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。

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。

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。

本技术应用于钢铁企业中有带式烧结机的烧结厂，使之配料成分稳定，配料成本最低。 烧结矿配料是冶金生产中最基本同时也是最重要的工序之一。尤其对于铁前系统的生产，涉及到的原料种类多、成份复杂，而且原料成本占生产成本的很大一部分，因此研究各种原料之间的合理搭配，既要满足生产产品成份要求又要降低混合料成本，具有很重要的现实意义。多年以来，冶金配料一直使用解方程或试算方法，只能满足几个重要成份的要求而无法考虑成本或更多的成份要求。    “最优化”指的是在有限的资源内确定最佳的决策方案。对于冶金配料而言，是否“最佳”可以用配料成本是否最低来衡量，“有限的资源”包括有限的单种原料供应量、对混合料的各种化学成份限制等等。它与传统配料方法的本质区别在于，它能够一步到位得到所有可行方案中最优的配料方案，即：在满足所有化学成份要求、各种原料允许用量要求的基础上，配料成本最低；而传统配料方法无论经过多少次计算得到的都是无数个可行的配料方案中的一种，只有通过多计算、多比较，才能找到相对较优的方案，而且由于计算量的限制，考虑的混合料成份数有限。七十年代，国外有些钢铁生产配料已采用了最优化技术，例如美国学者先后将线性规划方法用于高炉配料问题的研究，又如电炉装料和补加合金的配料计算系统也采取线性规划模型，但有关详细技术资料没有见到报道。在国内，本课题组首先将线性规划技术应用到冶金配料工作中，并做了系统的研究和应用。    目前在该技术的应用方面取得了突破性进展，不仅仅局限于进行配料计算，还能通过模拟各种条件下的生产过程，将生产和产品信息反馈到决策层，实现计算机辅助决策。由人为经验转为科学决策，使生产管理制度更为科学合理。    本技术的主要优点有四：(1)技术投入很少，采用优化配料技术原则上无需改动流程、装备和基建，故技术投人资金很少；(2)经济效益大，每吨烧结矿配料成本约可降低l元人民币，另外由于烧结矿成分稳定性有一定的提高，有利于高炉炼铁技术经济指标的改善；(3)配料岗位实现计算机辅助操作；(4)实施方便、见效快，根据现场装备和原料条件，约半年至一年即可实现正常运行，无需停产减产进行安装调试，当年可回收投入。    本技术已应用于工业化生产。北京科技大学与太原钢铁公司从1987年开始进行烧结矿优化配料技术应用性开发研究，1990年6月通过冶金部技术鉴定。1993年与石家庄钢铁厂合作进行了再开发研究，1994年10月通过河北省技术鉴定，获1995年河北冶金科技进步二等奖。唐钢一铁烧结车间应用该项技术2000年全年与1999年相比，品位稳定率提高0.58个百分点，碱度稳定率提高13.65个百分点，综合合格率提高8.98个百分点；烧结矿品位提高2.62个百分点；烧结矿可比成本平均降低1.74元／吨矿，全年创效益166万元。该成果已通过国家教育部技术鉴定。

该技术的应用方面取得了突破性进展，不仅仅局限于进行配料计算，还能通过模拟各种条件下的生产过程，将生产和产品信息反馈到决策层，实现计算机辅助决策。由人为经验转为科学决策，使生产管理制度更为科学合理。本技术的主要优点有四：(1)技术投入很少，采用优化配料技术原则上无需改动流程、装备和基建，故技术投人资金很少；(2)经济效益大，每吨烧结矿配料成本约可降低 l 元人民币，另外由于烧结矿成分稳定性有一定的提高，有利于高炉炼铁技术经济指标的改善；(3)配料岗位实现计算机辅助操作；(4)实施方便、见效快，根据现场装备和原料条件，约半年至一年即可实现正常运行，无需停产减产进行安装调试，当年可回收投入。

本发明公开一种低氮燃烧循环流化床锅炉的燃烧与SNCR脱硝协同优化方法，在低氮燃烧循环流化床锅炉炉膛内水冷壁区域敷设绝热材料；首先借助CFD软件对锅炉进行炉膛燃烧和旋风分离器处SNCR脱硝反应的全系统数值模拟，然后根据锅炉实际工况制定绝热材料布置方案、代入CFD软件中进行设计验证，在满足超低排放的基础上，以炉膛出口的焦炭质量浓度与旋风分离器出口的氨逃逸量作为评价指标确定绝热材料最终的敷设位置及敷设面积。采取在循环流化床锅炉水冷壁区域敷设绝热材料的方法，提高了进入旋风分离器内的烟气温度，可提高SNCR脱硝效率，避免过量喷氨；同时，敷设绝热材料实现了温度上升，降低了炉膛处口处的飞灰含碳量，实现了燃烧与脱硝的协同优化。

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

本产品主要应用于秸秆直燃发电厂。生物质能已成为世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。在我国，生物质特别是秸秆发电技术得到了广泛重视，目前已有30多个生物质发电项目获核准，到2020年，我国将建成约3000万千瓦的生物质发电能力。

余热锅炉快速设计系统包括五大模块，分别是锅筒、过热器、省煤器、蒸发器、水保护段。该系统适用于余热锅炉设计生产厂家，设计人员输入主要工作参数后，系统自动进行热力计算，然后确定各受热面的结构形式。根据受热面结构参数对产品模型进行参数化驱动，生成出符合设计要求的产品模型，进而输出生产图纸、计算说明书、工艺信息表等一系列设计数据，实现了余热锅炉设备的快速准确设计。

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。