大规模高效气流床煤气化技术基础研究进展

大型堞气化技术是大宗化学品制备、液体燃料合成、多联产系统、整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统、制氢和燃料电池行业的核心技术,是当今世界煤气化技术发展的主流。本文介绍了国家973计划项目“大规模高效气流床煤气化技术的基础研究”近3年来的主要研究进展,包括：高温、高压煤气化的化学反应基础研究,高温、高压气流床气化炉内多相流流动、热质传递的基础理论研究,超浓相高压气固两相流与高压浆态非牛顿流体流动的机理与规律研究,复杂多相反应产物处理研究。阶段性的研究成果已应用于商业化装置,取得重要成效,在国内外产生了良好的影响。     

SM型气升式发酵罐

一、主要技术内容 SM型气升式发酵罐是根据"涡流切变强化气-液-固传质和传热"原理设计的.该设备将自行发明的一种新型静态混合元件与气升原理结合,利用流体动能与浮力达到强化传氧和传热的效果,它不仅克服了机械搅拌式发酵罐存在的能耗大、剪切力大易伤害菌体和不易大型化三大弊端,而且解决了一般气升式发酵罐空气利用率低、固-液传质差和在高粘度发酵液中气-液传质不良三大难题,使发酵设备产生了根本性变革.     

基于高温除尘的燃煤电站多污染物协同控制技术

随着我国环保态势的不断严峻,燃煤电厂的污染排放指标不断提高,电站锅炉的污染处理措施需要进一步升级。目前,燃煤电站主要采用烟尘、SO_2、NO_x分开治理的污染物控制方式,应对环保指标提高的主要措施也是进行单一的技术升级,如增加SCR催化剂层数、串联脱硫塔、采用温式电除尘等。这种进行单一技术升级的方式,带来了污染治理成本升高、治污系统庞大复杂、系统稳定性下降等问题,未来随着污染排放指标的进一步提升,燃煤电厂势必采用多种污染物协同控制或一体化控制的新型污染治理方式。本文介绍了目前已经研发的多种污染物协同治理方法,分析了其发展状况和优缺点,并提出了一种基于高温除尘的新型燃煤污染物协同控制工艺,并就该工艺所涉及的高温除尘、NO_x臭氧氧化结合碱液吸收和新型喷淋散射吸收技术等3个关键技术的工作原理、发展状况及其用于燃煤电站锅炉污染物控制的可行性、经济性进行了分析。     

可循环氧化剂氧化高硫高砷难选金精矿或氰化尾渣提金及综合利用

本课题主要研究“三相流化床中催化氧化高硫高砷金精矿或尾渣提金银及综合利用”。开发了一种适合NOx催化氧化金精矿的三相循环流化床，选择并主要进行了可循环催化氧化剂（NOx）的设计、初步优化，在再生系统中完成NOx再生与循环，研究了温和条件下NOx催化氧化高硫高砷金精矿化学动力学，同时研究了O3、双氧水。利用压力传感器、电导率仪、溶解氧仪等设备结合传统的流化床研究方法和手段对本流化床进行了参数优化，进而用该流化床处理了几种典型的难选冶金精矿或尾渣，不仅提高了金银的提取率（高达90%），而且对预处理尾液进行了净化和综合利用。     

串联双轴向粗粉分离器

一、主要技术内容 粗粉分离器是燃煤电站中储式制粉系统的关键部件之一,其性能直接影响着制粉系统以及整个锅炉机组的安全经济运行. 为进一步改善粗粉分离器的性能,该院利用半工业性气固两相流试验台,通过半工业性模型试验研究,开发出新型的串联双轴向粗粉分离器,探讨了这种新型的粗粉分离器的最佳结构和运行参数,实现了串联双轴向粗粉分离器的最优化设计.     

