齐鲁工业大学（山东省科学院院）生物基材料与绿色造纸国家重点实验室韩文佳副教授参与完成的“制浆造纸清洁生产与水污染全过程控制关键技术及产业化”项目具有突出的科技创新，提升了造纸行业清洁生产和绿色制造水平，为实现习主席提出的打好污染防治攻坚战的水污染治理做出重大贡献。 该项目以产学研用创新平台联合攻关突破覆盖造纸行业化学机械法制浆、化学法制浆、废纸制浆及造纸等所有主要工艺流程的清洁生产技术，形成了化学法制浆清洁生产节水减排集成技术及装备、化学机械法制浆废水蒸发燃烧资源化技术、废纸近中性脱墨制浆及造纸白水梯级循环回用集成技术等标志性成果，实现了造纸行业水污染全过程控制，解决了造纸行业面临的环境与资源约束难题。所研发的技术是国家发展改革委及原国家环保部等部委鼓励推荐的先进技术，为造纸行业新旧动能转换和绿色制造提供了示范。经第三方评估和鉴定，该项目技术先进、成熟可靠，清洁生产技术水平达到国际领先，部分关键技术填补国内外空白，已获授权发明专利30件、发表SCI论文36篇，出版专著3部。研发的技术已在10家大中型企业推广应用，近三年累计实现产值876.79亿元、利润168.29亿元。

利用金属材料的强度理论来指导采煤截齿齿体材料和焊缝的强度设计。采用新型的快速焊、淬一体化感应加热工艺，使截齿材料各部位实现强、塑、韧合理配合，获得等强度分布和梯度强度分布的两种类型截齿，从而达到提高截齿表面耐磨、心部耐冲击及接触疲劳寿命高的目的。使所生产的截齿性能实现国内领先，接近国际先进水平。同时实现在原有的生产工艺基础上，提高生产效率，单产节能，实现生产环境无污染和劳动强度得到明显改善的目标。

随着新能源渗透率不断增加，传统发电份额不断被挤占，导致系统惯量下降，热备用容量减小，降低了电网的安全稳定裕度。已知目前双馈感应风力发电机（DFIG）在最大功率点跟踪控制下，发电机输出功率难以响应电网频率波动，而超速减载控制和变桨距角控制虽然在一定程度上改善风电机组整体性能和一次调频特性，但存在预留一定备用容量而无法实现最大发电效益。目前储能装置已广泛应用于风电场，但大多为风电场集中式储能方案，其安全可靠性风险往往大于分布式模式，故如何提高单台风电机组的致稳性和抗扰性，使其具备一次调节能力显得尤为重要。 图1 实验装置图1 图2 实验装置图2 图3 DFIG的储能配置图 结合上述应用背景，提出以下技术解决方案： 1、结合DFIG直流母线储能装置的优势，从增加控制自由度、平滑源端风功率间歇性波动以及抑制网侧负荷扰动三个维度入手，分别提出基于超级电容器控制的DFIG惯量支撑与一次调频控制，基于变功率点跟踪和超级电容器储能协调控制的DFIG一次调频策略和考虑源－荷功率随机波动的DFIG一次频率平滑调节方法，上述控制可在增大发电效益的同时提升频率调节效果。 2、量化DFIG的一次电压调节能力，制定DFIG的动态无功控制策略，设计DFIG与风场无功补偿装置的综合协调控制方案，从提高系统稳定性和鲁棒性出发，研究自抗扰控制技术等快速提升风电场系统无功响应速度，最大限度地缓解电网电压跌落，提高电网的电压安全稳定性。 3、结合功率密度、可充放电循环寿命以及经济性作为储能介质选择的主要评测指标，确定合适的单一或混合储能介质及变换装置类型，根据频率调节目标计算储能装置的容量，进一步研究混合储能的容量优化方法，设计出一套高充放电效率、低成本的混合储能装置。 4、研究风储联合调频和基于超级电容调频、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点，通过多复杂工况验证不同技术方案的调频效果，结合储能容量、使用寿命、经济成本和技术性能比较得出最优方案。 5、研究大功率基于单一储能或混合储能控制的风电机组一次调频样机，完成风电机组参与系统惯量支撑与一次调节方案的验证，对新型一次调频控制技术和一次调压控制方案进行大功率样机的试验验证，完成工程应用的基础准备工作。 创新点 1、针对风电机组一次频率调节，分别提出了基于超级电容器储能、变功率点跟踪和超级电容储能协调控制和考虑源荷功率频率调节等方法，提高一次频率调节能力，并优化了储能装置的容量配置。 2、设计双馈感应风力发电机的动态无功协调控制方案，提出了双馈感应风力发电机最小限度降低机组出力下可提高无功极限最大值的最优方法。 3、分别就风储联合调频策略和基于超级电容器调频策略、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点和拓扑结构进行对比分析，最终得出采用风机分布式储能下的风储协调方案更加具有应用优势。 市场前景 通过本项目的研究，可形成新能源风机技术在大电网中应用效果验证方面的技术成果，有助于进一步体现国家风光储输示范工程的示范引领作用，推动新能源风机储能技术在大规模新能源接入地区的推广应用，为提升新能源发电高渗透率地区电网的安全稳定运行水平，促进建立可再生能源并网的辅助服务机制提供重要依据和借鉴。 应用案例 目前装置依托“双馈感应风力发电机惯量阻尼及一次调节方法的研究”项目，已开发完成380V/10kW实验样机，并预计展开示范应用。 获奖情况 “基于超级电容储能控制的双馈风电机组惯量与一次调频策略”论文获得《电力系统自动化》期刊2020年度优秀论文三等奖。

