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由于我國現(xiàn)在投運(yùn)的機(jī)組其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)比起國外先進(jìn)機(jī)組還有很大差距，因此，除了對經(jīng)濟(jì)性差的老機(jī)組進(jìn)行淘汰和改進(jìn)外，加強(qiáng)對在役鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等工作也是一種改變落后狀態(tài)行之有效的方法。

1、項(xiàng)目概述 由于我國現(xiàn)在投運(yùn)的機(jī)組其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)比起國外先進(jìn)機(jī)組還有很大差距，因此，除了對經(jīng)濟(jì)性差的老機(jī)組進(jìn)行淘汰和改進(jìn)外，加強(qiáng)對在役鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等工作也是一種改變落后狀態(tài)行之有效的方法。 2、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) (1)理論上的創(chuàng)新點(diǎn) 項(xiàng)目組在結(jié)合多種算法的同時，提出了修正系數(shù)這一重要調(diào)整參數(shù)，從而使得熱力計(jì)算能夠針對某特定鍋爐進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。大大提高了計(jì)算的可靠性和準(zhǔn)確性。 (2)方法上的創(chuàng)新點(diǎn) 針對大型煤粉鍋爐存在的實(shí)際問題，項(xiàng)目組首次提出了截短分隔屏增加省煤器的優(yōu)化改造方案。改造方案可以同時解決過熱器減溫水過量和二次汽欠溫的問題。通過截短分隔屏，減少了過熱蒸汽系統(tǒng)吸熱量，從而降低了過熱系統(tǒng)減溫水，同時使得高溫再熱器的入口煙氣溫度升高，從而解決了再熱器欠溫的問題。在該方案的基礎(chǔ)上，增加尾部省煤器受熱面，進(jìn)一步降低了過熱系統(tǒng)減溫水量，同時抑制了排煙溫度由于截屏而升高這一隱患。完滿解決了鍋爐存在的問題，大大提升了機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 3、同類技術(shù)產(chǎn)品或成果比較 項(xiàng)目組采用熱力校核計(jì)算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式對鍋爐改造效果進(jìn)行了全面評估。目前，同時采用這兩種方式的對鍋爐改造進(jìn)行預(yù)測評估的報道比較少見。熱力計(jì)算和數(shù)值模擬兩個手段相輔相成，結(jié)合起來可以為電廠提供全面的優(yōu)化改造預(yù)測信息。熱力計(jì)算著重于鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對流受熱面的換熱情況，但無法反映改造對爐內(nèi)流場和溫度場乃至組分場的影響，數(shù)值計(jì)算可以在熱力計(jì)算的基礎(chǔ)上對爐內(nèi)場的信息進(jìn)行預(yù)測。在鍋爐熱力校核計(jì)算準(zhǔn)確性方面，關(guān)鍵是計(jì)算所采用的半經(jīng)驗(yàn)公式的可靠性和準(zhǔn)確性。數(shù)值計(jì)算方面關(guān)鍵是所采用的計(jì)算模型的可靠性、準(zhǔn)確性及使用計(jì)算網(wǎng)格的合理性。方法創(chuàng)新點(diǎn)主要是提出新穎的切實(shí)有效可行的受熱面改造方案，經(jīng)過一處改造，同時解決多個問題，降低了改造成本，提高了改造效率。 4、能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù)有兩個方面：熱力校核計(jì)算制訂優(yōu)化受熱面改造的合理方案；預(yù)測改造方案實(shí)施后的鍋爐爐內(nèi)燃燒工況、流動工況及經(jīng)濟(jì)效益。 5、已應(yīng)用的成功案例 項(xiàng)目組已經(jīng)積累了多年經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)成功應(yīng)用的案例主要有： （1）內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司的1#、3#鍋爐對流受熱面優(yōu)化改造； （2）河北大唐王灘發(fā)電廠1#、2#爐受熱面的優(yōu)化改造； （3）大唐韓城第二發(fā)電廠有限責(zé)任公司的二期3號鍋爐對流受熱面優(yōu)化改造。 應(yīng)用范圍： 主要應(yīng)用于我國大容量煤粉鍋爐以及循環(huán)流化床鍋爐的受熱面優(yōu)化改造。針對各個不同改造方案進(jìn)行熱力校核計(jì)算，根據(jù)對計(jì)算結(jié)果的分析對比，為電廠提供合理可行的改造方案，以期解決電廠鍋爐運(yùn)行中所出現(xiàn)的安全隱患問題及經(jīng)濟(jì)性較低的問題。

