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富氧燃烧高效低成本运行关键技术与示范
【研究背景】
我国以煤为主的能源禀赋决定了煤电将会在未来一段时间内充当托底角色，燃煤发电过程中产生的CO₂作为主要碳排放源，成为了“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的现实约束。开发具有大规模CO₂捕集功能的新型低碳燃烧技术是实现“双碳”目标的关键。其中，富氧燃烧技术采用空分系统所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气，同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性，实现烟气中CO₂高浓度富集，便于CO₂的分离与捕集，是最具发展前景的规模化碳捕集技术。
【成果介绍】
本成果提出了一种富氧燃烧高效低成本运行关键技术与其对应示范装置。着眼于发展经济、安全和可靠的富氧燃烧技术需求，本成果重点围绕两个关键科学技术问题：
(1)基于氧/燃料双向分级的富氧燃烧火焰组织、传热调控与污染抑制原理；
(2)基于静/动态仿真的富氧燃烧系统集成优化和控制技术，组织共性技术研发和工程示范。
本成果建立了常压与加压富氧燃烧条件下的分级燃烧、传热和污染物控制理论，开发了常压富氧燃烧的分级燃烧系统，研制了加压富氧燃烧的燃烧、换热及返料等关键装备，突破了酸性气体共压缩纯化等共性关键技术，掌握了常压富氧燃烧的系统集成、优化与控制方法，并提升富氧燃烧大型化设计能力。
其中，运用富氧压缩S/N/Hg一体化脱除技术，SO₂/NOx/Hg脱除率分别达到99%，93%和98%；35MWth富氧燃烧工业示范连续运行168h，锅炉燃烧效率90.68%，烟气中CO₂浓度71-82%，NOx浓度（等效空气燃烧）110mg/Nm³。相比空气工况，富氧工况下脱汞效率（以ESP前为基准）和ESP除尘效率进一步提升。
图2 应城35MWth富氧燃烧工业示范系统及现场实时运行
【技术优势】
与现有的其它碳捕集技术，包括燃烧前、燃烧后碳捕集技术，富氧燃烧碳捕集技术的改造成本更低，系统效率更高、生成成本更低、投资与碳减排成本更低。
【技术指标】
【资质荣誉】
获日内瓦国际发明展金奖(2017)、国际自动化学会电力工业设施奖(2017)、湖北省技术发明一等奖(2018)。
华中科技大学
2023-07-19
泵+管道输送系统的优化运行软件与高效节能技术
1 成果简介国民经济各生产部门广泛采用管道输送系统。为保证输送系统正常运行，需要按照流量和扬程配置若干台泵按一定的组合作为流体的动力源。泵与泵之间首尾相接为泵的串联模式，各泵的进口管、出口管分别连接在一起时称为并联模式。在大多数工业流程中，为了达到较好的动力配置常采用多台泵串联与并联混合使用的方式，这些泵构成复杂的泵串并联输送系统。 泵串并联输送系统的运行调节比较复杂，在我国目前多采用常规优化法。常规优化法通过改变泵的转速、改变泵的运行台数或增加新泵等手段达到改变系统运行状态的目的，属于一种半经验半理论的方法。常规优化法实施得当时可提高运行效率，但一般难以达到最佳节能状态。当调节不当时，泵系统中的某些设备将处于非稳定运行工况，不仅影响设备本身的使用寿命，也使得系统的安全性受到影响。 清华大学在长期的研究中积累了丰富的泵及其系统优化运行技术，并形成一套软件。该软件采用遗传算法进行泵串并联输送系统的最优化运行控制，可针对泵系统的实际串并联情况开发优化运行软件，确保系统高效节能。2 应用说明泵串并联系统主要可分成流量基本稳定和流量经常变化的系统。对于流量基本稳定的供水系统，泵的优化选型主要通过确定系统中各泵的转速使得整个系统在最佳节能工况下运行；而对流量经常变化的供水系统，如自来水供水系统、热电厂锅炉给水系统和供热系统、高层建筑生活供水系统、油田高压注水泵系统、中央空调的循环水系统和各种泵站输水系统等系统，这些系统是按照所需要的最大流量来选择水泵的，应根据所需流量的变化进行泵的优化调节。 无论哪种泵串并联系统，均可以通过软件的设置自动判别，并进行相应的优化计算，给出系统运行调节的参数。
清华大学
2021-04-13
大型海藻生物质高效热解生物油机理的研究
项目简介 本项目针对大型海藻这类潜力巨大的可再生能源采用热解制取生物油的机理问题， 分析海藻水溶性多糖热裂解产油、产气和产炭的特征，并通过多种测试手段相结合具体 分析所制得生物油成分，由生物油成分探索水溶性多糖的热解反应机理。研究热解温度、 停留时间等过程参数对海藻热解制油产率和品质的影响规律，利用灰色关联法分析其影 响程度序列，获得产油率和油品协同最佳所对应的热解工况。最终评价海藻热解生成液248 体油的价值，并提出优化调整策略。
江苏大学
2021-04-14
高效高可靠性智能化光伏水泵系统
项目简介 1、光伏水泵系统主要由光伏阵列、控制器、逆变器、电动机、水泵和蓄能装置等组 成，是光-机-电-控一体化设备；具有使用寿命长、与农作物的水蒸发量适配性好、节约 能源、维护运行成本低，环保等优点。 2、在申请 3 项；已授权 2 项，专利号：ZL201320591542.1、ZL201320609459.2 技术指标 本项目技术开的光伏离心泵产品日出水量比现有产品多约 20%，且供水可靠性高。 （1）启动功率小；（2）多工况设计；（3）出水量大；（4
江苏大学
2021-04-14
绿色高效鳞翅目杀虫剂创制品种-NKXU2014
项目简介：