1.发明了种源特异性基因筛选方法，建立了简便、特异性强、适用的牛（普通牛、水牛）、羊（山羊、绵羊）、猪、马、驴、狗、兔、狐狸、水貂、鸡、鸭、小鼠、大鼠等种源成分鉴定方法。利用全基因组序列信息，自创生物信息分析流程，筛选物种特异的核基因DNA序列。 2.发明了适于牛、羊、猪转基因成分现场快检的LAMP试剂盒6种。6种外源基因LAMP可视化快速检测试剂盒，可进行牛、羊、猪中外源基因——人乳铁蛋白、人α-乳清蛋白、人抗凝血酶III、人溶菌酶基因、人乙肝表面抗原基因、ω-3脂肪酸去饱和酶基因的检测，不需要PCR仪和电泳仪，检测时长由普通PCR的2小时缩短到30分钟，检测限达到0.01%（w/w），灵敏度是PCR的10-100倍。 3.发明了胶体金免疫层析试纸条。研制出人乳铁蛋白和α-乳清蛋白检测的竞争性试纸条各2种，5分钟内可完成准确检测。用于鲜牛奶、鲜羊奶和奶粉中乳铁蛋白和α-乳清蛋白的定性检测。 成果可在畜产品、食品、饲料检测机构和企业、出入境检验系统进行应用，可为企业原料的真实性把关，确保畜产品和食品的真实性和信誉，具有显著的社会效益和经济效益。 转化条件：分子生物学常规设备和条件。 成果完成时间：2016年2月

发泡氯丁橡胶由于具有质轻、保温、柔软、防震等优点，在潜水衣、冲浪服、沙滩鞋、运动垫等体育用品中得到了广泛应用。与未发泡聚合物相比，发泡橡胶的相对强度和相对模量较低，尤其是尺寸稳定性差等缺点。因此，提高发泡橡胶材料的强度和尺寸稳定性，是研究的重要方向。与实心橡胶制品不同的是，海绵橡胶的性能除了受胶种、交联体系，填充体系等因素影响，海绵的泡孔结构对性能也有至关重要的影响。在橡胶发泡过程中同时进行着交联和发泡剂的分解两种化学反应，由于橡胶的交联会引起混炼胶的黏度、流变性能以及气体在其中的扩散性能发生改变。如何对发泡过程进行调控，使橡胶交联速率与发泡剂分解速率相互匹配是制备泡孔结构均匀高品质发泡橡胶的关键。研究表明在微孔复合材料中添加纳米填充物，有利于形成良好气泡结构与分布，进而产生良好的微观结构和强度/质量比。本项目采用两步模压方法，以金属氧化物为硫化体系，偶氮类有机发泡剂为主发泡体系，纳米陶土和碳酸钙为填充材料，制备出系列化的发泡氯丁橡胶产品，使其撕裂强度、拉伸强度、伸长率及压缩变形、热收缩率等性能均能达到国外同类产品的性能，从而替代进口。