我國資源量超過 40% 的優(yōu)質(zhì)西北侏羅紀(jì)煤惰質(zhì)組分含量高，造成此類煤的粘結(jié)性、成漿性能、液化性能整體下降，極大地增加了煤的高效潔凈利用難度。本成果的核心是進(jìn)行煤炭的分質(zhì)加工利用，一方面開發(fā)了新型煤巖分選技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤巖組分的高效分離，另一方面針對不同煤巖組分開發(fā)了多聯(lián)產(chǎn)高效轉(zhuǎn)化技術(shù)。成果來源于陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目，前期獲得了陜西省教育廳專項(xiàng)基金和中國博士后科學(xué)基金的支持，已有一部分工作申請國家發(fā)明專利，摸索出煤炭分質(zhì)利用的新技術(shù)，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會效益。

石油焦的揮發(fā)份（5～10％），碳含量約在85％以上，具有較高的熱值（～31000kj/kg），是可利用的廉價燃料資源。采用在煤粉鍋爐中摻燒一定比例的石油焦，不僅可利用這一廉價資源，而且鍋爐飛灰具有一定固硫作用，對降低燃焦SO2排放污染也有益處。/line石油焦高碳且極難燃盡、物料粘性大、流動性和可磨性差等特點(diǎn)，在摻燒中也會給電站鍋爐機(jī)組的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來一些問題。本技術(shù)可確保電站鍋爐在摻燒石油焦條件下運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)技術(shù)包括：煤與石油焦混合粉制備和輸送技術(shù)、煤與石油焦混合粉燃燒優(yōu)化技術(shù)、煤與石油焦混燃煙氣腐蝕預(yù)防技術(shù)、煤與石油焦混燃粉塵靜電收塵技術(shù)。

國煤多、油少，發(fā)展基于煤的C1化工，開拓化工原料多樣化的工藝路線，符合國家能源 發(fā)展戰(zhàn)略，具有十分重要的意義和經(jīng)濟(jì)價值。在此背景下，羰基合成技術(shù)近年來取得了長足發(fā) 展，繼孟山都公司成功地開發(fā)甲醇羰基合成醋酸工業(yè)技術(shù)并大規(guī)模工業(yè)化后，羰基合成技術(shù)成 為C1化工中技術(shù)和應(yīng)用的熱點(diǎn)。 醋酸乙烯是世界上產(chǎn)量最大的50種化工原料之一，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)主要有乙烯法和乙炔法， 目前乙烯法占總生產(chǎn)能力的72%以上。乙烯法的原料是乙烯、醋酸和氧氣，由于原油價格一直 上漲，乙烯法的生產(chǎn)成本不斷增加，為降低生產(chǎn)成本，醋酸乙烯的工藝路線向以煤為原料的C1 化學(xué)方向轉(zhuǎn)變。 本項(xiàng)目提出了以煤或天然氣為原料合成醋酸乙烯的工藝路線，煤或天然氣→合成氣→甲 醇→二甲醚→醋酸乙烯，該工藝路線不再依賴原油為原料，而以煤或天然氣為基礎(chǔ)，降低了成 本，同時還能副產(chǎn)醋酸、醋酐。本項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)是二甲醚與合成氣羰基合成醋酸乙烯的催化反 應(yīng)體系、催化劑配方、制備方法和反應(yīng)器設(shè)計(jì)等。

隨著全球能源短缺、環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，各個國家都在加緊可再生能源的開發(fā)和利用。風(fēng)力發(fā)電是目前最經(jīng)濟(jì)、最清潔、最容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的。隨著科技水平的發(fā)展，大功率的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在我國逐漸推出，而它們基本都是原型機(jī)，未經(jīng)時間考驗(yàn)。通過風(fēng)力機(jī)塔架的三維有限元強(qiáng)度、振動與疲勞壽命分析，可以保障機(jī)組的安全運(yùn)行。 本項(xiàng)目采用三維非線性有限元方法，考慮風(fēng)力機(jī)塔架在各種工況下的載荷，計(jì)算分析風(fēng)力機(jī)塔架的強(qiáng)度、振動和疲勞壽命。

本實(shí)用新型公開了一種測量煤巖松動圈厚度的裝置，包括拉繩式位移傳感器、支撐件以及固定件，使用時，所述固定件固定在鉆孔的煤巖深部，所述支撐件包括連接桿以及保護(hù)殼，所述連接桿伸入鉆孔的下端，所述保護(hù)殼固定在所述連接桿的底部并位于巷道內(nèi)，所述連接桿為空心結(jié)構(gòu)且與所述保護(hù)殼相連通，所述拉繩式位移傳感器固定在所述保護(hù)殼內(nèi)，所述拉繩式位移傳感器的拉繩穿過所述連接桿與所述固定件連接。與傳統(tǒng)的鉆孔攝像、超聲波、地質(zhì)雷達(dá)、地震波等測試裝置比較，本實(shí)用新型測量煤巖松動圈厚度的裝置對深部煤巖軟弱松動圈厚度觀測有很好適用性，

