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[成果] 1800220049 安徽
TK423.32 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目公司自主研发立项,主要是研究高技术船舶用卡特彼勒MAK系列连杆,通过研发国产化率达到75%。 1、技术上存在的主要问题:(1)连杆齿形面的加工工艺及检测;(2)连杆大、小头孔及齿形面强化的工艺。(3)连杆大、小头孔镗孔断续切削刀片不耐磨,加工成本高的问题。(4)连杆外形轮廓加工不允许出现刀痕等应力集中现象。 2、主要研究内容:(1)项目产品由连杆体和连杆盖通过连杆螺栓联结而成,连杆和连杆盖结合面与轴线成40°夹角,结合面为齿形面配合。齿形轮廓及位置偏差有严格的尺寸控制要求。国内通行的加工工艺是铣削加人工研磨工艺方式,而这种原始工艺方式效率非常低,且对工人劳动强度及人力成本要求都较高。课题组作为专业连杆的生产厂家必须探索一条高质量、高效率的加工艺方案及检测方案。(2)项目产品大、小头及齿形面必须进行强化,已便提高连杆运行质量稳定性、抗疲劳强度和耐用性。而对于连杆齿面的强化(喷丸)这种工艺要求在国际上是首创,没有先例。因此,对此设计要求该公司必须寻求并和专业喷丸厂家及专业院校进行研究分析及试验。(3)项目产品材料采用了高硬合金钢,抗拉强度和硬度均较高,其大、小头孔的分别为Φ204H6、Φ133.975H6,且连杆孔的对称中心部位设计上均有一个油槽,这样镗过程中,当加工至油槽部位时是断续切削,极易产生崩刃或者刀片不耐磨的现象,加工成本较大。因此,课题组必须分析试验找到一种合适的刀片及合适的切削参数。(4)项目产品外形轮廓精度要求较高,加工不允许出现接刀痕等应力集中现象。正常加工过程中,在直线与圆弧过度或反圆弧与顺圆弧过度的地方容易出现一条分界线,这样会出现应力集中。 3、解决的关键问题:(1)连杆齿面的磨削与检验;(2)连杆大、小头孔及齿形面的强化;(3)解决连杆大、小头孔镗孔断续切削刀片不耐磨,加工成本高的问题;(4)解决连杆外形轮廓加工不允许出现刀痕等应力集中问题通过攻关连杆磨齿齿面以及喷丸工艺等关键技术点,公司生产的MAK M25连杆获得卡特彼勒公司认可,并发至德国且通过装机试验。 该项目研发成功将促进中国配套产业发展,带动国内相关中速柴油机企业技术进步。中国船舶配套企业主要集中在长江三角洲地区,企业规模普遍较小、特别是缺乏技术、品牌和完善及时的全球服务网络,综合配套能力低,直接影响中国造船业做强做大。在船用柴油主机研制方面,设计、研究和生产体系初具规模,总体水平不高,关键零部件制造工艺落后,仍主要依赖进口;对引进技术消化和吸收创新能力不足,超大功率和智能型柴油机制造技术仍有很大困难。处于小批量生产阶段,该项目将开发两种新产品,增加年收益200万/年。
[成果] 1800140368 上海
TK47 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:重型燃气轮机是国内刚刚起步的高新技术产业。与传统发电机组相比,具有供电效率高、投资低、建设周期短、占地面积小、用水节约、调峰性能和环保性能好等诸多优点,在世界各地得到广泛应用。无论是在装备制造业,还是在能源动力领域,燃气轮机都是最高端的技术,被誉为“皇冠上的明珠”。在《中国制造2025》规划中,明确提出发展包括重型燃气轮机在内的高端装备制造业,提升自主设计和制造水平。 “一次落缸”技术是通过对汽缸和转子各级的测量得到各级尺寸数据,通过相应计算直接得到转子的精磨尺寸,使得转子可以一次加工到位。无需进行转子落缸测间隙的工艺步骤,大大缩短了装配周期和制造成本。在转子“一次落缸“技术攻关中,主要攻克了如下难题: 1、三坐标测量臂对各汽缸各档尺寸进行精确测量; 2、重构新型计算模型完成转子精磨尺寸的算法; 3、转子精磨的加工及测量的难题。 通过收集数台机组数据对“一次落缸”技术进行验证,在2012年成功实现了燃气轮机转子“一次落缸”技术,并在之后成为该厂重型燃气轮机加工装配的主流生产方案。 重型燃气轮机转子“一次落缸”技术的攻关成功使得该厂重型燃气轮机产能实现了质的飞跃,在各方面有了显著提升: 1.显著缩短装配周期,周期缩短了40%,由原来8周缩短到5周; 2.显著节省运输、机床加工及人力成本。转子在机床上一次加工到位,省去了重复上、下机床、来回运输、人工锉削加工基准等工作; 3.显著减小了燃气轮机装配过程中的风险。燃气轮机转子上单晶体叶片价值昂贵,“一次落缸”技术省去许多吊运工作,使得转子碰伤风险大大降低; 4.显著提升燃气轮机装配质量。“一次落缸”技术使得转子一次加工完成,避免了其因二次上车后因校调、装夹等因素导致的加工误差,使得加工精度得到了有效的保证。 “一次落缸”技术的成功实现使得该厂具有了“月产一台”的重型燃气轮机产能,同时节省了大量的制造成本。在北京高安屯电厂、江苏长兴电厂、上海南桥电厂等机组中得到了广泛应用,使得工厂交货能力得到了有力的保障,也为全国各地兴建燃气轮机电厂提供了有力的支持。这些机组运行良好,为城市提供清洁高效的能源,提升城市整体环境质量做出了巨大贡献。
[成果] 1800140362 河南
U664.121.3 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于船用高速柴油机控制技术领域。通过运用单片机、现场总线、计算机软件等技术研制综合性价比更高的船用柴油机监控系统,满足公司现有柴油机产品和高速大功率柴油机研发的配套监控需求。形成公司第四代柴油机监控产品的基础型号,通过合理变型设计达到对柴油机单机、发电机组、主推进机组、货油泵组等不同用途的适应。 研制工作涉及监控系统架构设计、主控制单元研制和系统配置软件开发等多项内容。监控系统的架构设计依托于现场总线技术,采取基本配置+扩展配置相结合的形式,具备一定柔性的构建能力,其基本配置能够满足公司柴油机机型的70%~80%典型应用需求,在基本配置基础上通过灵活增删扩展配置模块可以满足大多数情况下的特定应用需求。