核设施气载流出物排放的优化控制研究

本文研究核设施气载流出物排放的优化控制方法，以确定核设施气载流出物排放的优化管理目标值。通过最优化方法的分析比对，采用工程判断和多属性效应函数分析方法，综合考虑了关键居民组个人有效剂量、公众集体有效剂量、职工人员的个人剂量、废气治理费用和公众反应等因素的影响，搭建了初步研究框架。     

城市污水厂湿污泥循环流化床一体化焚烧技术研究与示范

本课题是水专项中《城市污水处理厂污泥减量、无害化与综合利用关键术研究与工程示范》课题的子课题(2009ZX07317-003-04),课题针对我国各地对污水厂污泥减容减量、稳定化和无害化共性技术的需求,重点研究湿污泥循环流化床一体化焚烧成套技术与设备,以及焚烧灰综合利用途径,形成具有自主知识产权的污泥焚烧新技术.该项技术包括热灰直接干化-余热间接干化复合干化技术、污泥干化和焚烧耦合技术、热灰分配与控制技术、余热利用技术以及污泥一体化焚烧过程中污染物的控制技术;利用研究成果建设了杭州市七格污水处理厂100吨/ 日湿污泥循环流化床一体化焚烧示范工程,子课题于2013 年通过验收.     

空气分级配风降低NOx排放的试验研究

本文在分析NOx生成机理的基础上，以一台550MW的燃煤机组为研究对象，采取试验的方法研究了空气分级配风方式对NOx排放浓度的影响。试验采用现场取样分析的方法，分别在负荷520MW、270MW和190MW条件下，保持其它条件基本不变，改变各层二次风的风门开度。实现空气配风方式，使用烟气分析仪进行NOx排放的测试。     

浓淡燃烧技术中电容法煤粉浓度在线测量系统

电站锅炉给粉浓度测量是稀相气固两相流测量,至今还没有一个有效可靠的测量方法,尤其足直吹式电站.电容法因其特殊优点被认为足极有前景的方法,但燃煤锅炉输粉系统中被测电容远小于分布电容和引线电容,现场存在着严重的电磁干扰、信号泄漏和电路的基线漂移,而且温度、煤种、含水量都会影响测量结果.本课题开发了基于电容传感器的锅炉给粉浓度在线测量系统,分别进行了实验室冷、热态实验和工业现场实验,达到了工业应用要求.课题成果为浓淡燃烧技术的研究与推广,为热电厂提高燃烧效率,减少氮氧化物排放,提高电站过程控制的综合自动化水平提供了在线检测手段,也为自动化仪表提供了产业升级的方向.     

煤基能源流程工业节能减排技术探讨:钢铁-化产-电力-建材多联产

本文根据近年来熔态还原炼铁、煤基联合循环发电、煤基液体燃烧合成及铸石技术的发展及其主要问题分析,从提高系统能源效率、减少污染物排放和温室气体排放、降低比投资成本角度出发,指出了以炼铁-媒气化一体化为核心的熔融还原炼铁-熔渣铸石-煤气合成液体燃料-燃气发电集成系统是一条节能、环保的煤炭能源利用途径。     

微动力生物生态集成技术处理农村生活污水研究

针对我国农村生活污水的水质特征和污水排放特点,利用物理沉降技术、固定化微生物技术、低强度增氧技术、波式流人工潜流湿地处理技术等多项技术集成,构建出多级链式的微动力生物生态污水处理系统。     

农田污染过程阻断关键技术研究

1在稻田养分投入优化和综合阻控技术方面 2006年通过前期实地详细调查,确定了稻田氮肥减量优化技术和稻田生态系统消纳环境氮素的生态功能强化技术研究方案,在江苏宜兴市大浦镇建立了稻田养分投入优化和综合阻控技术野外研究工作站。2007～2009年进行了连续3年的田间试验,在田块规模上系统研究了不同施氮水平和施肥时期稻田植稻季和旱季氮素来源和去向途径及其通量、不同轮作制度对氮磷减量和污染减排的作用,研究了利用氮高效水稻品种提高肥料利用率,减少氮素污染排放的作用。     

区域大气污染物总量控制技术研究

文章分析了我国的大气环境问题和特征,剖析了大气污染的成因;重点介绍了区域大气污染物总量控制技术,大气污染物排放清单的编制技术,多尺度的空气质量模拟技术,基于现代控制理论的大气环境容量优化技术,基于环境容量和排放绩效的总量分配技术,多种总量监控方法,科学有效的总量控制管理机制和规则等的关键技术、技术突破和主要研究与理论创新;紧密结合国家空气环境质量管理和大气污染控制的需要,提出了我国的大气环境管理、政策与大气环境研究的建议。     

锅炉和加热炉低频声波清灰技术

一、主要技术内容 该技术将压缩空气(蒸汽)的能量转换成为低频率声波,通过声波导管输入炉膛和烟道内,由于声波呈球面传播经各方面的反射在锅炉内形成一个不留死角的均匀声场,因为声压周期性循环变化,使炉管外壁上的结渣和积灰因疲劳破坏而脱落,达到高效全方位的吹灰效果,声振荡在炉膛内还具有很强的助燃作用.     

