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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
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
一种叶片进排气边磨削机器人自动化装备
本发明公开了一种叶片进排气边磨削机器人自动化装备，包括 基台、六自由度机器人、磨削装置、变位机、三维激光测量装置和系 统控制主机，六自由度机器人安装在基台上；磨削装置用于磨削叶片 进排气边；变位机安装在基台上；三维激光测量装置安装在变位机上， 其包括三轴运动平台和三维激光测量装置；三维激光测量装置其包括 两个三维激光轮廓扫描仪；系统控制主机与六自由度机器人和三维激 光测量装置连接，用于规划磨削装置加工路径以及三维激光测量装置 的移动路径，并将路径和指令发送给六自由度机器人执行。本发明集 成了自适应磨
华中科技大学
2021-01-12
一种多轴联动砂带磨削加工中的路径规划方法
本发明公开了一种砂带磨削加工的路径规划方法，用于实现对被加工曲面上的刀具路径规划，其特征在于，该方法具体包括：S1 提取被加工曲面的等参数线；S2 在参数域内，规划相邻的等参数线间的过渡路径，各等参数线与所述过渡路径形成参数域内的初始刀位轨迹；S3 将参数域中的初始刀具轨迹离散，并根据参数域与待加工曲面的点对应关系，将参数域中规划出的离散点映射到待加工曲面上，获得刀触点；S4 计算每个刀触点对应的刀位点、刀轴矢量和接触轮轴线矢量，得到砂带磨削加工的刀位数据，即可实现刀具路径规划。本发明的方法可以有效
华中科技大学
2021-04-14
一种基于Labview的磨削工艺系统振动测试综合试验平台
本发明涉及一种基于Labview的磨削工艺系统振动测试综合试验平台，包括工作台振动测试系统和磨削电主轴振动测试系统，两者相对布设，且通过Labview模块程序与信号采集系统的结合实现信号的采集、分析和输出功能；本发明解决不同转速及不同负载工况下磨削电主轴振动特性难题，并通过设计可调节电涡流传感器安装支架，实现磨削工艺系统振动测试综合试验，包括进给系统及磨削电主轴系统，可考虑进给工作台的振动与磨削电主轴振动的相互作用及其对磨削工艺的稳定性及效率的影响，是实验分析结果符合现实工艺生产。
东南大学
2021-04-11
基于微型高效蒸气压缩制冷技术的个体冷却系统
技术团队来自北航太阳能及特种环境控制实验室 ，于2011年在国内首先设计、研制成功了实用化的便携式微型高效个体冷却系统，该系统由微型高效制冷机和液冷服组成，已在我军多军种批量装备使用，相关技术于2015年获得国防技术发明二等奖（2015GFFMJ2012）。核心的微型高效制冷技术在国防、通航、物流、电子设备冷却等众多领域有着广阔的应用前景，已获得近10项核心关键技术国家发明专利授权。 该微型高效个体冷却系统满足高温环境、高强度工作条件下人体的降温需求，有效地解决了直升机、坦克、装甲车、舰船等乘员在高温环境下的热应激难题。截止2018年上半年，已交付军方近千套。 该微型制冷机体积小、重量轻、启动快、连续供冷、能耗低、可靠性高，克服了传统的相变蓄冷式、液冷式、风冷式等个体冷却装置制冷量小、使用不便等不足。
北京航空航天大学
2021-04-10
自主品牌整车高效舒适核心关键技术研究与应用
综合考虑整车动力传动系统中各部件对整车能耗经济性的影响因素及耦合 关系，建立精确的动力传动系统动态数学模型，优化各子系统的设计参数与控 制参数，进行动力传动系统仿真分析；综合考虑整车零部件传声特性、材料传 声特征、声音在不同介质间变化特性等因素，建立整车声品质分析模型，进行整 车声品质仿真分析。 针对不同动力传动系统特征的整车，建立动力传动系统能量分布图，进行 整车能耗综合试验测试分析，提出动力传动系统设计参数与控制参数的优化设 计手段；建立整车声品质试验测试分析平台，进行模拟整车现场声品质试验测试 分析，掌握声音在零部件间的传递路径，提出声品质与整车及零部件设计参数的 关联规律。 突破节能环保、安全可靠、智能舒适等整车核心关键技术，提升长安自主品 牌汽车整车品质，百公里油耗平均降低至5.6升，车内噪声降至40分贝， 支撑长安逸动轿车系列和SUV系列处于国内领先，性能达到同级别车型国际先 进水平。
重庆大学
2021-04-11
云-端融合系统的资源反射机制及高效互操作技术
该成果提出了"黑盒"式互操作方法和技术，颠覆了传统"白盒"路线，将信息孤岛开放效率平均提升2个数量级，应用于国家大数据战略、国家安全和国防等重大工程，成为支撑我国大数据产业生态发展的一项共性关键技术。
北京大学
2021-02-22
基于微型高效蒸气压缩制冷技术的个体冷却系统
技术团队来自北航太阳能及特种环境控制实验室 ，于2011年在国内首先设计、研制成功了实用化的便携式微型高效个体冷却系统，该系统由微型高效制冷机和液冷服组成，已在我军多军种批量装备使用，相关技术于2015年获得国防技术发明二等奖（2015GFFMJ2012）。核心的微型高效制冷技术在国防、通航、物流、电子设备冷却等众多领域有着广阔的应用前景，已获得近10项核心关键技术国家发明专利授权。
北京航空航天大学
2021-05-09