针对公司柴油机控制需求所研制的主控制单元配置了更合理的软硬件资源,替代了原产品设计中的PLC器件,同时与PLC器件相比增加了多项专用保护电路提高了系统运行的安全性。该主控单元配置了2通道高速计数、8通道PT1000、4通道K型热电偶、12通道4~20mA压力变送信号、22通道DI、20通道DO、2通道RS485、2通道CAN、RTC等硬件资源,这些资源较好的满足了公司234、604、620、622系列船用柴油机典型控制需求。为增强监控系统参数配置灵活性和现场调试便捷性,开发了专用计算机配置工具软件,包含运行参数监控、基本参数配置、历史数据查询等内容。 新型监控系统满足GL、ABS、DNV、LR、BV、CCS等船级社规范要求,与原产品相比单台制造成本下降约20%,批量推广后还可进一步降低制造、调试、售后服务等综合成本。实际产品应用型号CJK37BFA1,在40.38米艉滑道冷冻拖网渔船TBD604BL6主发电机组项目中进行了应用,累计使用20余台套,通过反馈信息来看该型监控系统使用情况良好满足各项技术要求。
[成果] 1800220041 安徽
TK43 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目对清洁燃料技术开展研究,通过开发320mm缸径大功率天然气发动机,突破大功率天然气发动机稀薄燃烧及空燃比控制优化技术、关键受热零件热负荷控制技术、智能电控技术、爆震安全保护技术,解决大功率天然气发动机工作过程失火率高、循环变动大的技术难题,实现天然气发动机高效率和低排放的开发目标。该项目成果是在安柴公司开发混燃式双燃料发动机的基础上,获得多个国家级高技术船舶科研项目资助下完成。项目在创自主品牌的同时提升了中国大功率天然气发动机的自主研发能力,可改变国产天然气发动机落后的现状,满足中国内河和沿海船舶主推进、电站、分布式能源等领域对天然气发动机的市场需求,提高市场占有率,推动中国大功率天然气发动机整机及配套业的发展。 该项目ACD320G天然气发动机主要由12个系统构成,分别为机体、曲柄系、气缸盖、阀系、齿轮系、润滑系统、冷却水系统、燃气系统、进气系统、排气系统、电控系统以及辅助系统。该项目开发的ACD320G品牌机型是一款在320mm缸径级完全全新设计的气体发动机,而在该缸径范围气体机(包括国外机型)均是以现有的柴油机为母型机变型设计获得。 该项目累计获得国家专利20余项(其中发明专利4项),在国际内燃机协会学术会议上发表论文1篇,在国内外其他学术会议及核心期刊上发表论文5篇。 未来五年中大缸径机年需求量至少每年150台。按国外产品在国内市场销售价格的三分之二计算,该项目开发的大功率天然气发动机销售单价约为2000元/kW到2200元/kW,根据柴油机生产成本类比,该项目研制的气体机利润率超过30%,按市场占有率10%计,市场销售额合计每年将达到0.75亿元左右,年利润约0.225亿元。鉴于新开发ACD320G天然气发动机优越的性能指标和排放特性,就该机型公司已与南通江海海洋工程产业研究院签订了10余台船舶主推进动力的和同订单,同时与多家船企、配套商、设计院所达成了战略合作意向(如,长江船舶设计院、上海佳豪船舶设计院、深圳盐田拖轮有限公司等6家公司),市场应用前景广阔。
[成果] 1800140231 上海
TK831 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:NB/T 31049-2014《风力发电机绝缘规范》根据风力发电机的运行工况和相关风力发电机制造、用户单位的实际情况,参考国内外现行相关标准,对风力发电机的绝缘系统进行了规定。标准规定了并网型风力发电机绝缘规范,包括电磁线、浸渍树脂、对地绝缘、相间绝缘、层间绝缘、槽楔、引接线、套管等绝缘材料提出技术要求,对绝缘系统的性能指标提出要求。适用于额定电压6.6及以下并网型风力发电机。NB/T 31050-2014《风力发电机绝缘系统的评定方法》充分考虑中国风力电机绝缘系统技术水平现状,结合研究、制造、运行单位的实际情况,参考国内外现行相关标准,提出了适合中国风力发电机绝缘技术水平的评定方法。 标准规定了风力发电机绝缘系统的电、热、环境等单因子老化的评定试验方法,推荐了风力发电机绝缘系统多因子老化的评定试验方法。适用于额定电压6.6及以下并网型风力发电机。
[成果] 1800180589 上海
TK229.2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属火力发电工程领域。项目起止时间为2012.1~2015.12。 随着社会的发展,当今世界在节能、环保方面的要求在飞速提高。而中国是以煤电为主的国家,发展大容量700℃超超临界燃煤发电技术能够大幅提高机组的发电效率,大幅降低污染物及CO2等温室气体的排放。但该技术还处于研发阶段,还存在耐高温金属材料、加工制造工艺、发电成本等挑战。因此,研发700℃超超临界锅炉设计方案、水冷壁、过热器、再热器管屏、集箱及大尺寸管道等高温部件的制造工艺等先导性技术,及其实验验证对中国未来发电技术的未来至关重要。该项目的主要工作内容和创新点包括: 1)首次建立700℃超超临界煤燃烧与水动力耦合试验平台(41MPa/720℃),并建立以受热面界面温度为关键参数的燃烧与水动力耦合壁温安全的计算方法。通过理论和实验研究相结合构建超超临界条件下的锅炉受热面的热力安全体系。基于燃烧和水动力耦合的壁温计算方法,给出锅炉运行过程中目标工况受热面的界面温度,并提出安全合理的运行工况范围。 2)首次系统完成660MW超超临界一次再热锅炉的设计方案(36MPa/700/720℃),解决受热面布置、材料选择和调温方式的选择等关键技术难题。完成详细的660MW超超临界锅炉总体技术方案、热力系统设计和相应设计软件的开发,可以用于直接生产。在保证安全可靠性的条件下,选取锅炉的蒸汽参数为36MPa/700/720℃,锅炉的热效率为94.5%。相对于600℃超超临界机组效率(~45.4%),700℃超超临界机组效率可提高1.2~4%;若采用二次再热技术,其最高效率还可以再提高~2%。 3)首次验证了关键部件用新型镍基合金的性能,开发了关键部件的加工制造工艺。完成了关键部件新材料性能及其制造工艺研究,掌握了SA-213 T92水冷壁拼排焊接技术以及C-HRA-1镍基合金和Sanicro25不锈钢(小口径管)过热器及再热器部件、CN617镍基合金和G115新型马氏体钢(大口径管)集箱和管道部件制造技术,具备700℃超超临界锅炉制造能力。 该项目执行期间,共申请发明专利3项,获得授权发明专利3项,实用新型专利7项;授权软件著作权1项;发表技术论文6篇;发布企业标准4项;培养硕士3名。 该项目研发成果成功应用于华能南京电厂700℃示范项目。这些关键技术的掌握可为下一阶段进一步开展700℃超超临界高温热部件验证及试验台的建造和运行,最终完成示范电站的工程设计奠定坚实的基础,带动中国燃煤发电装备制造的自主创新能力和火力发电技术的升级。
