成果介绍 成果名称：多元耦合燃料（生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤）发电关键设备防腐蚀感应熔焊与喷射复合涂层技术 成果参与单位：江苏科环新材料有限公司、深圳能源环保股份有限公司、上海康恒环境股份有限公司 成果完成人：曲作鹏 知识产权情况：已申请专利87项，其中已授权发明专利17项，已授权实用新型专利27项 针对我国新能源与环保科技的重大战略，以解决垃圾与生物质发电锅炉高温防腐的实际需求为目标，本项目拟搭建应用于生物质与垃圾电站锅炉腐蚀防护的高频感应熔焊系统技术平台，在多元耦合燃料（生物质/垃圾/高硫煤/高钠煤）发电关键设备等受热面，开发完成镍基自熔合金高温涂层的技术体系，包括涂层材料与工艺，形成针对各类客户群体的系列解决方案。 随着近年来我国生物质和垃圾电站的迅猛发展，锅炉高温腐蚀问题日益突出，传统热喷涂技术由于易脱落、孔隙率高而应用受限，前期用得较普遍的Inconel625合金堆焊，也逐渐暴露出由稀释率高引起的高温防腐性能受限等问题。因此，开发新型高温防腐涂层技术已迫在眉睫。本项目在国家“十三五”重点研发计划等项目的支持下，经过十余年的集智攻关，于2019年初研发成功了高频感应熔焊高温腐蚀防护涂层技术，取得了系列创新性成果：首次在国内构建了生物质与垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台，开发了在水冷壁管排表面制备耐镍基自熔合金高温薄涂层的技术体系，解决了城市垃圾与生物质电站锅炉高温腐蚀防护的技术瓶颈，打破了发达国家的技术封锁，形成了系列针对城市垃圾与生物质焚烧发电锅炉高温防腐的不同客户群体的解决方案。 我国西部特别是新疆地区的高硫高钠盐等高腐蚀性煤在燃烧过程中产生高浓度硫化物和钠盐等腐蚀性气体，造成水冷壁、过热器受热面的高温腐蚀、尾部烟道空气预热器低温腐蚀和受热面结焦等，特别是对燃烧器区域水冷壁管来说，如果没有防护涂层只能使用1—2年。传统的热喷涂，由于结合强度低孔隙率高，很少应用；普通高频感应熔焊虽然有效，但寿命难以超过5年；目前用得最多的是堆焊高温合金，但一般五年后就逐渐会发生涂层脱落和管壁减薄甚至爆管的现象，非计划停炉维修给企业造成了极大的经济负担。针对我国西北地区高硫高钠盐燃煤发电锅炉受热面对高温防腐的迫切需求，本项目拟开发感应熔焊与超音速喷射复合金属陶瓷涂层技术，从服役寿命、使用性能到性价比等方面都优于堆焊，以期彻底终结困扰我国燃煤行业多年的高腐蚀性气体对锅炉管道造成的严重腐蚀的防护难题。 创新点 1、首次在国内构建垃圾电站锅炉高频感应熔焊系统技术平台，自主开发了在水冷壁管排表面制备耐高温涂层的防腐技术体系，打破了发达国家对核心技术的封锁，突破了垃圾电站锅炉涂层防护系统核心技术瓶颈，形成了整体防腐的焚烧解决方案。 2、首次在国际上成功研发镍基自熔合金与金属陶瓷梯度复合涂层的防护技术，发明了基于重熔与喷射一体化的高温全域防腐全套技术，锅炉的高温腐蚀防护性能与服役寿命显著提升。 3、创新锅炉管道镶嵌陶瓷瓦的长效防护方法，发明了多项陶瓷高效低成本加工技术，填补了国际上硬脆材料特种加工技术的空白，突破了垃圾焚烧发电锅炉高频感应熔焊系统核心技术瓶颈。 市场前景 磨损与腐蚀是工业生产中的共性问题，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各种机械零件失效的一半以上由于磨损，每年因金属磨损、腐蚀造成的直接经济损失约达７万亿美元。垃圾焚烧电站锅炉受热面腐蚀问题，非常普遍，其腐蚀机理主要是所焚烧的垃圾中含有Cl,S以及碱金属等元素，造成Cl，S化合气体腐蚀和低熔点碱金属盐熔融腐蚀。据“十三五”规划，2020年焚烧处理能力占无害化处理比例50%，预计复合增长率不低于20%，垃圾焚烧规模呈快速增长态势，截至2018年，中国已运行的垃圾焚烧厂约为380座，处理能力约为37万吨/日，中国在建的垃圾焚烧厂约为200～250座，处理能力约为20～25万吨/日，中国垃圾处理“起步晚、起点低、发展快”，垃圾焚烧发展极快，2025年行业总规模估计超过100万吨/日，垃圾焚烧发电站超过2000家。余热锅炉高温防腐蚀涂层市场规模100亿以上，年增长率在20%以上，且防腐蚀涂层是消耗品，平均3—5年为一个周期。 另外，该技术不仅可以用于垃圾焚烧电厂，团队在农机刀片耐磨、水泥建材行业耐磨、机械重工表面硬化耐磨处理、钢轨耐磨涂层、高端球阀防腐、燃气轮机热障涂层、海上风电盐雾腐蚀、军工等领域的新产品、新技术也逐步成熟，走向规模化应用市场。 应用案例 深圳能源环保公司宝安老虎坑垃圾焚烧发电厂4号、5号、6号锅炉项目，工程地址：深圳市宝安区松岗镇老虎坑，业主单位：深能环保宝安垃圾焚烧发电厂。 获奖情况 2021年中国商业联合会科学技术奖 一等奖 2021年河北省科技技术奖 二等奖 2019年CCTV中国十大创业榜样 2019年第八届中国创新创业大赛 优秀企业奖 2019年第七届创业江苏科技创业大赛 三等奖 2019年“创客中国”江苏省中小企业创新大赛 优胜奖 2019年 淮安市第四届企业科技创新大赛 一等奖

