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电力行业燃煤锅炉技术升级改造
上海交通大学
2021-04-11
造气渣、锅炉炉渣综合利用技术
1. 利用造气渣、锅炉炉渣生产加气混凝土砌块 该技术可利用造气渣、锅炉炉渣生产B04、B05、B06加气混凝土砌块, 其中造气渣、锅炉炉渣掺入量可达70-78%, 生产成本约120-140元/m3, 产品享受免税优惠。
南京工业大学
2021-01-12
新型燃煤燃油燃气水管角管锅炉技术
角管锅炉是由德国研究水动力方面的专家Vorkauf于1944年发明的。Vorkauf设计了一种水循环特性非常好的锅炉，由于这种锅炉的下降管布置在角上，不仅作为水循环通道，而且还是锅炉支承框架的一部分，因此这种锅炉被称为角管锅炉。九十年代初，我国通过GEF项目从国外众多的工业锅炉产品中遴选出角管锅炉予以引进，但是我国引进的角管式锅炉技术并没有大范围推广。 2006年，西安交通大学赵钦新教授提出了一种锅筒辅助的受热面全部上升流动的角管水循环结构（发明），整个角管水循环结构中的所有小口径水管受热面全部强制上升流动；整个角管水循环结构中的所有大口径下降管、集箱、连通管等非受热面均为水平或下降流动，完全杜绝了常规自然循环或强制循环回路设计中因为存在部分水冷壁管下降流动可能出现的停滞或倒流的非正常水动力工况，膜式水冷壁中的工质水全部上升流动确保工质水具有较高的质量流速，有效消除过冷沸腾发生时可能出现的水冷壁管壁温升高而引起爆管的危险工况。 本技术拥有5项发明专利，6项实用新型专利，本专利群以独特的角管水循环结构为核心，发明了新型配风装置、流化再燃装置、复合等流速设计方法及污染物综合脱除装置等5项专利技术，其中2项被江苏四方独占许可，系列产品获江苏省优秀新产品奖。其先进性在于：实现水循环安全、均匀配风、飞灰燃尽、强化传热和污染物协同脱除关键技术创新，在确保运行安全的基础上提高热效率8%以上，解决了长期以来燃煤工业锅炉水循环可靠性差易于爆管、停电保护安全性差、热效率低下、排放偏高的运行难题。
西安交通大学
2021-04-11
电站锅炉煤粉节能低NOx燃烧技术
当前我国电力行业由计划经济体制逐步向市场经济体制过渡，迫切要求挖掘机组运行的潜力，提高机组运行效率，降低生产成本和污染排放。目前我国绝大部分火力发电企业都是燃煤机组，锅炉普遍存在运行效率降低、NOx排放偏高的问题。优化空间和挖掘节能潜力备受发电企业的关注。 技术团队开发了具有自主知识产权的基于精确测量的运行优化系统——锅炉燃烧精确管理系统和低NOx燃烧技术，通过锅炉燃烧优化系统的应用来解决，达到提高锅炉燃烧效率、有效降低煤耗的目的，同时也能够大幅降低NOx的排放。 锅炉燃烧精确管理系统包括精确监测设备、燃烧精细调节装置与控制系统、软件管理系统、工程安装与调试、工程服务全过程；采用国外先进的精确测量装置，自主开发的管理软件系统，用户显示界面简洁，产品模块功能独立，选配灵活、方便，可根据具体项目提供单独的针对性配置优化方案，对单只燃烧器的燃烧参数实施精确监测与调节，对锅炉燃烧优化效果明显。 低NOx燃烧技术采用先进的低NOx燃烧器和炉膛空气分级燃烧组合，构成低NOx燃烧系统，通过燃烧精确管理系统对燃烧过程进行控制或对运行方式的改进来控制燃烧过程中NOx的生成量。 技术路线：基于先进、可靠的监测技术，通过在线精确监测锅炉燃烧相关的煤粉浓度、煤粉细度、一次风管风速及风量、烟气成分、入炉煤质等多个重要参数，配以相应的数据计算软件，实现锅炉的燃烧精确管理，达到锅炉经济、环保运行的目的。 优化模块：以精确测量为基础，主要测量参数包括风量、煤粉浓度、煤粉细度、煤粉流量、飞灰含碳量、煤质成分、烟气成分、炉膛温度等。并形成独立检测管理模块，可根据各电厂情况的不同，监测重点可以根据需要进行组合，结合其他DCS重要参数给出优化方案。 工程安装与调试:测点位置确定与测点的具体开孔；设备安装； 线路的铺设（包括电源线、信号线）；设备调试；系统运行过程调试。 工程服务:锅炉运行问题诊断；运行服务及用户培训；技术跟踪服务。燃烧控制NOx技术包括：先进的低NOx燃烧器；炉膛空气分级燃烧；燃烧运行控制--煤粉锅炉单火咀风粉在线精确控制系统，可根据不同现场情况，同时采用烟气脱硝技术，为客户提供全面解决方案。