[成果] 1800140145 安徽
TK223.7 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:锅炉启动系统再循环泵(简称炉水泵)是保障30万千瓦及以上大型发电机组锅炉安全经济运行的关键配套设备,也是电站锅炉宽负荷脱硝和火电机组灵活性改造的重要设备。因技术要求高、制造难度大,中国炉水泵市场长期被德国、英国公司垄断,制约了中国电力工业的发展,因此也是“中国制造2025”发展战略中亟待实现国产化的发电机组关键辅机设备。 合肥皖化电机技术开发有限责任公司针对炉水泵湿定子无轴封结构技术和输送的高温高压工质的工况要求,十多年来不断创新和突破,获得了20多项国家专利和科技成果,成功研制出适用于超(超)临界电站的炉水泵。 关键技术创新如下: 1.项目通过对进口炉水泵电机的湿定子绕组端部易发生绝缘故障的研究,创造性地提出了双单层四、六平面绕组结构。 2.发明了复合绝缘自密封内装式结构导电头,解决了进口炉水泵导电头渗漏风险高、绝缘可靠性差的难题。 3.针对炉水泵电机充水运行的特点,研制出定、转子均为闭口槽结构的湿定子电机。大幅减少汽蚀对定、转子铁心的侵蚀,提高了电机的可靠性和效率。 4.解决了进口炉水泵普遍存在的因炉水中颗粒物进入电机腔引起内循环冷却系统堵塞,造成轴承和电机损坏的难题。 2017年1月项目通过了中国机械工业联合会新产品鉴定。鉴定委员会由岳光溪院士为主任委员的电力行业权威专家组成。认为“性能优良,安全可靠性超过国外同类产品”,该项目“填补了国内空白,可替代进口产品。总体性能指标达到国际先进水平”。 该项目研制成功打破了国外的垄断,推动了大型电站关键辅机的国产化,符合“ 2025中国制造”的发展战略。产生了较大的社会影响,多家主流媒体对此都有报道。 皖化公司近三年实现新增销售收入7112.3万元,新增利税1495.9万元。三年来采用上述创新技术对两百余台此类设备进行技术改造,除明显提高使用寿命外,总计为用户节省人民币超过2.4亿元。对电厂安全运行产生的经济效益更为可观。
[成果] 1800140217 上海
U664.121 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:1.项目意义:船舶动力系统型式多样,涉及专业面宽,接口众多,为提高设计及生产效率、缩短研制周期,并提供周到、及时的服务,急需提升中国船舶动力系统集成技术水平和研发手段。通过该项目研究,有助于提升技术水平,打造船舶柴油机动力系统集成核心竞争力,有利于新项目的承接,还可以带动国内船舶动力相关专业和配套设备的发展。 2.主要研究内容和创新点:该项目系统开展了船舶柴油机动力系统集成技术研究和技术成果的实船批量应用,突破了柴油机动力系统集成匹配仿真技术、柴油机动力系统弹性安装下的低噪声设计技术、异型柴油机并车及控制技术、新型柴电混合动力系统设计技术、螺旋桨四象限特性匹配及模拟技术、柔性传动等关键技术,形成了经验证的集成设计方法。具备了根据用户需求快速提供船舶动力系统集成整体解决方案的能力,并取得了多项创新: 1)开发了船舶柴油机动力系统集成设计平台软件,该平台以数据库为支撑,可进行动力系统方案设计、轴系校核计算和设备选型等集成设计工作。 2)国内首次搭建了船舶柴油机动力系统全系统试验验证平台,实现了柴油机异机并车、新型柴电混合动力、低噪声动力系统、不同推进器特性、能量管理、联合智能监控等试验验证功能。 3)系统开展了船舶柴油机动力系统集成技术研究,突破了柴油机异机并车及控制、新型柴电混合动力设计等关键技术,国内首次在公务船和民船领域形成了船舶柴油机动力系统集成设计技术。 3.经济效益和社会效益:该项目研究技术先进、技术难度大,获得了多项专利和著作权,该研究项目成果达到了国际先进水平。研究成果具有广阔的应用前景,近五年来,已批量应用于公务船、交通运输船、科考船、海洋工程船、巡逻船、军贸船等近100艘船舶的动力系统集成项目中,应用情况表明研究成果技术成熟、可靠。社会效益和经济效益显著。
[成果] 1800140354 山西
[U664.121, TK423.5] 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:国内高端大功率船用柴油机用增压器基本被国外的增压器公司所垄断,最具影响力的是瑞士ABB公司,旗下的TPS D/E系列的增压器占到整个市场的80%的份额。通过对国内中、低速柴油机市场及高压比、大流量涡轮增压器的市场需求状况调研,确立了北方天力公司进军高端大功率船用柴油机市场工作目标。 该项目的研究将打破国外增压器公司对高端大功率船用柴油机市场的垄断局面,改变国内大功率柴油机领域增压器长期依赖进口的局面。率先研制、掌握压比≥4.5高压比涡轮增压器设计技术,并将科技成果快速转化为产品,对于降低柴油机企业的生产成本和用户的维修成本具有积极的推动作用,为更快、更好的发展国内增压技术、民族企业提供了技术保障。 项目主要针对900kW~1600kW功率范围的船用柴油机为目标,通过提高增压器的增压压比和效率来满足高排放法规的柴油机匹配要求,该项目的主要研究内容有: (1)高效、低惯量涡轮设计及成型技术; (2)单级压比≥4.5的压气机叶轮设计; (3)高压比叶片扩压器设计及成型技术; (4)高承载、高稳定性的轴承系统研究; (5)压气机拓宽流量研究; (6)紧凑型、高可靠性总体结构设计; (7)高压比增压器匹配技术研究; (8)涡轮增压器冷却与防爆技术。 通过该项目的实施,共完成10项专利申请,6项专利授权。通过项目培养人才7人,其中取得硕士学位2人,副高职称3人,中级职称2人。该项目设计的高压比混流涡轮增压器通过台架性能试验验证,压比达到4.65,最高效率83%,总效率65%。高压比紧凑型增压器研发已掌握设计方法并完成关键技术突破,具备了试验验证能力。同时产品已形成系列化资源,市场推广取得成效。 该项目可带动增压器相关产业链的良性发展,降低柴油机的使用成本。同时起到国外新技术、新产品在国内市场的提升、升级的助推作用,打破国外技术与产品的垄断。预计年需求量可达500台以上,年销售额可达3200万元,年利润可达900万元。