依托機(jī)械工業(yè)上海共性技術(shù)研究院準(zhǔn)東煤高效利用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺， 本團(tuán)隊(duì)深入系統(tǒng)研究了準(zhǔn)東煤燃燒特性、灰熔融特性及燃燒過程中結(jié)渣、沾污機(jī) 理:通過對幾十種典型準(zhǔn)東煤進(jìn)行分析測試，獲得全面系統(tǒng)的準(zhǔn)東煤煤質(zhì)分析數(shù) 據(jù)以及準(zhǔn)東煤中 Ca、 Na、K 的賦存形式以及遷移特性;建立了適合準(zhǔn)東煤灰熔 融特性的判別指標(biāo)，利用量子化學(xué)計(jì)算等手段，從微觀層面揭示了準(zhǔn)東煤結(jié)渣沾 污機(jī)理;研發(fā)出高效抗沾污、結(jié)渣添加劑，在添加量為 5% 時，可以大幅度減輕 準(zhǔn)東煤結(jié)渣的傾向。在準(zhǔn)東煤燃燒機(jī)理方面形成了鮮明的研究特色，獲得授權(quán)

本發(fā)明公開了一種煤粉低 NOx 富氧燃燒裝置，包括爐膛、氧氣罐、氧化劑噴嘴、中心噴嘴、蒸氣噴嘴和蒸氣發(fā)生器，中心噴嘴安裝在爐膛的一側(cè)；一次風(fēng)管道的側(cè)壁通過一次蒸氣進(jìn)氣管道與蒸氣發(fā)生器的出口連接；氧化劑噴嘴安裝在爐膛上與中心噴嘴相同的一側(cè)；氧化劑噴嘴的出口伸入爐膛內(nèi)，其進(jìn)口連接二次風(fēng)管道，二次風(fēng)管道通過二次蒸氣進(jìn)氣管道與所述的一次蒸氣進(jìn)氣管道連接，二次風(fēng)管道的側(cè)壁通過氧氣進(jìn)氣管與氧氣罐連接；蒸氣噴嘴安裝在爐膛上與中心噴