煤及燃耗过程中产生的三废增值化利用

煤及燃耗过程中产生的"三废"(固、液、气)已成为环保减排的重中之重,对其进行资源化综合利用对我国经济发展和环境改善具有重要意义.本文回顾了目前"三废"低附加值利用已经取得的成果,提出了对"三废"进行高附加值增值化综合利用的方法,从而实现技术的可持续发展.     

钒氮合金产品研发及产业化技术研究

本项目围绕钒氮合金制备过程中的原料、催化剂、反应过程、反应条件及反应设备进行研究。以制备特定形貌的低价钒氧化物为原料，用含氮的中性或还原性气体作为制备炉内的反应和保护气体，并使炉内始终保持微正压，物料采用连续式进出制备炉，在炉内将物料加热到1000℃～1800℃，碳化及氮化反应同步进行，反应2～6h后，将物料冷却至一定温度自动出炉，从而得到氮化钒产品。通过对技术条件及参数设计，设计出既满足上述工艺要求，又能实现产业化规模的钒氮合金反应炉窑。对该项目进行产业化应用，该技术具有设备投入低、工艺流程简单、运行周期短、能耗低、生产效率高等特点，其经济、社会效益巨大。     

长庆特低渗-页岩油藏提高采收率关键技术及应用

针对长庆特、超低渗及页岩油藏储层渗透率低、微裂缝发育,部分油藏难以建立水驱驱替压力系统,含水上升快,水驱采收率低等开发问题,为改善水驱开发效果, 2009年以来,在广泛调研的基础上,针对现有的提高采收率技术特点,结合长庆低渗透储层特征,确定了以空气泡沫驱技术作为长庆特低渗透、超低渗透及页岩油藏改善开发效果并提高采收率的...     

电厂燃煤锅炉掺烧『AMC』新技术

一、主要技术内容 该发明专利技术,是以水泥速烧理论、燃料燃烧理论、固相反应机理和三传学为指导,在充分分析和掌握了电厂煤粉炉及旋风炉的热工条件和燃烧特性,以及煤灰的理化性能和水泥熟料形成机理的基础上,通过试验研究,在取得阶段成果后,又进行了大规模工业试验,并取得圆满成功的成熟的高新技术.突破了水泥生产和粉煤灰渣利用的传统观念,开创了烟气脱硫的新工艺,创造性地把两个工业系统结合起来.     

FJJ-630型、FJJ-200型分级机

一、主要技术内容 对微细粉进行可控的粒度分级,特别是对要求粒度分布很窄的微细粉料,用传统的机械筛分或湿法工艺,其效率低、周期长、占地多、有污染.采用高精度和高效率的干法分级系统是材料深加工技术中提高生产效率、节省能源和水资源的重要环节,并将成为未来发展趋势. 根据气体动力与离心力相结合的原理,吸收国际上最先进分级技术及工艺,中科院北京三环粉体高技术公司研制生产了FJJ系列分级机.     

城镇人居环境改善与保障关键技术研究

针对当前导致城镇人居环境恶化的突出问题,强化城镇规划、建筑环境、信息技术等多学科的交叉与协同攻关,瞄准国际先进水平,覆盖建筑室内环境、居住区环境和居住区周边城镇环境三个尺度,围绕人居环境的安全、健康、舒适、高效和适宜五大目标,系统开展人居环境规划设计、预测评估、监测检测、控制改善、污染减排等关键技术研究和集成创新,取得保障人居环境高品质、低排放的关键技术突破,建立和完善人居环境改善和保障集成技术体系、标准规范和技术经济政策,最终通过科技示范工程建设,在消耗资源、能源最低的前提下,有效跨越“先污染后治理,边污染边治理”的老路,整体提升城镇人居环境质量水平,实质性推动绿色建筑、生态和谐城镇的建设和可持续发展.