成果与项目的背景及主要用途： 工业燃煤锅炉型式各异，主要是正传链条炉排锅炉，占总数的 70%以上，它 们的热效率普遍较低，平均只有 67%，比发达国家低 15～20 个百分点。其主要 原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。天津大学技术团队设计发明了链条 燃煤锅炉分层给煤装置和新型排烟热回收装置。通过链条燃煤锅炉分层给煤装置， 可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，使其充分燃烧。新型排烟热回收 装置的技术原理与传统装置不同，由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作 为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。 新技术装置可以用于各行业大型锅炉节能改造，提高锅炉燃烧效率，降低能 源消耗。 技术原理： 链条燃煤锅炉分层给煤装置可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上， 大颗粒在最下面、中颗粒在中间，小颗粒在最上面。 162天津大学科技成果选编 新型排烟热回收装置由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热 源，排烟温度不受回水温度的限制。因此，可以将排烟温度降低到 40℃以下， 而在该温度区域内，烟气中的大部分水蒸汽都会凝结成液体水，释放出汽化潜热， 并为排烟热回收装置所回收和利用，因此，将大大提高锅炉的热效率。其原理图 如下：应用前景分析及效益预测： 天津某热源厂有 29MW 的燃气锅炉 2 台，供热总面积为 130 万 m2。根据实 测，每台锅炉的燃气消耗量 2330m3 /h，排烟温度为 138℃（有节能器），实际运 行热效率只有 82%。 如果能够将新型排烟热回收装置用于这 2 台锅炉上，按照锅炉热效率提高 10%，燃料消耗降低 10.86%计算，每小时可以节约天然气 506 m3，每个采暖季 可以节约天然气约 182 万 m3，折标准煤 2210 吨。 目前天津市天然气市场价为 3.25 元/m3，据此计算，每年可以节约燃气费用 591 万元左右。初投资约为 800 万元，在 2 个采暖期内就可以全部收回。此外， 每年还可以减少 CO2 排放 3567 吨。经济效益、环境效益和社会效益都十分显著。 应用领域：燃煤锅炉提供能源生产行业 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 根据企业实际状况与需求商谈决定。 合作方式及条件：技术合作。 

今后相当长的时期内，我国继续以煤为主的能源格局基本不会发生改变。大量的煤炭是以燃烧的方式被使用，特别是在大型电站锅炉中通过煤燃烧继而发出电力，为国民经济的发展及人民群众的生活提供大量的电力支持。然而，现役电厂锅炉由于各种各样的原因，总是存在这样那样的问题而影响锅炉运行的安全、经济及环保性能，影响电力企业的社会形象及可持续发展。 本项目吸收了国际发达国家的最新研究成果，结合多年的相关研究与论证并经过实际装置的运行改造检验总结提炼而成。电站锅炉实施相应分析诊断及改造后，可以彻底消除目前的不安全因素，同时还能提高运行经济性、减少污染物排放量，总体经济效益显著，对相关电力企业的健康发展意义重大。 该项目是自主研发的企业委托项目，目前处于产业化阶段。项目受专利和计算机软件保护，如进行转让，属联合共有。 应用范围： 我国电力供应中，约80%的电力是以煤为发电原料生产的，有大量的燃煤电站锅炉，由于煤种的多样性、锅炉结构的复杂性及地域的多样性，目前国内运行的燃煤锅炉都存在这样或那样的问题，使锅炉机组的整体经济性有待提高，有的甚至还存在着安全隐患。 基于大量的理论研究及实际工程实践总结出的本推广项目，其适用范围主要是电站燃煤锅炉的节能增效减排领域，主要包括： 过热蒸汽超温/欠温治理，可提高机组运行的安全性及经济性，还可实现节能减排； 再热蒸汽超温/欠温治理，可提高机组运行的安全性及经济性，还可实现节能减排； 大型煤粉锅炉省煤器出口烟气预除尘技术，减少进入脱硝装置或空气预热器的烟气中的带灰量，提高设备运行可靠性，实现节能减排。

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。

凝汽器是热电厂汽轮机组的一个重要辅机，它的主要任务是将汽轮机排汽凝结成水，在汽 轮机排汽口建立与维持一定的真空度，凝汽器对整个电厂的安全、经济运行具有重要作用。 电站凝汽器是一种特殊的管壳表面式换热器，长期来铜管几乎成为凝汽器冷却管的唯一选 择，故发电厂习惯上将凝汽器冷却管直接称为铜管。 影响凝汽器真空度下降最主要的原因是换热器结垢，清洁铜管热阻很小，然而凝汽器运行 一段时间后，换热面上会积起水垢、污泥、油污之类的覆盖物垢层，使得污垢热阻成为传热过 程的主要热阻，造成传热系数减小，换热性能下降，进而影响汽轮机的真空度。铜管结垢后还 会产生局部腐蚀，严重时会导致铜管及管板泄漏。 华东理工大学开发出双螺旋槽凝汽器换热管，用耐蚀性能较好的0.6mm薄壁不锈钢管来 代替1mm的凝汽器铜管，达到较好的阻垢和强化冷凝传热效果，大大提高了凝汽器的换热性 能，应用到60MW机组，传热端差下降1-2℃。 