[成果] 1800140057 黑龙江
TK229.2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:超超临界二次锅炉是当今世界上最先进的高效清洁燃煤发电装备,代表了一个国家发电装备的研制能力和水平。国务院、发改委、能源局等联合下发了《能源发展战略行动计划》、《燃煤机组节能减排升级与改造行动计划》,把清洁高效发展煤电,实现煤电机组近零排放作为首要任务。超超临界二次再热技术成为《国家能源技术“十二五”规划》的重点攻关技术,也是《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》推进示范技术。二次再热机组主要分布在美国、日本、丹麦等国家,受金属材料、系统复杂、汽温达不到设计值等问题的制约,出现发展停滞和设计参数反复的现象。 该项目开始前,中国不掌握超超临界二次再热机组发电技术。项目完成单位在黑龙江省应用技术研究与开发计划项目的支持下,立足自主创新,依托中国华能安源660MW机组和华能莱芜1000MW热机组,国内率先攻克了二次再热超超临界燃煤机组锅炉炉膛选型技术、受热面匹配技术、水冷壁设计技术、燃烧系统设计技术、受压元件材料选取技术、汽温调节技术、烟气温度和蒸汽温度偏差控制技术、锅炉运行控制技术等关键技术,解决了超超临界二次再热锅炉蒸汽参数提高与运行安全性下降、额定参数难以达到额定值之间的矛盾,研制出国内首台660MW超超临界二次再热锅炉和国际上参数最高、容量最大的1000MW等级超超临界二次再热锅炉,并实现了工程示范和产业化推广应用。 该项目研制科技成果投运后,锅炉运行安全可靠,性能优异,锅炉效率达到95.46%,NOx排放浓度为178mg/m3, 性能考核指标全部优于设计值。与常规超超临界锅炉相比,该项目蒸汽参数更高,机组供电煤耗为266.18g/kW·h,比常规一次再热超超临界机组效率提高约3%,供电煤耗低约20g/kW·h,节能减排效果更为显著。 该项目研制成果已实现市场推广应用14台,合同额约70亿元。已实现销售收入168912万元,利润约9505万元,新增税收约9985万元,同时带动相关产业发展约200亿元,经济和社会效益十分显著。 经中国机械工业联合会和黑龙江省机械工业联合会组织行业专家鉴定,该项目研制科技成果达到国际领先水平。 该项目获得发明专利授权3项,实用新型专利授权16项。“超超临界二次再热锅炉研制及产业化”获中国机械工业优秀科技成果转化项目奖,“1000MW等级超超临界二次再热塔式锅炉研制及应用”和“600MW超超临界二次再热锅炉研制及应用”均获黑龙江省机械工业科学技术一等奖。 该项目研制的超超临界二次再热燃煤锅炉,代表了国际上大容量高参数燃煤电站锅炉的最高水平,带领中国火力发电装备制造业实现了由中国制造到中国创造的跨越式发展,标志着中国电站锅炉行业已跻身世界领先行列,对中国火力发电行业的可持续发展和和节能减排意义重大。
[成果] 1900010337 陕西
TM621.2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于计算机与自动控制技术领域。火力发电是中国电力能源的主要支撑。烟风系统是火力发电厂的关键设备,主要包括空气预热器、送引风机等装置与系统,其作用是将空气增压、加热后送往磨煤机和燃烧器并将燃烧物从炉膛抽出除尘后排至烟囱或引风机、烟道,以保障机组的高效燃烧与清洁排放。烟风系统中空气预热器漏风与热点燃烧、风机运行效率低等问题,导致系统能耗大(约占厂用电的30%)、安全隐患多,同时,结构复杂,高温、高压、高粉尘环境并存,运行方式多变的特点突出,使变量检测难、建模难、实现优化控制难的问题成为火力发电机组实现技术升级、节能降耗、安全运行的瓶颈之一。 该成果在国家有关科技计划的支持下,以实现大型电站锅炉烟风系统节能降耗、安全运行为目标,针对恶劣环境下关键变量在线检测与漏风控制、烟风系统稳态优化控制策略、智能状态监测及故障诊断、控制系统一体化设计与工程实现等技术难题,历经十余年的研究与技术攻关,取得了以下主要成果: 发明了烟风系统中关键变量的检测方法与传感器制造工艺,研制出达到国际领先水平的多功能一体化智能传感器及系列产品。根本解决了在烟风系统空气预热器内部的恶劣运行环境(400℃、高温、高粉尘、强腐蚀、多干扰)中转子受热变形量在线检测与漏风控制、热点与再燃烧状态检测等关键工程技术问题,为实现烟风控制系统稳态优化控制和安全监控创造了条件、奠定了基础。 建立了电站锅炉烟风系统优化控制模型,提出了具有参数、噪声双重不确定性的自适应对偶控制策略。有效解决了锅炉负荷变化与烟风系统供风量、送引风机功率间的建模与最小能耗控制问题,降低煤耗0.21g/kwh、单台600MW机组节省厂用电2160000kwh/年,实现了系统的优化控制、节能降耗的目的。 发明了烟风控制系统分布式结构与工程实现方法。研制开发了3代5个系列的烟风控制系统产品。基于系统运行数据和传感器信息,提出并实现了基于智能学习技术和多层网络的在线控制、远程监控与故障诊断方法。实现机组运行2134万小时无重大故障漏报、误报,显著提高了机组安全稳定运行水平。 该成果获授权国家发明专利21项;在IEEE Trans. on Automatic Control等国内外权威期刊发表SCI/EI论文131篇次,出版学术专著1部;获陕西省科学技术一等奖3项;控制系统通过欧盟CE认证,被成达公司(世界225家最大国际工程承包商之一)评价为“和国际同类产品相比,处于领先水平产品技术指标经过权威机构检测认定,核心技术成果经鉴定达到国际领先水平。该成果技术产品已在包括世界首批1000MW高效超超临界示范工程等在内的国内外206个火力发电厂的412台300MW-1000MW大型锅炉中投入使用,其中包括“一带一路”沿线9个国家(印度、越南、印尼、土耳其等)的75台机组。 该成果已实现了大规模推广应用,近三年取得经济效益35.08亿元。累计取得经济效益156.6亿元,其中直接经济效益66.7亿元,间接经济效益89.9亿元。为中国大型火力发电设备技术升级、节能降耗和安全运行做出了突出贡献。
