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大型燃煤電廠智能發電系統研發及應用
智能發電體系結構
提出并構建了智能發電體系結構，與 DCS+SIS+MIS 系統的結構相比，系統的網絡安全分區與功能分區發展為 ICS+ISS 的兩層結構，實現安全可靠性與應用功能的統一。
智能發電運行模式
基于能效分析、運行優化、控制優化、設備狀態監測，建立了能效、環保、靈活性等性能指標的“大閉環”控制模式，故障預警、診斷、容錯控制的“大閉環”運行模式。
智能發電軟件及算法模塊
開發了ICS成套算法和應用功能軟件。包括52種智能控制算法模塊，120種智能計算分析診斷算法模塊，形成了智能檢測、智能控制、智能診斷和智能優化等功能。
智能發電投運效果
國內外首次投運，系統運行穩定可靠；預警準確率大于90%；綜合節煤2.25g/kwh；降低運行人員操作量60%。
截至2020年5月，研究成果已在14臺機組得到推廣應用；新增合同額1.81億元，直接經濟效益4997萬元。
智能發電鑒定及獲獎情況
2019年10月，中國電機工程學會組織的技術鑒定認為：該系統設計思想先進、功能齊全、智能化程度高，具有良好的經濟社會效益和推廣前景，該系統整體技術達到國際領先水平。
項目獲得2020年中國電力科學技術進步一等獎。
華北電力大學
2021-05-10
燃煤煙氣汞形態濃度取樣裝置（OHM）
成果介紹安大略法（OHM）是US-EPA推薦使用的燃煤煙氣汞形態濃度取樣測試分析的標準方法。適用于燃煤電廠、水泥窯爐、有色冶煉等行業固定源煙氣汞排放濃度的現場取樣。技術創新點及參數東南大學研發的燃煤煙氣汞形態濃度取樣裝置（OHM）具有技術成熟、操作簡便、性能穩定、測量精度高等優點。市場前景已成功應用于國內20余座燃煤電廠煙氣汞排放濃度的測試。用戶包括多所大學、科研院所和企業，產品得到市場的認可。
東南大學
2021-04-11
新型燃煤燃油燃氣水管角管鍋爐技術
角管鍋爐是由德國研究水動力方面的專家Vorkauf于1944年發明的。Vorkauf設計了一種水循環特性非常好的鍋爐，由于這種鍋爐的下降管布置在角上，不僅作為水循環通道，而且還是鍋爐支承框架的一部分，因此這種鍋爐被稱為角管鍋爐。九十年代初，我國通過GEF項目從國外眾多的工業鍋爐產品中遴選出角管鍋爐予以引進，但是我國引進的角管式鍋爐技術并沒有大范圍推廣。 2006年，西安交通大學趙欽新教授提出了一種鍋筒輔助的受熱面全部上升流動的角管水循環結構（發明），整個角管水循環結構中的所有小口徑水管受熱面全部強制上升流動；整個角管水循環結構中的所有大口徑下降管、集箱、連通管等非受熱面均為水平或下降流動，完全杜絕了常規自然循環或強制循環回路設計中因為存在部分水冷壁管下降流動可能出現的停滯或倒流的非正常水動力工況，膜式水冷壁中的工質水全部上升流動確保工質水具有較高的質量流速，有效消除過冷沸騰發生時可能出現的水冷壁管壁溫升高而引起爆管的危險工況。 本技術擁有5項發明專利，6項實用新型專利，本專利群以獨特的角管水循環結構為核心，發明了新型配風裝置、流化再燃裝置、復合等流速設計方法及污染物綜合脫除裝置等5項專利技術，其中2項被江蘇四方獨占許可，系列產品獲江蘇省優秀新產品獎。其先進性在于：實現水循環安全、均勻配風、飛灰燃盡、強化傳熱和污染物協同脫除關鍵技術創新，在確保運行安全的基礎上提高熱效率8%以上，解決了長期以來燃煤工業鍋爐水循環可靠性差易于爆管、停電保護安全性差、熱效率低下、排放偏高的運行難題。