在矿井井下，一个照明综保开关下往往接有上百盏防爆灯具、上千米线路，由于传统灯具上都贴有“停电后开盖”的警示牌，维修一盏灯具时，因为需要停电，往往来回走上千米的路，非常麻烦，带电违章操作的现象时常发生。目前使用的矿用防爆灯具普遍存在结构陈旧、照度低、耗能高、不便维修和维修量大的问题，同时传统灯具的其它附件一般都是可拆结构，这样就更加降低了灯具使用的安全性。 本项目设计的灯具除了结构新颖、体积小、重量轻、照度高、寿命长、启动性能优越、维修方便且维修量小外，与同类荧光灯相比节电30―50%以上，功率因素在97%以上，最根本的是：该灯具不需切断电源即可进行维修，且灯具的外围附件都是不可拆卸的，从根本上解决了传统灯具维修中的违章操作问题。该灯具通过在徐州、淮北、山东等矿区的试用，得到用户的普遍好评，真正做到了“用了都说好”。本产品已获得了中国发明专利（专利号：ZL99108759.3、国际专利主分类号：F21V 25/12），并通过权威部门检索，其结构在国际上是领先的

曝气器是好氧生物处理中使用的关键充氧设备，我校与陕西科技大学、陕西清源环保公司合作吸收国外先进经验、自主研究开发的低压射流曝气器具有节能显著、无堵塞、曝气均匀、搅拌作用好等多种优点。这个射流组合系统使用循环泵来循环池内的液体。液体进入射流器内加压、并与低压空气充分接触后进入反应池。由此产生沿池底平均分布、并沿水平方向释放的微气泡流，这个过程为整个曝气池提供

目前全国在用工业锅炉约  58 万台，其中燃煤锅炉约 48 万台，占工业锅炉总容量的 83%左右，每年消耗原煤约 6 亿吨左右。我国燃煤工业锅炉设计效率为72%-80%，接近国际水平，但其运行效率平均在 67%-72%，比国外先进水平低 10-15 个百分点。工业锅炉能源消耗和污染排放均居全国工业行业第二，是仅次于火电厂的第二大煤烟型污染源，量大面广的燃煤工业锅炉是节能减排的重中之重。工信部在《工业节能“十二五”规划》中明确的九大行业节能降耗路线图将工业锅炉窑炉节能改造工程被列为九大重点节能工程之首，明确提出：“区分锅炉运行效率和使用燃料等情况，重点推进中小型工业燃煤锅炉节能技术改造。淘汰结构落后、效率低、环境污染重的旧式铸铁锅炉；采用在线运行监测、等离子点火、粉煤燃烧、燃煤催化燃烧等技术因地制宜对燃煤锅炉进行改造”。工业锅炉作为节能环保产业的重要组成部分之一，机遇与挑战并存，在日趋激烈的市场竞争环境下需要进一步攻克新技术，努力提高工业锅炉热效率，推进工业锅炉科技进步。采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。煤粉锅炉是大型电站锅炉应用的主要技术，其与链条炉相比具有热效率高、煤质适应性广，易于自动化的优点，且可以采用高效的脱硫除尘和 NOx 控制技术，实现高效洁净燃烧的目的（相对传统工业锅炉而言），因此工业锅炉采用煤粉燃烧具有很大的开发潜力。