发泡氯丁橡胶由于具有质轻、保温、柔软、防震等优点，在潜水衣、冲浪服、沙滩鞋、运动垫等体育用品中得到了广泛应用。与未发泡聚合物相比，发泡橡胶的相对强度和相对模量较低，尤其是尺寸稳定性差等缺点。因此，提高发泡橡胶材料的强度和尺寸稳定性，是研究的重要方向。与实心橡胶制品不同的是，海绵橡胶的性能除了受胶种、交联体系，填充体系等因素影响，海绵的泡孔结构对性能也有至关重要的影响。在橡胶发泡过程中同时进行着交联和发泡剂的分解两种化学反应，由于橡胶的交联会引起混炼胶的黏度、流变性能以及气体在其中的扩散性能发生改变。如何对发泡过程进行调控，使橡胶交联速率与发泡剂分解速率相互匹配是制备泡孔结构均匀高品质发泡橡胶的关键。研究表明在微孔复合材料中添加纳米填充物，有利于形成良好气泡结构与分布，进而产生良好的微观结构和强度/质量比。本项目采用两步模压方法，以金属氧化物为硫化体系，偶氮类有机发泡剂为主发泡体系，纳米陶土和碳酸钙为填充材料，制备出系列化的发泡氯丁橡胶产品，使其撕裂强度、拉伸强度、伸长率及压缩变形、热收缩率等性能均能达到国外同类产品的性能，从而替代进口。

近年来，原油的重质化和劣质化特别是乳化问题，造成电脱盐-蒸馏装置操作难度越来越 大，尤其是电脱盐排水带油问题更为突出。国内几乎所有的炼油企业都出现了电脱盐装置脱盐 水严重带油问题，所带来的直接后果就是大大增加了炼油厂重污油量和污水污油处理难度，污 油回炼导致炼油装置操作不稳，同时相应的环保问题也日益凸现。电脱盐排水带油问题已成为 国内炼油企业急待解决的一大难题，电脱盐装置脱盐水已成为炼油企业污水、污油的主要来源 之一。 目前，国内炼油企业污水处理仍普遍采用老技术。电脱盐装置脱盐水进入污水处理厂后与 其它装置的污水一起，经过沉降、隔油、浮选、生化等技术处理，分离出的污油直接送入污油 罐，经过脱水后送至焦化装置或注入原料油管线进行回炼；含盐污水则进入后续装置进一步处 理。该装置占地面积大，经济效益较差，处理能力有限，抗冲击能力弱。当来水含油较多时， 就会对装置造成很大的冲击，对罐区存储也会造成很大压力。此外，该技术油水分离效果差， 难以对电脱盐装置脱盐水进行有效分离。随着重质、劣质原油掺炼比例不断提高，含油污水乳 化程度加剧，该装置已不能满足清洁生产要求。 华东理工大学和中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司合作，进行了电脱盐污水治理的工 业侧线实验研究。实验结果表明：采用离心萃取分离的方法对电脱盐污水进行处理是可行的， 处理后污水含油量达标，分离出来的污油返回到初馏塔入口回炼，彻底解决重质污油问题。本 技术可提高电脱盐污水排放达标率，减少对污水处理场的冲击；能减少大量污油的产生，消除 污油的存储压力，降低原油加工损失率及综合加工成本。