绿色高效鳞翅目杀虫剂具有全新的作用机理，对小菜蛾等鳞翅目害虫具有较高的防效，且不易与已有杀虫剂产生交互抗性，对鱼、蜂、水生生物及哺乳动物毒性较低，对环境十分友好。
对其杀虫的广谱性田间效果进行试验（在越南田间对稻纵卷叶螟、玉米螟、黏虫和斜纹夜蛾进行了杀虫试验），结果表明对于供试害虫建议使用剂量是每亩 4-6 克有效成分，效正有效杀虫率比氯虫苯甲酰胺高 10%左右，效果明显。
市场应用前景：
此类产品是氯虫苯甲酰胺的替代品种，属于自主创制，可以解决农业界关键问题，打破国际大公司专利垄断，如能产业化可以为中国农业界做出重大贡献，给企业带来巨大的经济效益和社会效益。
南开大学
2021-04-13
动物源食品中主要兽药残留高效检测关键技术
该项目2016年获得国家技术发明二等奖。属兽医药理与毒理学研究领域。为保障动物源食品安全，成果发明兽用抗菌药和违禁化合物残留高效检测核心试剂及产品、多组分残留物痕量加速溶剂萃取和恒温萃取技术，解决了兽药残留高效、快速、高通量检测的一系列关键技术问题。共获授权发明专利39件，制订国家标准19项，备案产品17个，保藏物种41种，专家鉴定为国际领先水平成果8项，国际先进水平成果4项；获省部级技术发明和科技进步奖一等奖4项，其他奖3项；培养博士生11人、硕士生59人，各类技术人员2000余人次。
该项目在农业、卫生、质检和贸易系统使用面达40-50%，在全国500多家大中型养殖企业的使用率达60%-70%，全国兽药残留超标率由使用前5-10%下降到现在1%以内，为养殖业年均挽回经济损失159.23亿元(据中国农科院农业经济研究所测算)。项目完善了国家兽药残留检测技术体系，提升了兽医科技自主创新能力，对保障食品安全、应付重大突发事件、打破国际技术壁垒、维护经济社会稳定等做出了贡献。
成果完成时间：2012年
华中农业大学
2021-04-11
作物秸秆高效降解生产乙二醇与丙二醇
在国内外首次采用了特殊的秸秆降解工艺，将秸秆中的纤维素和半纤维素在水体系中被特种催化剂降解为相应的五碳糖和六碳糖，该混合糖液在一定的温度和压力下被催化加氢裂解为乙二醇和丙二醇等大宗化工原料；秸秆中被溶解下来的矿物质可以制备成无机肥料；未降解的秸秆渣中可以提纯制备木质素。秸秆有效成份降解率高（≥75%）、生产成本低、过程绿色环保无污染，秸秆成份获得充分利用。经可行性研究，项目实施后可取得很好的经济和社会效益，不仅解决了秸秆的环境污染问题，而且变废为宝，可替代部分石油资源产品，具有十分重要的战略意义。
南京工业大学
2021-01-12
高效节能的新型紧凑式换热器及工业化应用
该项目提出了连续扩缩变截面流道、跨尺度结构等复杂表面的紧凑传热结构，揭示其热力特性与强化传热机理，解决了传统传热节能装备传热效率低的重大技术难题。
相关技术成果获发明专利授权30余件。
南京工业大学
2021-01-12
一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置
一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置，包括含水层模拟装置、降雨装置、水位调节装置、真空泵和测压表，根据野外地层的实际情况按照一定的比例缩放填装土样，通过设置污染物的投放装置、土壤样品填装装置、压力检测装置、水样检测装置等来对压力场、水化学场、渗流场等参数进行监测，通过这些参数来观察污染物在地下水含水层的垂向迁移规律。一种大尺度模拟污染物在含水层垂向迁移的模拟装置，包括含水层模拟装置、降雨装置、水位调节装置、真空泵和测压表，含水层模拟装置为带有顶盖的箱体并固定于底座上，箱体上部为矩形体，矩形体上部为蓄水层、下部为渗流层，底部为锥形体，锥形体为负压层，渗流层和负压层之间设有一块包覆有300目纱网的多孔有机玻璃隔板，渗流层中按照野外地层顺序填装试验用土壤或砂石并埋有试验用层状透水陶瓷或球状透水陶瓷，箱体渗流层侧壁上设有81个取样孔并通过设置有于侧壁上的81个直通铜管固定，其中纵向设有间距相同的九列取样孔，每列横向设有间距相同的九个取样孔，每个取样孔直通铜管的外端连接有铜质宝塔和硅胶管，直通铜管的外端与铜质宝塔之间设有200目致密纱网并利用硅胶垫片密封，箱体蓄水层侧壁设有进水口、出水
南开大学
2021-04-10
一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统
本实用新型涉及一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统，包括顺次相连的脱硝反应器、电除尘器、增压风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟囱，所述系统还包括回转式GGH，所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段，所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器与增压风机之间；回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器与烟囱之间。本实用新型将GGH吸热段布置在增压风机之前，使得GGH净烟气侧为负压，这种GGH的布置方式，可防止因原烟气向净烟气的泄露引起的污染物排放浓度的升高。燃煤烟气经本实用新型处理后，可实现NOx排放浓度小于50mg/m3，SO2排放浓度小于35mg/m3，烟尘排放浓度小于5mg/m3，汞排放浓度低于3μg/m3。
浙江大学
2021-04-11