西安交通大學
2021-04-11
高爐渣干式離心粒化及余熱回收項目
2016年中國能源消耗總量43.6億噸標準煤，占全球23％。中國石油進口量不斷攀升，2016年中國石油對外依存度達到65％。2017年我國單位GDP能耗約3.57噸標準煤/萬美元，是美國的2倍，德國的2.25倍。化石燃料的大量利用導致大氣中溫室氣體濃度不斷升高，溫室效應不斷增強，CO2減排受到了國際社會的普遍關注，研究高效節能的技術刻不容緩。 冶金行業能源消耗巨大，僅2017年鋼鐵行業液態熔渣產生量高達3.5億噸，每噸熔渣含有顯熱相當于60kg標準煤。對于高品質余熱資源的液態熔渣（高爐渣等冶金渣）顯熱，目前還沒有成熟回收技術，大量顯熱能量白白耗散，節能減排潛力十分巨大。 目前現有的液態熔渣處理技術主要以干法處理工藝、濕法處理工藝為主。干法工藝投資費用低，工藝操作簡單，節約大量的水，同時減少爆炸可能性，無需對熔渣進行干燥，沒有SO2及H2S等有害氣體排放，對高溫熔渣蘊含的余熱進行回收。液態熔渣處理技術采用離心粒化的原理，利用高速旋轉的轉杯將傾倒在轉杯上的熔渣粒化，然后對高溫渣粒進行余熱回收。
西安交通大學
2021-04-11
燃煤機組超低排放關鍵技術研發及應用
我國天然氣資源相對短缺，英美等國“煤改氣”解決灰霾的成功經驗難以復制。燃煤機組能否達到燃氣排放限值實現超低排放，對破解我國燃煤污染和能源安全的挑戰具有極其重要的意義。針對燃煤污染治理從達標到超低的高效率、復雜煤質的高適應、系統運行的高可靠和低成本等國際性難題，該項目發明了多活性中心高穩定性催化劑及再生改性一體化技術，大幅提升了催化劑的抗中毒、低溫活性、協同汞氧化等性能；發明了溫-濕系統調控多場強化顆粒物／SO3 脫除技術，通過“凝結—團聚—荷電—遷移”多過程強化，解決了 0.1~1μm 細顆粒脫除效率低的難題；發明了多污染物高效協同脫除超低排放系統，實現了復雜煤質和復雜工況下多污染物低成本超低排放。該項目獲授權發明專利 34 件（獲中國專利優秀獎 2 項），制訂國家和行業標準共 15 項，發表論文 103 篇，他引 1038 次；建成了首個燃煤機組超低排放示范工程，排放濃度顯著優于世界最嚴標準，被國家能源局授予“國家煤電節能減排示范電站”；支撐建設了國家級 2011 協同創新中心。發明成果已實現規模化應用，累計裝機容量超 1 億千瓦，大幅削減了燃煤污染物，全面提升了燃煤污染治理技術水平，推動和支撐了國家燃煤電廠超低排放戰略實施，近三年新增銷售109.6 億元、新增利潤 11.9 億元。項目完成人受邀在達沃斯論壇介紹“燃煤污染治理”的中國方案，為解決全球燃煤污染挑戰起到了示范和推動作用。技術和產品已輸出歐美和“一帶一路”國家，贏得了國際聲譽。
浙江大學
2021-04-11
燃煤機組脫硝和脫硫優化控制系統