[成果] 1800140273 四川
TK223.27 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:煤在燃烧过程中会产生有害的氮氧化物(NOx),火电站燃煤锅炉产生的氮氧化物治理通常是采用单一的选择性催化还原(SCR)或单一的选择性非催化还原(SNCR)技术进行脱除。随着火电站NOx排放法规的日益严格和排放限值越来越低,该项目针对性地开发了火电站燃煤锅炉SNCR+SCR混合脱硝技术,以解决部分燃煤锅炉采用单一的SNCR或SCR不能满足超低排放限值和“全负荷(锅炉稳燃负荷至100%BMCR工况)”脱硝所面临的困扰,混合脱硝技术原理是将SNCR脱硝逃逸的未反应完的氨作为下游SCR脱硝的还原剂,当SNCR脱硝逃逸的氨作为下游的SCR脱硝还原剂不够时,可适当对SCR脱硝进行还原剂补充。在混合脱硝技术中,需确保较高的SNCR的脱硝效率、以减轻下游SCR脱硝成本。 项目取得了原始技术创新: (1)以CFB锅炉气固两相流动特性为基础,结合CFB锅炉优良的SNCR脱硝还原剂混合特性,通过脱硝还原剂注射技术优化等系列脱硝效率提升研究,在300-350MW等级及以上机组容量的CFB锅炉项目上实现了SNCR脱硝效率大于85%、且NOx排放浓度达到低于30mg/Nm3的最新的超低排放水平,可大幅降低下游SCR成本。 (2)基于PC锅炉温度场和燃烧的NOx生成模拟,以及SNCR脱硝机理及SCR催化反应动力学原理,开发了高效的PC锅炉SNCR+SCR混合脱硝技术,实现NOx的目标式脱除,在50MW机组高浓度NOx的PC锅炉上实现了93.7%的脱硝效率、且NOx排放浓度达到低于50mg/Nm3的最新的超低排放水平。 该项目总体技术达到国际先进水平,项目获得"CFB锅炉SNCR+SCR混合法烟气脱硝系统"等8项发明专利、12项实用新型专利授权。 项目应用对象为:老火电站燃煤锅炉、部分新建PC锅炉以及部分CFB锅炉,采用SNCR+SCR混合脱硝技术以满足超低排放限值和全负荷脱硝。截止2016年12月,项目研究成果已推广应用于火电站燃煤锅炉蒸发量220/h-2000t/h(机组容量50-600MW等级)的煤粉炉(PC)和循环流化床(CFB)锅炉的烟气脱硝,共计40个项目、85台(套)脱硝装置,折算装机容量23200MW,签订合同额累计达到60718万元。
[成果] 1800140150 四川
TK229.66 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目是一项燃煤电站锅炉,特别是低热值煤、特殊燃料锅炉,是采用超临界参数(主蒸汽压力25.4MPa.g主蒸汽温度571℃)350MW等级循环流化床锅炉,锅炉最大连续出力1215吨/小时。性能考核试验测试结果显示:锅炉效率为91.8%,高于性能保证值90.9%;最大蒸发量1216t/h,高于保证值1215t/h;不投SNCR脱硝情况下NOx排放浓度为79mg/Nm3,低于性能保证值200mg/Nm3,投入SNCR脱硝情况下Nox排放浓度为36.77mg/Nm3,优于超低排放要求;锅炉出口SO2排放浓度355mg/Nm3,低于性能保证值400mg/Nm3,锅炉各项指标均达到并优于设计要求。 该项目研制的350MW超临界循环流化床锅炉,实现了低热值燃料高效利用,受到市场的广泛认可,先后获得山西国金电力项目、山西河坡项目、河曲发电厂项目合同。迄今为止,总共签订44台350MW超临界循环流化床锅炉项目合同,产生的良好的经济效益。 相比300MW亚临界循环流化床锅炉机组(平均供电标煤耗338克/千瓦时),350MW超临界CFB锅炉机组煤耗317克/千瓦时(空冷机组),降低煤耗21克/千瓦时。每台350MW超临界CFB锅炉机组每年节约标煤3.68万吨,年节约燃料费用2576万元,减少CO2排放6.84万吨,减少SO2排放54吨,具有了良好的环保效益。在该项目带动下,国内耐火耐磨材料、半干法脱硫、SNCR脱硝等产业也得到持续的发展和提高,壮大了产业群,产生了良好的社会效益。 该项目自主完成了350MW超临界CFB锅炉研制,是世界范围首次研制和成功投运350MW超临界CFB锅炉。研制人员创造性地解决了锅炉的热力系统研究和设计方法、超低质量流速水动力技术、超低污染物排放等复杂难题,形成一套完整的350MW超临界CFB锅炉设计、制造和运行导则。鉴定委员会评价:总体达到国际先进水平,其中超低质量流速技术达到国际领先水平。350MW超临界CFB锅炉的研制,扩大了中国自主开发超临界CFB锅炉技术和相关专利及产品系列,巩固了中国CFB燃烧技术跨越式发展成果和世界领先水平。在研制和运行调试过程中,该项目在多个方面进行技术创新,已申请专利61项。
[成果] 1800180209 上海