依据“杀虫真菌农药共性关键技术研究与产品研制"成果，申请人开发出“500 亿砲子/克杀蝗绿僵菌母药”、“100亿砲子/mL杀蝗绿僵菌油悬浮剂”产品，建成 年产2000吨制剂的生产线，生产的绿僵菌制剂防治蝗虫近1000万亩次，保护了生 态环境，取得有巨大的社会效益。

复杂修形齿轮是克服高速重载工况下力热耦合形变影响的高端齿轮，直接决定装备传动 系统的振动、噪声、寿命等服役性能及其核心竞争力，广泛应用于航母、潜艇、汽车等。针 对复杂修形齿面精密制造面临全齿面修形加工存在原理误差、传统试错修调法提升加工精度 困难、齿面淬硬层均匀性及级理难以调控等问题，在国家科技重大专项、863计划等支持下， 开展复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备研究，成果获2018年国家科技进步二等奖。  主要取得突破和创新如下： (1)  提出复杂修形齿轮加工的点矢量族包络计算新理论，不用建立和求解啮合方程， 以数字法替代解析法，突破啮合原理解析法无法求解奇异点、计算复杂的瓶颈；发明齿面扭 曲消减方法，解决刀具廓形精确设计及原理误差消减难题，齿面扭曲减少70%以上，达国 际领先。 (2)  发明复杂修形齿轮加工工艺系统误差调控技术，开辟齿轮修形精度提升新途径。 提出制齿机床热态精度提升技术，发明热致误差补偿方法，保证机床精度稳定；提出基于等 效虚拟轴的齿面误差补偿方法，解决修形精度提升难题，提高传动精度1-2级。获中国专利 优秀奖。 (3)  研制大规格精密数控滚齿机、精密多功能数控磨齿机、高速干切滚齿机等具有齿 面扭曲消减及加工误差补偿的高端制齿机床，填补国内空白；开发集齿轮修形设计、工艺规 划于一体的制齿软件，打破了国外高端机床垄断。滚齿精度达5-6级，磨齿达3级，干切滚 齿提高效率2-3倍，与同类国际先进水平相当，打破高端制齿机床垄断，迫使国外同类机床 降价30%以上，并出口英、法、日等。 (4)  发明复杂修形齿轮滚磨一体化工艺技术，确保修形精度及表面一致性。研制复杂 修形齿轮刀具，实现齿轮刀具的数字化设计制造；研发滚磨余量协同分配、齿面柔性修形、 磨削级理优化等工艺，实现磨后齿面淬硬层均勾分布、齿面纹理可控、修形工艺快速固化， 提高齿面疲劳寿命。满足了军方供货要求，支撑我国主要舰艇齿轮加工；为汽车变速箱的批 量国产化提供了保障。

围绕非接触电能双向推送系统关键技术进行研究，项目组在原理方面， 提出一种适用非接触电能双向推送模式的双向电能变换拓扑，并构建了基于 能量注入与自由振荡的双工作模式，实现了电能的动态双向转换。在此基础上， 进一步提出一种基于调幅控制的高频电能变换拓扑，实现了面向负载电能形式需 求的电能直接变换，减少了中间能量变换环节，有效提升了系统效率及功率密度。 在实现方法上，提出一种基于磁共振阵列电磁耦合机构，解决了传统磁共振耦合 模式下的调谐困难问题，有效提高了能量传输稳定性。在控制方法方面，提出基 于能量反反射阻抗的负载辨识方法反激磁电流控制方法，解决了负载动态变化条 件下的系统参数及负载特性的动态获取问题，并进一步构建了电能动态推送机制。 提出针对频率不确定性的系统鲁棒控制及优化方法，解决了存在频率漂移及开 关非线性情况下系统不确定性建模及控制问题，保证了系统在负载扰动条件下 能量传输的稳定性与鲁棒性。在实验系统研究方面，通过综合利用本项目的研 究成果，开发了 1KW量级非接触电能双向推送系统，在传输距离为50厘米条件 下，系统总体能量传输效率85%。