機組脫硝控制普遍存在NOx波動大、噴氨量大、空預器容易堵塞等問題；脫硫控制普遍存在PH值無法正常控制、廠用電率和石灰石消耗量高、凈煙氣SO2經常超標等問題。 本成果采用自適應SMITH補償技術補償脫硝過程的對象特性；采用模糊控制技術，有效克服脫硝過程的非線性；采用智能前饋技術，及時消除各種擾動對NOx的影響；采用模型參考自適應技術，提高脫硝控制系統的自適應能力。針對脫硫控制，本成果以凈煙氣SO2滿足環保考核、吸收塔PH值運行在合理范圍、漿液循環泵運行組合最佳為多重目標，采用多目標控制技術，提出脫硫的多目標整體優化控制策略。 采用此項成果后，煙囪入口處的NOx可控制在10mg/NM3之內，約減少30%的噴氨量；能提供最佳的漿液循環泵運行組合指導，降低漿液循環泵整體電耗20%以上。 本項成果已用于150多臺燃煤鍋爐脫硝和脫硫的優化控制中，得到了廣大用戶的一致好評。
東南大學
2021-04-13
燃煤煙氣重金屬高效吸附劑
隨著國家環保標準越發嚴格，要求電廠對煙氣重金屬采取更嚴格的控制措施，同時煙氣部分重金屬含量高會導致催化劑失活（中毒），增加環保成本，為滿足環保標準，需要對煙氣重金屬進行脫除。鑒于此，本研究基于部分天然礦物材料和無機材料骨架制備了系列針對燃煤煙氣砷和汞的高效吸附劑，可以實現高溫煙氣中砷的有效脫除以及部分煙氣溫度區間汞的脫除。
華北電力大學
2022-06-16
天津電視臺《都市報道60分》物聯網遇上菜籃子 解鎖開心農場
我校協同育人企業天津騰領電子科技有限公司基于自研國產化工業控制系統開發了設施農業管控系統，利用邊云協同控制架構，集成以大模型驅動的作物生長監測、環境精準調控、水肥綜合管理等技術裝備。項目已在多地開展應用，開發了“認領一塊地”等商業模式。2025年4月7日，天津電視臺新聞頻道《都市報道60分》以《物聯網遇上菜籃子 解鎖開心農場》為題進行了報道。
天津市大學軟件學院
2025-05-21
以半干法為基礎的燃煤汞排放控制方法
本發明公開了一種以半干法為基礎的燃煤汞排放控制方法。向鍋爐煙氣中噴入添加劑，將煙氣中的部分單質汞氧化為易除去的氧化態的汞；再通過噴淋裝置向煙氣噴淋含有氧化劑的溶液，進一步氧化單質汞，同時煙氣溫度下降，形成吸附劑發揮較高吸附效率的低溫；向降溫后的煙氣中噴入吸附劑，基本除去氧化態的汞和未轉化的零價汞；吸附汞后的固體顆粒物質隨后經過電除塵器或布袋除塵設備收集；收集到的顆粒物質部分進行回送，剩余的部分顆粒物質排出。本發明的優點是能夠實現無二次污染的燃煤煙氣中汞污染的控制，全面控制燃煤電站煙氣中的氣態零價汞、氣態二價汞和顆粒態汞，并將其轉化為惰性化合物；可與燃煤電站現有污染物控制裝置結合進行汞排放控制，既降低了初期投入，也節約了運行成本。
浙江大學
2021-04-11
燃煤煙氣除汞吸附劑的制備方法
本發明公開了一種燃煤煙氣除汞吸附劑的制備方法。它向水中加入水總量1-2%的硫酸使水溶液呈現酸性,加入七價錳鹽固體或溶液,攪拌,使七價錳鹽溶解,加入酸性二價錳鹽溶液,同時進行攪拌,加入顆粒狀吸附劑,繼續攪拌30-40分鐘,在80-100℃加熱干燥為固體狀態,研磨成粉狀即可,其中七價錳鹽、二價錳鹽和顆粒狀吸附劑的添加量之比為1∶1-2∶35-50。本發明的優點是:1)利用本方法制備的吸附劑可以全面控制燃煤電站煙氣中汞的三種形態,并將其轉化為惰性化合物;2)可以在煙道上直接向煙氣噴加,操作較為方便;3)本方法工藝簡單實用,易于推廣;4)可與燃煤電站現有污染物控制裝置結合進行汞排放控制,既降低了初期投入,也節約了運行成本。
浙江大學
2021-04-11