相关专利提出了具有治疗及预防慢性肝纤维化和肝硬化的中药组合物（蒿鳖养阴软坚方）及其提取工艺，具有活血软坚散结、养阴凉血、清热利湿解毒的功能，对不同病因(四氯化碳复合因素、BSA、Con A、血吸虫病、乙醇)所致的肝纤维化及肝硬化有确切的预防和治疗作用，有体外抗乙肝病毒的作用，可用于多种原因如慢性病毒性肝炎、血吸虫病和长期饮酒以及化学毒物中毒等所致的肝纤维化及肝硬化

本发明公开了一种富含半乳甘露聚糖的可溶性膳食纤维及其制备方法，所述半乳甘露寡糖的质量百分比为20％～30％。本发明提供的β‑甘露聚糖酶稳定性好，比酶活力高，在食品、饲料等行业中具有很大的应用价值；本发明提供的制备方法的水解率及半乳甘露聚糖转化率高、产物易于分离、最终产品的重均分子量约为24800Da；利用本发明提供的制备方法可以生产含半乳甘露寡糖的可溶性膳食纤维糖浆和糖粉两种产品，且产品收率高，其收率分别为74.2％和72.8％。

本发明公开了一种聚丙烯腈接枝石墨烯宏观纤维的制备方法。方法为：加入1重量份的石墨烯或氧化石墨烯，10~1000重量份的溶剂，10~1000重量份的丙烯腈单体，氮气保护下加入0.01~10重量份的引发剂，加热到50~95℃，反应1~60小时，经沉淀，离心，洗涤，干燥，得到聚丙烯腈接枝的石墨烯。将聚丙烯腈接枝的石墨烯分散于极性有机溶剂中，制成质量浓度为1~20%的纺丝液溶胶，将纺丝液从纺丝头毛细管中连续匀速挤出，进入凝固液，凝固后的初级纤维在拉力下收集，干燥后获得聚丙烯腈接枝石墨烯的宏观纤维。本发明方法简便、工艺简单、可规模化生产，所获得的石墨烯纤维表现出优异的强度、韧性、模量和导电性，可作为高强度纤维应用于许多工业领域。

本发明公开了一种基于纳米压电纤维的柔性能量捕获器件及其 制备方法。所述器件自下而上依次包括：柔性基材、电极层、压电纤 维层、保护层；所述柔性基材为柔性绝缘塑料薄膜；所述压电纤维层 为 PVDF 纤维。通过采用柔性基材，采用照相制版工艺制备梳状电极， 并选择合适的静电纺丝参数沉积 PVDF 压电纤维，无需再对压电纤维 进行极化，使纤维整齐排列、减小纤维缺陷，能够简化纳米压电纤维 能量捕获器件制备工艺，提高能量转换效率，尤其是对弯曲运动机械 能的捕获效果。 