北京航空航天大学
2021-04-13
循环流化床锅炉高效脱硫技术
本发明公开了一种循环流化床锅炉高效脱硫技术，本发明涉及的脱硫剂 由以下重量百分比的组分组成：生石灰70～95％、萤石1～10％、锌渣1～ 10％、硅锰铁渣1～10％、钛渣1～10％，在使用该脱硫剂时保持脱硫剂含钙 量与燃煤含硫量的钙硫比为2.5～10.5∶1。
发明人：杨久俊、孟昭贤、张茂亮 等
天津城建大学
2021-01-12
锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果介绍
成果名称：锅炉炉膛温度场声学可视化技术
成果参与单位：华北电力大学
成果完成人：沈国清
炉内温度场的分布是反映燃烧过程的重要参数，直接影响到锅炉的安全性和经济性。炉膛温度作为反应炉膛内部燃烧情况最直接、最及时、最重要的参数，是燃煤锅炉安全高效环保运行最主要的控制参数，是垃圾焚烧炉二噁英排放最主要的控制手段，是SNCR优化最直接的运行依据，是钢铁、冶炼等工艺环节提高成品率最关键的控制参数。
由于炉膛处于高温、高尘、超大空间、湍流等复杂恶劣的测量环境，接触式测量技术不断出现结焦、温度漂移、短时间内烧毁等问题，更换频繁、维护工作量大。常规接触式测量技术难以在炉膛高温测量上持久应用，以致炉膛温度测量难以实现连续准确实时监测，燃烧调整赖以依靠的炉膛温度参数处于“缺失”状态，炉膛燃烧成为了运行调整的“黑匣子”。现有的垃圾焚烧炉脱硝普遍采用SNCR脱硝工艺，没有精确的温度窗口检测手段，喷氨调节无温度场分布数据依据，脱硝效率低，氨逃逸量高。
温度场声学可视化技术作为一种非接触式测量方法，对测量环境要求不苛刻，能直观、及时的反应炉内温度场分布，实现炉内高温、多尘、湍流等恶劣环境下的实时在线测量，也可以为喷氨调整提供最直接的温度窗数据，提高脱硝效率，减少氨逃逸量。
创新点
能够给出实时的二维温度场信息，包括区域温度图、等温线图和三维温度立体图，运行稳定可靠。便于运行人员及时判断温度分布和火焰中心是否偏移，防止水冷壁局部过热超温。通过使用该技术，为机组的燃烧优化调整提供了参考，降低煤耗，节省燃料成本；延长面命，节省换管费用；减少锅炉NOx排放，节省脱硝成本。
市场前景
自主研发的声学测温系统性能价格比优于国外同类系统。系统价格仅为国外同类产品的一半，系统的测量精度、温度场分辨率、稳定性等性能指标均优于采用国外产品和技术。在系统软硬件升级、备品备件供应、售后服务与人员培训等方面具有明显的优势与市场竞争力。
应用案例
获奖情况
华北电力大学
2023-07-13
大型乙烯装置优化控制技术
石油化学工业是我国的支柱产业之一，乙烯工业则是石化工业的核心和发展标志。本项目 从大型乙烯装置优质增产、节能降耗的需求出发，融化学工程、乙烯工艺、自动控制、人工智 能以及系统优化等技术为一体，通过集成创新和消化吸收再创新，研发了芳烃液化气裂解过程 工艺研究与优化、液相烃裂解反应过程模拟与优化、十万吨裂解炉温度与负荷先进控制、十万 吨裂解炉燃烧过程工况研究与优化、十万吨裂解炉烧焦模型与在线自动清焦控制、急冷油减粘 系统工艺研究与优化、乙烯装置老区与新区裂解气负荷优化分配、冷箱系统用能分析与优化、 碳二加氢反应过程先进控制与优化、乙烯精馏过程先进控制与优化、分离系统热区精馏过程模 拟与优化等大型乙烯生产过程的优化运行关键技术。 裂解炉、乙烯和丙烯精馏塔的先进控制与优化技术已在中国石化七家乙烯企业全面推广应 用，有力推动了我国乙烯行业乃至石化工业的科技进步。
