新型排烟热回收装置用于这 2 台锅炉上，按照锅炉热效率提高10%，燃料消耗降低 10.86%计算，每小时可以节约天然气 506 m3，每个采暖季可以节约天然气约 182 万 m3，折标准煤 2210 吨。目前天津市天然气市场价为 3.25 元/m3，据此计算，每年可以节约燃气费用591 万元左右。初投资约为 800 万元，在 2 个采暖期内就可以全部收回。此外，每年还可以减少 CO2 排放 3567 吨。经济效益、环境效益和社会效益都十分显著。 应用领域：燃煤锅炉提供能源生产行业 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 根据企业实际状况与需求商谈决定。 合作方式及条件：技术合作。 

航天科恩实验室设计、装修、安装、施工一站式服务，本着“安全、环保、智能、实用、耐久、美观、经济、”的施工理念，我们在设计过程中始终坚持“以人为本”，实验室装修中，美观实用的家具，是高标准实验室装修成功的前提。面对不同客户、不同实验室，把顾客的信息准确传递到设计部门，设计部门进行合理设计，装修竣工给客户一个“经济舒适、实用耐用、安全智能”的全新实验室。 安全：在进行实验作业时，必须确保安全性，尤其是在进行化学试验时，必须有效地排出有毒有害、有味的废气，以保障实验人员的身心健康。 高效：提高实验效率，才能加快实验进程，必须根据不同的实验课题，以及其工艺性配置适的实验设备。 舒适：明快亲切的色彩：符合人体工程学的外形尺寸;方便、实用的功能以及符合环保要求的选材，从而确保科研人员的舒适工作。

本成果从一株高产 L-异亮氨酸的 C. glutamicum 出发，运用反向代谢工程策略对其代谢通路进行理性重排，以期实现 L-苏氨酸高产，特别是近期，通过热诱导丙酮酸羧化酶和苏氨酸外排泵创苏氨酸产率纪录，开发了一种两段式温控发酵苏氨酸的重组大肠杆菌和工艺，发酵罐苏氨酸摩尔转化率达 103.28%。这套复 杂中心代谢途径的自我调控维持了生产和生长的平衡。论文用实验室前期构建的一株产苏氨酸的重组大肠杆菌 TWF001 为宿主，首先编辑了涉及副产物有机酸合成、产物降解和转运的基因，并证实这一系列菌种在 37 度升至 42 度情况下的生长情况等同正常 37 度发酵；然后用一套大肠杆菌热敏启动子去转录四环素启动子阻遏蛋白，四环素启动子后的报告基因 37 度表达，42 度不表达。 

一.项目简介系统综合分析方法是河北工业大学刘智勇教授创立的一种全新的节能技术。工业实践表明，该技术特别适用于石油、化工等行业老厂节能改造。石油、化工行业大都是耗能大户，且很多企业存在以下问题： 由于设计缺陷或各种条件变化，现行操作条件与最优条件相距甚远； 很多设备在设计时采用的是多年前的设计规范，其设计裕量一般偏大； 以前人们节能意识淡薄，在很多环节上对节能考虑很少。上述问题造成现有企业能量消耗偏高，对这些企业进行节能改造势在必行。但是，对上述企业的节能改造必须在高新科技指导下才能取得最大效益。现在流行的“热夹点分析方法”是非常有效的方法之一。但是，热夹点技术是20世纪80年代产生的。由于受当时条件限制，该技术只考虑换热网络的优化，很少考虑换热网络与化工过程的主体（反应与分离过程）的相互影响。所以，热夹点技术给出的“最优化方案”往往不是真正的最优方案。在很多情况下，热夹点分析给出的改造方案需要调整换热网络或增加换热面积才能达到一定节能效果。随着对石油、化工系统各种科学问题的逐步深入研究，特别是计算机模拟与优化技术的发展，我们可以考虑化工过程整体优化问题，也就是说可以把反应、分离的操作条件、换热网络、公用工程以及设备裕度等因素综合考虑得出优化方案。这样，既可保证过程在全面优化条件下运行，又能充分利用设备裕量。河北工业大学刘智勇教授创立的系统综合分析方法就是这样一种新技术。该技术首先对全过程进行模拟，得出与实际过程相吻合的数学模型，然后采用热夹点技术对换热网络进行分析，找出“热夹点”及“网络夹点”。在上述工作基础上，结合过程具体特性，对换热网络及整个系统进行全面分析及优化，从而得出最优化解决方案。在考虑节能方案时，不仅考虑过程优化，同时考虑现有设备对过程的制约以及设备裕度等因素对耗能的影响。显然，这样得出的节能方案比传统热夹点技术得出的方案更好。系统综合分析方法在解决问题时分两步进行。第一步，提出“设备零投资”方案。由于现有很多企业设备裕量偏大，如果充分利用这些裕量，经常可以达到一定的节能效果。换句话说，该方案是在充分利用现有设备的裕量条件下优化现有操作条件。这样做有两个好处：没有设备投资、无需停车。在“设备零投资”节能方案基础上，结合热夹点分析方法，增加换热器或调整换热网络，可以得出效益更大的节能方案。我们称之为“增加设备或调整设备方案”。上述两个方案有各自的优点。“设备零投资”方案无需对设备进行大的改造，甚至无需任何改造投资费用，可以在不停车情况下进行，所以有其独到的优点。工厂无需等到大修，即可通过“设备零投资”方案取得一定节能效果。在大修时采用“增加设备或调整设备方案”可望取得更大的节能效果。应用实例：燕山石化炼油厂润滑油生产车间酮苯脱蜡溶剂回收装置能耗很高，拟投资600万元对该系统进行改造。我们采用系统综合分析方法对该装置进行了全面分析，找出了能耗高的根本原因，提出了一套“设备零投资”节能方案。按照该方案，厂方无需任何设备投资，即可达到很好的节能效果。厂方采用了我们的方案。工业实践表明，该装置节约蒸汽达25%，每年可节约费用260万，同时节省了600万元设备投资。随后，我们又对该公司其它四套溶剂回收系统（上述系统采用蒸汽加热，这四套系统采用加热炉加热）进行了分析，提出了新的“设备零投资”节能方案，这些方案仍然无需设备投资。结果节约燃料达10%。四套装置每年可节约燃料费用400万元左右。另外，该技术已经在大庆石化、大连石化得到应用并取得很好的节能效益。从应用实例可知，系统综合分析方法具有以下特点：投资少（甚至是设备零投资）、见效快、设备及换热网络改动小（甚至无需改动）、无需停车等优点。二.市场前景我国化工企业能耗很高，节约能源不仅给企业带来很好的经济效益，也将对减少废气及CO2排放，有很好的社会效益。市场前景广阔。三.规模与投资本技术适用于比较大的企业。采用本技术，投资很少，见效很快。四.生产设备如前所述，采用本技术，在应用本技术的第一阶段，工厂无需设备投资。五.效益分析对中石油、中石化等特大型企业的应用表明，采用本技术，在设备零投资前提下，可以得到10%左右的节能效益。对其它技术力量比较薄弱的企业，由于其技术及设备比较落后，采用本技术进行节能改造，节能效益将更为明显。六.合作方式以节能效益分成方式进行合作，也可以双方共同协商其它合理方式。七.其他八.图片大庆石化公司炼油厂采用本技术进行节能改造的情况说明：项目负责人：刘智勇所属学院：化工学院，河北工业大学联系电话：13132559169,022-60202047邮箱：liuzhiyong@hebut.edu.cn, liuzy56@hotmail.com