该发明公开了一种磁纺装置及利用该装置制备微纳米纤维的方法，该装置包括可控制给料速率的给料装置，纺丝喷头，喷头驱动机构和纺丝接收装置，接收装置为水平圆盘，与无刷电机联动，表面有多个竖直支柱，一个为永磁铁，其余为金属细线。  该设备以磁场力代替电场力，整个过程无需高压电作用，有效降低生产成本和安全隐患，同时可批量连续生产微纳米纤维，且制得的纤维排布有序，产量高适合大规模生产，所得纤维有很好的应用前景。

简介：本发明公开了一种纤维过滤介质结构的拟态化重建及其性能计算方法，属于纤维结构拟态重建技术领域。本发明的拟态化重建过程为：一、获取纤维过滤介质图像；二、设置最佳阈值，进行二值化处理；三、对二值图像进行中心线检测；四、对中心线上像素点进行四对角方向对比，获得旋转半径di和旋转方向df；五、进行三维旋转，获得纤维过滤介质拟态化重建图像。本发明的性能计算方法通过输入一系列相关参数，利用经验公式获得纤维过滤介质不同风速的过滤效率曲线和压力损失曲线。本发明以真实纤维过滤介质内部微观单层结构图像为基础，利用简单、快速的图像处理方法对所得图像进行拟态化重建，拟态化重建模型能够逼真模拟真实纤维过滤介质的结构。  

本发明公开了一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维的制备方法和应用，采用对氨基苯磺酸和苯胺溶液，利用电沉积反应，制备为一种新型的固相微萃取纤维涂层，通过制备对氨基苯磺酸‑聚苯胺固相微萃取涂层，方便有效的萃取水样中的芳香胺。本发明制备了一种成键法掺杂聚苯胺的固相微萃取纤维，然后采用这种新型涂层作为吸附剂富集痕量芳香胺，富集效率高，实现水样中芳香胺的富集，方便、有效。

碳纤维复合芯导线的出现为电力行业的变革与发展提供了契机。碳纤维复 合芯架空导线是一种倍容输电导线，具有以下优点：强度高、重量轻、弹性模 量高、线损小、耐腐蚀等优点。 本项目首次引入改性双马树脂作为碳纤维复合芯导线芯棒的基体，实现了 连续编织拉挤工艺制备碳纤维复合芯导线芯棒产业化，产品性能稳定均一，具 129 有优异的抗劈裂性能，具有高的高温强度保持率，抗老化耐腐蚀，多项指标达 到国际领先水平。与常规钢芯铝绞线相比，碳纤维复合芯导线提高导线抗拉强 度 80%以上，提高电力传输容量 1 倍以上，减少电力塔杆 20%。本技术获国家 “863”项目资助，获中国电力科学技术奖一等奖、国家能源局科技进步一等奖、 山东省科技进步一等奖。 山东大学碳纤维复合芯导线技术已全面实现产业化，可全部替代进口产品。 山东大学已经与多家企业进行碳纤维复合材料制品攻关并进行联合推广。本技 术申请专利技术 15 项，合作企业 5 家，顺利挂网应用 200 余条， 累计长度超过 6000 公里，企业直接产值近 5 亿元，2013 年国标的实行，也为该产品提供了更 加广阔的空间，未来的发展将更加迅速，现时也为企业创造更多的效益。

同轴静电纺丝通过采用一个具有套筒结构的纺丝头为模板，控制两股工作流体以内外关系在高压电场下拉伸，通过溶剂的快速挥发，在纤维接收板可以获得具有芯鞘结构特征的纳米纤维膜。 选用合适的药用聚合物辅料为芯鞘结构纳米纤维的基材，通过同轴高压静电纺丝可以有效调节药物在纳米纤维芯部或鞘部的分布与含量，进而调控药物的两级缓控释给药特征，并通过同轴电纺过程中芯鞘流量的调控，调节药物在两级的相对释放量。 可以根据用户需要进行多种药物的两级控释给药系统的研制和开发。