华东理工大学
2021-04-11
发酵过程优化与放大技术
发酵过程具有高度非线性特点，以活细胞为培养对象的发酵过程具有时空多尺度特点，分 别在基因、代谢物分子尺度，细胞代谢尺度及反应器介尺度上相互作用和影响，要在此基础上 进行优化和放大具有非常大的难度，从而阻碍了我国生物发酵水平的提升。 本项目针对发酵过程的高度非线性及复杂性独创了多尺度参数相关分析理论与方法，通 过将发酵过程细胞内的微观生理代谢特性和反应器宏观生理特性相结合实现过程优化，而在工 业过程放大中则提出了生理特性和反应器流场特性相结合的放大方法，突破传统“实验室－小 试－中试－工业”逐级放大的思路与方法，实现工业发酵过程的定量设计与直接放大。
华东理工大学
2021-04-11
智能可视化优化技术
技术原理：
智能可视化优化技术综合应用智能建模与优化算法、可视化方法和计算机信息技术，将多维空间的数据降维映射在二维平面上，并生产目标函数的等值线，据此，可从二维平面上直观看到整个数据空间的超几何特性，并看出最优点和最优区域。
智能可视化优化技术是一种全新的基于数据驱动的优化技术，它具有其它技术不可比拟的独特优势。（智能可视化优化软件IVOS，中国软件著作权No.2011SR013087）。
功能与特性：
（1）单目标和多目标优化：
对单目标优化问题，可确定出平稳的优化区域或最优点；
对于多目标的优化问题，可以确定出兼顾多个目标的满意区域；
对有指标控制（或约束）的优化问题，可确定出满足控制指标的优化区域。
（2）确定优化方向：
当最优点不在数据集空间时，可从映射平面上直观看出最优方向，并确定出沿此方向上推进时哪些变量在起主要作用。
（3）利用优化区域调整优化点：当某些优化参数对优化目标有重要影响，但它们的值又不可控时，可通过调节其它可控参数，使优化点在优化区域内移动到另一点。这种特性对于原料性质时常变化的反应过程的优化非常有用。
（4）特别适用于复杂反应单元（如催化裂化、加氢裂化、焦化、加氢精制、乙烯裂解、以及其它装置的反应单元）的反应产物的分布优化。
该技术是武汉理工大学鄢烈祥教授创立，研究团队近10多年来的研发成果。凝结了国家863计划课题、国家自然科学基金项目、科技部项目、湖北省自然科学基金项目、企业合作项目的研究成果，以及多位博士和硕士研究生的学术论文研究成果。
武汉理工大学
2021-05-11
大型乙烯装置优化控制技术
石油化学工业是我国的支柱产业之一，乙烯工业则是石化工业的核心和发展标志。本项目从大型乙烯装置优质增产、节能降耗的需求出发，融化学工程、乙烯工艺、自动控制、人工智能、以及系统优化等技术为一体，通过集成创新和消化吸收再创新，研发了芳烃液化气裂解过程工艺研究与优化、液相烃裂解反应过程模拟与优化、十万吨裂解炉温度与负荷先进控制、十万吨裂解炉燃烧过程工况研究与优化、十万吨裂解炉烧焦模型与在线自动清焦控制、急冷油减粘系统工艺研究与优化、乙烯装置老区与新区裂解气负荷优化分配、冷箱系统用能分析与优化、碳二加氢反应过程先进控制与优化、乙烯精馏过程先进控制与优化、分离系统热区精馏过程模拟与优化等大型乙烯生产过程的优化运行关键技术。裂解炉、乙烯和丙烯精馏塔的先进控制与优化技术已在中国石化七家乙烯企业全面推广应用，有力推动了我国乙烯行业乃至石化工业的科技进步。该项目先后获得了国家科技进步二等奖2项，省部级一等奖5项，形成了6项国家发明专利、6项计算机软件著作权和若干专有技术，并获中国专利优秀奖和上海市发明创造专利奖发明专利一等奖。乙烯装置先进控制技术入选2008年中国高校产学研合作十大优秀案例并获2009年中国技术市场协会金桥奖。
华东理工大学
2021-04-11