成果介紹 成果名稱：多元耦合燃料（生物質(zhì)/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備防腐蝕感應(yīng)熔焊與噴射復(fù)合涂層技術(shù) 成果參與單位：江蘇科環(huán)新材料有限公司、深圳能源環(huán)保股份有限公司、上海康恒環(huán)境股份有限公司 成果完成人：曲作鵬 知識產(chǎn)權(quán)情況：已申請專利87項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專利17項(xiàng)，已授權(quán)實(shí)用新型專利27項(xiàng) 針對我國新能源與環(huán)保科技的重大戰(zhàn)略，以解決垃圾與生物質(zhì)發(fā)電鍋爐高溫防腐的實(shí)際需求為目標(biāo)，本項(xiàng)目擬搭建應(yīng)用于生物質(zhì)與垃圾電站鍋爐腐蝕防護(hù)的高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺，在多元耦合燃料（生物質(zhì)/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備等受熱面，開發(fā)完成鎳基自熔合金高溫涂層的技術(shù)體系，包括涂層材料與工藝，形成針對各類客戶群體的系列解決方案。 隨著近年來我國生物質(zhì)和垃圾電站的迅猛發(fā)展，鍋爐高溫腐蝕問題日益突出，傳統(tǒng)熱噴涂技術(shù)由于易脫落、孔隙率高而應(yīng)用受限，前期用得較普遍的Inconel625合金堆焊，也逐漸暴露出由稀釋率高引起的高溫防腐性能受限等問題。因此，開發(fā)新型高溫防腐涂層技術(shù)已迫在眉睫。本項(xiàng)目在國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過十余年的集智攻關(guān)，于2019年初研發(fā)成功了高頻感應(yīng)熔焊高溫腐蝕防護(hù)涂層技術(shù)，取得了系列創(chuàng)新性成果：首次在國內(nèi)構(gòu)建了生物質(zhì)與垃圾電站鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺，開發(fā)了在水冷壁管排表面制備耐鎳基自熔合金高溫薄涂層的技術(shù)體系，解決了城市垃圾與生物質(zhì)電站鍋爐高溫腐蝕防護(hù)的技術(shù)瓶頸，打破了發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖，形成了系列針對城市垃圾與生物質(zhì)焚燒發(fā)電鍋爐高溫防腐的不同客戶群體的解決方案。 我國西部特別是新疆地區(qū)的高硫高鈉鹽等高腐蝕性煤在燃燒過程中產(chǎn)生高濃度硫化物和鈉鹽等腐蝕性氣體，造成水冷壁、過熱器受熱面的高溫腐蝕、尾部煙道空氣預(yù)熱器低溫腐蝕和受熱面結(jié)焦等，特別是對燃燒器區(qū)域水冷壁管來說，如果沒有防護(hù)涂層只能使用1—2年。傳統(tǒng)的熱噴涂，由于結(jié)合強(qiáng)度低孔隙率高，很少應(yīng)用；普通高頻感應(yīng)熔焊雖然有效，但壽命難以超過5年；目前用得最多的是堆焊高溫合金，但一般五年后就逐漸會發(fā)生涂層脫落和管壁減薄甚至爆管的現(xiàn)象，非計(jì)劃停爐維修給企業(yè)造成了極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。針對我國西北地區(qū)高硫高鈉鹽燃煤發(fā)電鍋爐受熱面對高溫防腐的迫切需求，本項(xiàng)目擬開發(fā)感應(yīng)熔焊與超音速噴射復(fù)合金屬陶瓷涂層技術(shù)，從服役壽命、使用性能到性價比等方面都優(yōu)于堆焊，以期徹底終結(jié)困擾我國燃煤行業(yè)多年的高腐蝕性氣體對鍋爐管道造成的嚴(yán)重腐蝕的防護(hù)難題。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、首次在國內(nèi)構(gòu)建垃圾電站鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺，自主開發(fā)了在水冷壁管排表面制備耐高溫涂層的防腐技術(shù)體系，打破了發(fā)達(dá)國家對核心技術(shù)的封鎖，突破了垃圾電站鍋爐涂層防護(hù)系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸，形成了整體防腐的焚燒解決方案。 2、首次在國際上成功研發(fā)鎳基自熔合金與金屬陶瓷梯度復(fù)合涂層的防護(hù)技術(shù)，發(fā)明了基于重熔與噴射一體化的高溫全域防腐全套技術(shù)，鍋爐的高溫腐蝕防護(hù)性能與服役壽命顯著提升。 3、創(chuàng)新鍋爐管道鑲嵌陶瓷瓦的長效防護(hù)方法，發(fā)明了多項(xiàng)陶瓷高效低成本加工技術(shù)，填補(bǔ)了國際上硬脆材料特種加工技術(shù)的空白，突破了垃圾焚燒發(fā)電鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸。 市場前景 磨損與腐蝕是工業(yè)生產(chǎn)中的共性問題，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各種機(jī)械零件失效的一半以上由于磨損，每年因金屬磨損、腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)７萬億美元。垃圾焚燒電站鍋爐受熱面腐蝕問題，非常普遍，其腐蝕機(jī)理主要是所焚燒的垃圾中含有Cl,S以及堿金屬等元素，造成Cl，S化合氣體腐蝕和低熔點(diǎn)堿金屬鹽熔融腐蝕。據(jù)“十三五”規(guī)劃，2020年焚燒處理能力占無害化處理比例50%，預(yù)計(jì)復(fù)合增長率不低于20%，垃圾焚燒規(guī)模呈快速增長態(tài)勢，截至2018年，中國已運(yùn)行的垃圾焚燒廠約為380座，處理能力約為37萬噸/日，中國在建的垃圾焚燒廠約為200～250座，處理能力約為20～25萬噸/日，中國垃圾處理“起步晚、起點(diǎn)低、發(fā)展快”，垃圾焚燒發(fā)展極快，2025年行業(yè)總規(guī)模估計(jì)超過100萬噸/日，垃圾焚燒發(fā)電站超過2000家。余熱鍋爐高溫防腐蝕涂層市場規(guī)模100億以上，年增長率在20%以上，且防腐蝕涂層是消耗品，平均3—5年為一個周期。 另外，該技術(shù)不僅可以用于垃圾焚燒電廠，團(tuán)隊(duì)在農(nóng)機(jī)刀片耐磨、水泥建材行業(yè)耐磨、機(jī)械重工表面硬化耐磨處理、鋼軌耐磨涂層、高端球閥防腐、燃?xì)廨啓C(jī)熱障涂層、海上風(fēng)電鹽霧腐蝕、軍工等領(lǐng)域的新產(chǎn)品、新技術(shù)也逐步成熟，走向規(guī)模化應(yīng)用市場。 應(yīng)用案例 深圳能源環(huán)保公司寶安老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠4號、5號、6號鍋爐項(xiàng)目，工程地址：深圳市寶安區(qū)松崗鎮(zhèn)老虎坑，業(yè)主單位：深能環(huán)保寶安垃圾焚燒發(fā)電廠。 獲獎情況 2021年中國商業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎 一等獎 2021年河北省科技技術(shù)獎 二等獎 2019年CCTV中國十大創(chuàng)業(yè)榜樣 2019年第八屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 優(yōu)秀企業(yè)獎 2019年第七屆創(chuàng)業(yè)江蘇科技創(chuàng)業(yè)大賽 三等獎 2019年“創(chuàng)客中國”江蘇省中小企業(yè)創(chuàng)新大賽 優(yōu)勝獎 2019年 淮安市第四屆企業(yè)科技創(chuàng)新大賽 一等獎