TK229.1 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:外三电厂在基建阶段自主研发和实施了一大批创新技术,2008年投产就取得了287.44g/k·Wh的世界领先水平,在当时的业界引起了极大的反响,随之而来的当然是各方关注与道贺,同时也伴随着疑问和探究,外三的煤耗是真的吗?是可复制的吗?2008年11月4日,时任全国政协副主席、科技部部长万钢视察外三后当即表示,应采用市场化的机制,大力推广外三的节能环保技术。遵其指示,2010年10月上海申能能源科技有限公司注册成立。 申能能源科技的技术团队具有雄厚的研发创新能力,掌握了在外三成功应用技术的核心,不仅针对不同类型机组的具体特点进行了技术适应性开发,还根据新的国家政策、业主的具体需求,进行了新技术的研发。 1、新技术研发: 1)基于Π型炉、小容量旁路设备配置的固体颗粒侵蚀综合防治技术:根据该配置的特点量身定制,避免汽轮机因固体颗粒侵蚀而效率下降; 2)基于中温省煤器的低低温电除尘技术:研发中温省煤器技术,在节能的前提下实现低低温除尘,并降低系统阻力及风机功耗; 3)高加疏水系统优化:创新性地优化了疏水方式,降低了疏水的压力损失、抽汽热排挤的损失,提高了经济性; 4)弹性回热升级版技术:国际首次研制出660MW等级具有优化弹性回热抽汽口的汽轮机,并配合弹性回热应用; 5)锅炉单系列辅机设计优化:660MW等级机组送、引风机、一次风机和空预器等主机辅机,采用单列配置设计,具有降低投资、简化系统、降低厂用电等特点。 2、现有技术的适应性开发:将已在外三成功应用的技术,如蒸汽加热启动技术、广义回热系列技术等,根据机组的特点及业主不同需求进行适应性开发,成功应用在不同容量及类型的机组上。且项目组联合攻关,国内首次设计、制造并应用660MW等级超超临界塔式锅炉。 该项目研究技术已获发明专利授权6项,受理2项,实用新型专利授权8项,发表论文5篇,其中2篇发表在ASME会议及国际期刊。完成2项上海市科学技术委员会科研计划项目课题。 该项目成果是上海申能能源科技有限公司对外进行节能环保系列技术推广应用,包括对现役机组: 1)华润铜山电力有限公司2×1000MW超超临界机组,应用该项目研究的部分项技术后,年可节约标煤约17.3万吨。 2)安徽安庆皖江发电有限责任公司2×1000MW超超临界机组,实施了基于Π型炉、小容量旁路设备配置的固体颗粒侵蚀防治技术,避免了金属颗粒物对汽轮机的损害。#3机组专项应用了弹性回热技术,年可节约标煤约1万吨。 对新建机组: 3)淮北申皖发电有限公司2×660MW超超临界机组,进行了全系统优化节能环保技术综合应用,年可节约标煤约4.66万吨。 该项目针对不同容量(1000MW、660MW)及不同状态(新建、现役)机组的具体特点,前瞻性地开展了系列节能环保技术创新及工程实践,实现了多台超超临界机组在节能环保性能方面的跨跃式提升,性能指标全面优于国内外同类型机组。
[成果] 1800130127 北京
TK831.52 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:近年来,中国新疆、河北等千万千瓦风电基地频繁出现次/超同步振荡,引发串补退出运行、火电机组跳机和风电大面积脱网事故,严重影响电网安全,制约风电消纳。 风电基地次/超同步振荡具有以下特征:①电网复杂,包含风电、SVG/SVC、高压直流、串补等高比例电力电子装备;②振荡模态多变,频带从数Hz至数百Hz、振荡频率多且时变;③传播范围广,跨越5个电压等级、数百km地域;④随机性强,振荡发生时机及特征与风电、无功补偿及系统运行方式等多种因素有关。 风电基地次/超同步振荡的机理与现象,显著不同于传统次同步振荡,其分析与防治面临巨大挑战,主要表现在:①风电机组控制器“灰箱化”导致建模困难,振荡机理不能有效揭示;②描述大规模风电机组及其控制行为的模型维数高、耦合复杂,缺乏有效的模式辨识和稳定性量化评估方法;③传统的通过在有限的大容量汽轮机机组上安装阻尼控制器来抑制振荡的方法难以适用于上万台风电机组;④振荡分量频谱宽且特征随时间变化快,监测与控制的快速性、准确性难以兼顾。 项目依托国家973计划、自然科学基金和国家电网公司科技项目,产学研协同攻关,突破了建模与分析、振荡综合抑制、振荡监测及控制三大关键技术。主要创新:①建立了风电机组阻抗理论模型,研制了基于控制在环仿真和有源扰动注入的阻抗测量装置,解决了机理分析缺乏准确模型难题;②提出了基于阻抗网络及聚合阻抗行列式频率特性的次/超同步稳定性量化分析方法,解决了大型风电基地振荡风险无法量化评估难题;③提出了风电机组宽频带阻抗特征重塑方法,构建了振荡综合抑制技术与方案,实现了振荡的有效抑制;④提出了短时窗次/超同步频率分量在线测量方法,研发了多层次振荡监测和安全控制系统,实现了振荡的在线监测和安全防控。项目获发明专利8项,发表SCI/EI论文10篇。 成果应用于新疆和河北千万千瓦风电基地,解决了大范围、频繁发生的次/超同步振荡问题,风电利用率分别提高4.3%和1.9%,发电量提高40.1亿千瓦时/年,折合节约标煤123.9万吨,减排二氧化碳330.4万吨。并推广应用于甘肃、宁夏等其他4个千万千瓦风电基地,为中国风电的可靠并网和安全消纳提供了技术保障。 项目支撑了北京新能源高科技产业的快速发展,团队近3年为北京新增产值10.16亿。项目成果的应用,保证了为北京供电的河北风电基地的稳定运行,为保障北京电力供应的安全可靠、绿色环保,做出了巨大贡献。
[成果] 1800140220 山东
TK423.8 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:内燃机是国民经济各行业的主导动力源,支撑着相关配套行业的技术进步,决定了其在中国经济中的基础产业地位。内燃机是中国石油消耗的最大主体产业,是节能减排公认和关注的重点领域。电控系统作为柴油发动机的核心零部件,对于柴油机性能和可靠性有着重要影响。同时,它作为柴油机节能减排的主要研究方向,正在发挥着越来越重要的作用。国内外发动机企业对于电控系统都开展了深入研究,取得了重大技术突破。然而与国外相比,中国发动机电控系统在比如硬件可靠性、软件功能、技术先进性等方面存在一定差距。 该项目在国家863计划、省部级项目等支持下,围绕电控系统关键技术开展研究,在电控系统燃烧控制、排放控制、可靠性提升、服务功能等方面实现突破,形成了具有自主知识产权的电控系统。主要创新点如下: 1.发明了轨压双闭环控制,系统最大轨压达到1600bar,轨压控制精度为±10bar,实现了对发动机及燃油系统的精确控制。发明了燃油系统老化补偿控制,及时监控喷油器磨损程度,监控误差控制在2%以内。开发了喷油器一致性修正技术,保证了各缸喷油器喷油量的一致性,提升了发动机的可靠性。实现了基于扭矩及转速的多路径发动机控制,达到了快速外部扭矩请求响应及不同负载下转速恒定的功能。 