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循环流化床实验室
发稿时间:2018-04-10         作者:          来源:     【字号:

  循环流化床实验室是国内最早开始循环流化床技术研发的单位之一,也是目前国内循环流化床技术研发的主力单位,拥有国内最大的循环流化床技术研发团队,先后承担了国家“七·五”、“八·五”、“九·五”、“十·五”、“十一·五”科技攻关课题以及多个国家示范工程,取得了一系列重要研究开发和应用成果,成功研发了具有自主知识产权的循环流化床燃烧技术,并通过与国内十多家锅炉制造厂建立了密切的协作关系,成功实现了35t/h~705t/h系列容量等级循环流化床锅炉技术的技术示范与产业化,合作产品销售超过2000台,在产业界具有重要影响力。同时,实验室还开展生物质燃烧发电技术、污泥无害化焚烧技术和循环流化床热解气化技术的研发与工程示范。

  研究领域   

  循环流化床技术研发及工程热物理基础技术研发,主要包括煤、煤的衍生燃料、生物质等多种燃料的高效清洁燃烧、热解气化转化、综合节能减排技术的研发,以及多相流动及诊断、替代燃料的燃烧化学及催化燃烧、反应过程定量分析及应用 

  ■ 研究方向   

  1.循环流化床燃煤高效低污染燃烧技术:循环流化床炉膛内气固流动、燃烧和换热均匀性、NOxSO2排放控制技术研究;超临界参数的炉型研究、热力分配、关键技术与系统集成技术研究开发;多种燃料的循环流化床锅炉优化技术开发。 

  2.煤及衍生燃料的高效低排放燃烧技术:燃料预热高效清洁燃烧技术,高氧气浓度循环流化床富氧燃烧技术的研发。 

  3.循环流化床煤气化技术:面向工业燃气的常压循环流化床煤气化技术研发及系统集成,加压循环流化床煤气化技术开发,新型高效煤气技术研发。 

  4.低阶煤循环流化床分级转化技术研发:面向煤炭资源高值化利用的循环流化床热解技术研发。 

  5.多相流动过程数值计算与实验测量:复杂气固流动过程多尺度数值计算分析、电容和微波双模态层析成像测量和复杂介电常数成像算法研究。 

  6.燃烧化学及燃烧诊断技术:多种模型燃料的低温氧化和层流预混火焰研究,金属氧化物催化剂的合成和不同催化剂对燃料低温燃烧过程的影响研究。 

  ■ 机构及人员组成 

  现有职工48人,其中包括正高级岗位人员11人(含中科院“百人计划”入选者和中组部“青年千人计划”入选者各1名),副高级岗位人员11名;在站博士后3人(含外籍博士后1名)。在读硕博研究生43人。 

  ■ 2017年项目情况  

  2017年度在研项目42项,新争取项目17项,其中包括国家重点研发计划任务 4项、国家自然科学基金1项,院弘光专项1项,企业合作11项。结题并通过验收13项,包括中科院先导专项任务5项、中科院修购专项1项、科技部国际合作项目1项、国家自然科学基金3项、企业合作3项。 

  ■ 2017年主要成果与工作进展  

  在循环流化床燃煤大型化研发方面:突破常规炉型设计,创新研发了环形炉膛和多边形炉膛大型循环流化床锅炉炉型,解决了炉型大型化中的均匀性和运行稳定性问题,首台采用多边形炉膛的350MW超临界循环流化床锅炉技术示范工程已通过168小时连续满负荷试运行考核。 

  在高效低排放燃烧技术方面:低氧补燃循环流化床超低NOx燃烧关键技术成功应用于内蒙古京泰电厂300MW亚临界循环流化床锅炉改造,实现NOx原始排放浓度降低50%以上;首台以气化残炭为燃料的100t/d预热燃烧锅炉在广西河池成功投运,锅炉实现了在低负荷下的稳定运行;牵头承担了国家重点研发计划“超低挥发分碳基燃料清洁燃烧技术”项目。 

  在循环流化床煤气化技术开发方面:完成了富氧和纯氧循环流化床气化技术的中试研究和千吨级技术包的编制;获得中科院“弘光专项”支持,承担了“循环流化床煤气化技术产业化”项目,第一个考核节点工程提前建成并完成调试;首套甘肃金昌千吨级循环流化床加压煤气化技术示范工程完成建设,进入调试阶段。 

  在多相流动实验测量方面,首次实现气固流动微波动态成像测量,完成中国石油天然气股份有限公司委托的湿天然气管道流动形态成像现场测试;完成了复杂炉膛结构多尺度循环流化床气固流动EMMS计算,用于指导超临界循环流化床技术研发。 

  在燃烧化学方面,得到了航空模型燃料的低温氧化动力学规律,并成功实现了室温等离子体脱除VOC技术。 

  本年度共发表学术论文44篇, 36篇被SCI收录、41篇被EI收录;申请专利18项,获得8项发明专利授权,其中2项外国发明专利。 

    任:吕清刚   副主任:那永洁  李诗媛  

 
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