1. 背景介绍高频无极灯是一种集合现代多种光源优点于一体的新光源。该产品以其高光效（系统光效≥64Lm/W）、高显色性（≥80）、长寿命（≥6万小时）、无频闪（工作频率2.65MHz）、环保（不含液态汞），可立即启动和再启动，不怕震动，可在任意方向安装等优势成为绿色照明新秀。在电气设计上，它采用了有源功率因数补偿（APFC, n≥0.99），在电源电压大范围变动（165～265V）下能恒压供电，输出稳定的光通量。输入端的净化电路和防辐射处理使电磁干扰EMC完全符合国家检测标准。此外，由于灯泡的发光涂层为三基色荧光粉，发光柔和，显色指数高。高频无极灯是完全绿色环保的健康光源，并具有许多独特之处，它集长寿、节能和环保于一体，作为一种新型的绿色电光源，它与传统电光源相比较其综合效果远远优于其他类型的电光源，目前它的技术和产业正处于快速发展成长阶段，是一种朝阳产业。2. 关键技术解决了下列技术，1）无极灯泡壳的设计及制备技术； （2）无极灯耦合器的设计及制备技术；（3）无极灯高频发生器的制备技术。批量生产的高频无极灯经相关单位测试，符合 QB/T 2938-2008《单端无极荧光灯》标准要求，产品质量达到国内领先3. 技术方案和技术路线① 原材料选择与高频无极灯性能密切相关的填充气体、荧光粉、汞齐以及磁芯等材料。② 确定生产工艺，包括高频发生器、功率耦合器、无极灯管。③ 对采购的元器件进行筛选，专用芯片的老化处理和线路板的印制，对电器进行装配并调试，与外协零部件加工装配成整机，检测、老化、入库就完成高频发生器的制作。④ 生产泡体，泡体外加工，对泡体进行清洗、涂粉、烤泡、排气、充气的加工，对泡体进行封装。⑤ 高频耦合器及专用灯头外协加工，和封装好的泡体进行灯泡组装。⑥ 对成品进行老化、检验。最后组装、对成品进行检测试验、包装、入库。4. 创新性① 超长寿命，采用高频电磁感应耦合方式工作，取消了传统的灯丝和电极，寿命长达6万小时以上，是白炽灯的60倍，节能灯的12倍，高压钠灯的4倍。② 高效节能，发光效率高，可达60Lm/W以上。比白炽灯节能70%以上，比高压汞灯、高压钠灯、金卤灯节能50%以上，具有极低的运行成本和维护成本。③ 高显色性，显色指数达80以上，采用优质三基色荧光粉，颜色不失真。④ 无频闪，工作频率为2.65MHz, 国际通用。光线稳定，消除人眼疲劳，有益视力健康，是真正的“绿色照明”。⑤ 光衰小，2000小时光通维持率为92%，光衰仅8%；20000小时后光通维持率可达80%。目前市场上其它的节能灯，2000小时光衰为30%。⑥ 瞬时启动，启动和再启动时间均小于0.5秒，完全消除了灯丝启动的弊端，即开即亮，适合各种环境和场所照明。● 应用前景： LED节能灯的应用为照明节能减排创造了转机，但由于其价格昂贵（为高频无极灯3倍以上），为推广应用带来了相当大的困难。高频无极灯以其与LED灯相同的优点，低廉的价格，进入照明市场，前景非常广阔。高频无极照明产品可广泛应用于城市照明、室外室内照明、道路、工矿企业、民航车站、商场体育馆和图书馆等领域和场所。特别适用于换灯困难且费用昂贵的场所以及对安全要求高的重要场所。

成果介绍锅炉燃烧优化控制系统的主要任务是通过细化分配各层燃烧器的煤量、不同层（高度）的风量及确定最佳风煤比等手段，提高锅炉燃烧效率，降低SCR入口烟气NOx含量，并消除锅炉燃烧过程中所存在的问题。技术创新点及参数本锅炉燃烧节能减排自寻优控制系统，主要包括如下功能：“一次风风压自寻优控制”、“一次风风量自寻优控制”、“二次风风量自寻优控制”、“氧量自寻优控制”、“二次风小风门开度自寻优控制”等，应用后可实现：⑴ 降低烟气中飞灰含碳量、CO值；⑵ 在不增加飞灰含碳量的前提下，减少SCR入口处NOx含量；⑶ 消除锅炉燃烧过程中所引起的壁温超温问题；⑷ 消除左右侧烟道烟温偏差问题；⑸ 尽可能减少排烟损失；⑹ 总体可降低煤耗1.5g/kwh以上。

锅炉燃烧优化控制系统的主要任务是通过细化分配各层燃烧器的煤量、不同层（高度）的风量及确定最佳风煤比等手段，提高锅炉燃烧效率，降低SCR入口烟气NOx含量，并消除锅炉燃烧过程中所存在的问题。 本锅炉燃烧节能减排自寻优控制系统，主要包括如下功能：“一次风风压自寻优控制”、“一次风风量自寻优控制”、“二次风风量自寻优控制”、“氧量自寻优控制”、“二次风小风门开度自寻优控制”等，应用后可实现：⑴ 降低烟气中飞灰含碳量、CO值；⑵ 在不增加飞灰含碳量的前提下，减少SCR入口处NOx含量；⑶ 消除锅炉燃烧过程中所引起的壁温超温问题；⑷ 消除左右侧烟道烟温偏差问题；⑸ 尽可能减少排烟损失；⑹ 总体可降低煤耗1.5g/kwh以上。 本项成果已成功应用于国家电投平圩、华能左权、华能安源、华能玉环、华能井冈山、国信射阳港等电厂近20台亚临界和超（超）临界机组的锅炉燃烧优化控制中，得到了用户的一致好评。