2.发明了尿素溶液喷射量精确控制技术,实现了尿素喷射精确控制和低尾气排放,同时具有自适应控制策略,在线调整喷射量满足排放要求。发明了空气系统耦合闭环控制技术,实现EGR和VGT耦合控制,解决不同执行器同时控制空气系统耦合的难题。实现了智能风扇、电子节温器及电子水泵联合控制,保证发动机工作在合适温度范围内,获得最优动力性、经济性。开发了满足国四、国五排放及OBD法规的OBD诊断系统,实现发动机安全运行。 3.开发了发动机保护控制、工作区智能优化、防拆锁车、三级扭矩安全监控等功能,提高了ECU及发动机可靠性、安全性。 4.开发了智多星通讯服务工具、维修指导故障树系统、远程服务技术等服务能力,实时分析运行数据,精确定位故障,以及提前预估系统状态,提高了服务质量及用户满意度。 通过以上关键技术研究,开发的自主电控系统满足国四、国五和非道路三、四阶段排放,达到国际先进水平,使用寿命超过20000h,成本比竞品低30%。项目产品已销售15万余台,主要用于重卡、客车、工程机械、农机等领域发动机,配套厂家主要有一汽、福田、陕汽、大运、宇通、亚星、中通等40余家。授权美国专利1项,发明专利65项,软件著作权1项,实用新型9项。项目的开发摆脱了依赖于国外技术的局面,使得发动机匹配国产喷油器、高压油轨和高压油泵成为可能,促进了核心零部件国产化,按照喷油器、高压油轨和高压油泵成本每台节省2500元,年配套国产燃油系统发动机4万台计算,每年可节省1亿元,带动了国内内燃机零部件的发展,推动了内燃机行业的技术进步。
[成果] 1900010241 江苏
TK831.5 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于船舶与海洋工程、机械制造工艺与设备交叉学科领域。 意义与难点:中国能源需求大、环境污染严重,海上风电开发已上升至国家发展战略高度。海上风电场建设离不开安装装备的支持。自航自升式风电安装平台集装载运输、自航自升、重型起重、动力定位、海上作业等多种功能于一身,是船舶与海工平台的结合体。具有工作环境恶劣、装备系统复杂、安全和控制要求高、设计制造难度大等特点。核心技术一直为欧洲垄断,成为制约中国海上风场建设的瓶颈,严重影响中国清洁能源发展战略实现。 主要科技内容与创新点:针对国家清洁能源发展战略需求,依托国家和省部级项目资助,历经近十年技术攻关,攻克自航自升式风电安装平台设计建造、桩腿制作、液压提升等关键技术,形成了船型设计、高效建造、桩腿总成及提升系统等自主知识产权核心技术体系。主要创新点如下: 提出自航自升式风电安装平台原创设计方法,解决了风浪环境下平台总体性能分析与多功能多系统耦合优化设计技术难题,自主研发了八边形6桩腿和圆形4桩腿等2型超大型自航自升海上风电安装平台,可适应全球主要海域的风电场建设需求。 首创E690超厚超强板切割、焊接及变形控制技术和总成建造技术,实现了100mm厚桩腿板无变形焊接、圆形桩腿上φ550±0.5mm曲面销孔一次性火焰切割成型、70米长500吨单根桩腿高精度整体吊装。 突破轴套式连续液压升降装置研制及同/异步控制技术难题,所研发系统可为每根桩腿提供7500/9000吨预压载力,提升速度24m/h,提升能力20000吨。 首创滑道拖拉和接载工艺,采用虚拟搭载、基于数据分析系统的建造质量控制等技术,攻克了带桩靴平台大型模块化平地高效建造技术,比国际同类产品建造周期缩短3个月。 技术水平:所研发产品运载能力、提升能力、起重能力、工作水深等核心指标为世界第一。获得授权发明专利34件,授权实用新型4件,软件著作权3项,企业标准20个;发表论文7篇。成果填补国内空白,整体技术国际先进,部分国际领先。获得科技部重点新产品及江苏省首台套重大装备认定,获中国航海学会一等奖、金桥奖、国际发明展览会金奖、国家专利优秀奖。 推广应用情况及效益:已建造交付平台4座,新增产值33.2亿,利税3.65亿,出口创汇5.19亿美元;仅VR00N公司出租首制船3年合同价值达2.4亿美元。东安吉一号除完成了1400台6MW机组安装,还完成首台世界最大8MW风电安装。2014年产品国际市场占有率67%。沙钢集团、润邦重工、中远自动化等多家公司采用该项目技术成果,完成了中国风电安装级换代。 行业影响:新华网、经济日报及中国船舶报等多家国内外权威媒体进行了报道;央视与BBC联合摄制《改变地球的一代人》纪录片对该成果进行了专访;被“OFFSHORE SUPPORT JOURNAL AWARD”评为“海洋可再生能源奖”。项目突破了自航自升式风电安装平台设计与建造核心技术、形成了系列产品,标志着中国海上装备的自主设计、制造技术水平取得重大突破。
[成果] 1800140331 河南
TK423.2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:一、项目研究目的和要求:该项目的研制旨在减轻气缸套、活塞环摩擦副的磨损,增强活塞环的密封性,降低润滑油的消耗;同时研发出一种节能、高耐磨的新材料,填补气缸套行业材料方面技术空白。公司技术人员通过实施大功率柴油机低碳节能气缸套项目,研发新材料以满足内燃机大爆压力、缸内直喷等严苛的技术要求,同时对刮碳环结构设计进行了研究开发,采用行业尖端的刮碳环结构设计,通过在缸套顶端设置刮碳环,减少积碳,以降低摩擦,减少油耗。项目研究开发的同时还对材料、关键装备、铸造工艺等关键核心技术进行攻关,并形成技术贮备。 二、项目研究的关键技术及特点:项目研究开发的含磷贝氏体新材料、应用刮碳环结构设计,在行业内属于首次开发应用,填补行业空白,关键核心技术经机械工业信息研究院进行科技查新,在国内外未见相关报道。 项目在研究开发的过程中,重点对气缸套新材料和结构工艺进行了大量试验。在结构设计方面采用行业尖端的刮碳环结构设计,在正常工况情况下,活塞环头部如果有积碳时会被刮碳环刮掉,然后积碳与气体一起被排到发动机外,起到减低摩擦,降低柴油机各种轴承的磨损的作用,从而延长缸套、活塞环和整机的使用寿命。同时刮碳环比缸套内孔单边小,明显阻止燃气窜入曲轴箱,使得润滑油受到污染程度大大降低,延长润滑油的使用时间,节约成本。同比降低机油耗5%-7%,烟尘废气排放量降低8%以上。在新材料研究开发方面公司自主研发含磷贝氏体合金铸铁新材料,通过将贝氏体和磷元素结合起来,使其形成磷共晶硬质相,使产品材料具有高强度,硬度,耐腐性等一系列优点。 三、项目带来的社会效益: (一)该项目研发的新型大功率大功率柴油机低碳节能气缸套采用自主研发的双相合金新型材料,可满足当前及未来一段时间内燃机大爆压力、缸内直喷等严苛的技术要求,同时刮碳环技术的应用可有效减少内燃机燃烧室内部的积碳,以降低摩擦,减少油耗,为国内外内燃机行业的技术升级、质量改进及升级换代提供了可靠的技术支持。 (二)该项目有效带动了企业周边模具制造、包装生产、运输行业等相关产业链条的发展,提供了大量的创业、就业机遇,有力的支持的地方经济的发展。 (三)该项目的开发及产业化、市场化,进一步提升了企业的管理水平、技术实力,为企业在拓展高端国际市场提供了强力支撑。
[成果] 1800130315 北京
[TK229.66, X701] 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:一、研究目的: 近年来,国内多个地区针对燃煤电厂烟气中二氧化硫、氮氧化物和粉尘提出了35mg/Nm3、50mg/Nm3和5mg/Nm3的“超低排放”标准,随后,在京津冀周边的“2+26”个城市中污染物的超低排放得到了进一步的推广。在此背景下,为了使得燃煤电厂氮氧化物排放达到≤50mg/Nm3的指标,该公司立足于传统的应用于循环流化床的SNCR脱硝工艺,开发研制了循环流化床锅炉烟气高效脱硝技术。不仅能满足最新的环保要求,还更稳定、高效。该技术依托原有脱硝设备使得改造工程量小、运行费用更为经济。 二、主要技术创新点: 1.在循环流化床锅炉和旋风分离器之间的烟道上布置微波扰流高效脱硝装置,使得对流经的烟气进行强烈的扰动,同时在烟道内均布喷出还原剂(NH3)形成截面,从而使烟气与还原剂更加均匀的混合;该装置在还原剂(NH3)喷入端设有微波发生器,使得氨水雾滴小,表面积大,从而使氨水与烟气的接触反应所需时间更短;因此通过使用微波扰流高效脱硝装置,大大提高了脱硝效率。 2.为了减少甚至消除备件及材料维护费用,我方在扰流件的构造、选材及防护上,都做了最优设计,使得装置能抗拒高温时的氧化和高尘时的磨损,可跟随锅炉检修检查维护。 三、成果产生的价值: 微波扰流高效脱硝装置在2017-06-09获得实用新型专利权(ZL201621141770.9),循环流化床锅炉烟气高效脱硝技术已经成功应用到了10余家电厂,30多台锅炉的脱硝改造中,不仅实现了氮氧化物超低排放,且至今能够为企业节省改造费用4000多万元;该项目成果的实施应用不仅大大提升了锅炉烟气脱硝的效果,减少了氮氧化物的排放量,还为17年的蓝天保卫战贡献了一份力,使得天更蓝,空气更清新。从而实现了更好的环境效益,也对环境保护起到了更加强有力的支撑。
[成果] 1900010089 浙江
TK223.7 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2018
成果简介:随中国能源转型和一带一路战略实施,国内大型火力发电装备企业面临走向并占领国际市场重要任务同时国内新建燃煤机组订单日益减少,出口中东、南美等国的大型油气燃烧锅炉订单对中国企业提出了安全低污染燃烧的新挑战;因油气燃烧强度大速度快,燃烧室内流动和混合造成的火焰释热脉动的较小变化就可与声学脉动之间耦合极易造成燃烧共振导致熄火、炉室振动乃至设备损坏,已成为油气燃烧设备设计、研制和安全运行的主要难题和巨大挑战。 在该项目进行前,国内没有大型油气炉低氮防燃烧振动技术,国际上对大型油气炉内大尺度、非预混燃烧振动研究罕见,对采用低氮燃烧后易发生燃烧振动这一新现象的研究基本未触及。在国家自然科学基金、973计划等支持下,项目组在没有先例条件下,经过十余年产学研联合攻关,系统解决了大型油气炉燃烧振动控制技术和低氮燃烧协同防振技术,取得了如下重要原创性成果。 大型油气锅炉燃烧振动测试诊断评估关键技术及创新。在对湍流涡结构与燃烧振动耦合作用机理研究基础上,提出了多参数融合分析测试诊断理论。对全世界从事油气燃烧的十余国发达国家专家组调试改造数月均不能解决的中国出口沙特Rabigh电站2×660MW燃油锅炉配英国低氮燃烧器后产生严重燃烧振动导致限50%负荷难题,率先提出火焰闪烁特性、燃烧共振噪音、炉膛高频压力等多参数融合测试理论和方法,揭示并确诊燃烧振动由燃烧器出口涡脱落与燃烧脉动共振并和炉膛固有声场耦合形成,为彻底解决振动问题指明了方向。 解决大型油气锅炉燃烧振动系统关键技术及创新。提出了消除涡团-火焰-声场耦合作用新方法和技术,如进气边界调整协同流道阻尼抑制温度驱动型热声振动方法;揭示了火焰稳定盘、燃料雾化等对炉内压力场脉动与燃烧热释放率脉动相位耦合影响形成的自激型燃烧振动控制机制,彻底解决Rabigh油炉严重燃烧振动问题。锅炉效率达94.26%,燃烧Nox原始排放低于400mg/Nm3。 研发了燃烧振动与污染物排放协同控制技术。自主研发无振动重油低氮旋流燃烧系统,Nox减排幅度超过60%。成功应用于中国出口委内瑞拉600MW油气燃烧锅炉,一次性通过168小时运行。燃烧Nox原始排放370.16mg/Nm3,未发生燃烧振动,实现了中国大型油气锅炉防振动低氮燃烧系统零的突破。 项目发表SCI论文23篇,EI论文16篇,专著2本,授权及申请专利15项。专家鉴定意见认为:“该项目在燃烧振动诊断和评估、燃烧振动问题解决、燃烧振动与低污染排放协同控制做出了突出贡献。研究成果达到国际领先水平”。项目主要成果获教育部高等学校科学研究优秀成果奖科技进步一等奖。 项目研发了涵盖对冲和切圆燃烧、油煤混烧、油气混烧炉的系列燃烧振动与污染物排放协同控制技术,成功实现了中国对越南、沙特、伊拉克、委内瑞拉等国合计8350MW容量油气炉电站的出口。近三年新增销售额125.82亿,新增利润21.8亿,年减少Nox排放达7万吨。中国三大锅炉厂均采用了该项目技术,并实现了中国对中东、南美等国际市场600MW级油气炉电站出口零的突破。
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