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[成果] 1800230291 天津
TU833.1 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:该项目由河北工业大学、河北工大科雅能源科技股份有限公司共同承担,获得国家“十一五”科技支撑计划、国家“十二五”科技支撑计划、国家科技型中小企业创新基金、河北省发改重大产业化项目、河北省科技厅重大成果转化项目的支持。项目属于能源领域。城市集中供热行业亟需进行数据化、信息化、自动化、智能化的技术升级,缺乏成套的供热节能技术方案及核心技术和关键产品,不能满足城市集中供热系统运行技术升级以及节能降耗、大气雾霾治理的需求。该项目自主研发了基于供热计量信息系统的智慧供热节能技术全面解决方案、开发了核心技术和关键产品、实现了产业化应用。 项目主要创新点:(1)提出了通断时间面积法热计量理论与技术,形成了发明专利及核心技术;(2)研发了分布式节能型集中供热控制系统,采用现代智能控制理论,提出最优控制参数,稳态精度高、优化时间短;(3)研发了智能优化专家系统,形成基于大数据回归数据挖掘的优化算法以及热网参数收敛性分析的热源和热网优化控制策略;(4)提出了“智慧供热节能技术全面解决方案”(IHS系统),创新研发了“智慧热网、一键节能”关键技术;(5)基于该项目核心技术及科技成果转化,创立了河北工大科雅能源科技股份有限公司(工大科雅,股票代码836391)。 科技成果转化、科技服务于产业发展,是科研工作的重要方向。十余年来,该项目组专注于供热节能技术方向,积极促进科技成果转化,探索产学研深度融合,创立了河北工大科雅能源科技股份有限公司。工大科雅的创立与发展,是秉承了河北工业大学“工学并举”办学特色,践行国家科技创新驱动发展战略。十年磨一剑,项目组通过产学研深度融合,关键产品实现了产业化。近三年,工大科雅累计实现销售收入5.4亿元人民币,纳税7000余万元,税后利润1.37亿元。项目成果已在北方采暖区推广应用,示范工程覆盖河北、北京、天津、吉林、新疆、山东、辽宁、甘肃、河南、陕西等省市,为推动供热行业技术升级、实现节能减排、促进大气雾霾治理,做出了贡献。仅对4个典型示范热力公司财务指标统计,因实施该项目,4个热力公司近三年来就实现了销售额17.44亿元,新增利润1.5亿元。实现节能量15万吨标准煤,减少二氧化碳排量40万吨,减少二氧化硫排放1300吨,减少氮氧化物排放1100吨,产生了显著经济效益和社会效益。发表学术文章8篇,获得国家发明专利4项,主编或参编国家标准2项、行业标准2项、地方标准3项。为学校和企业培养了大批科研、技术骨干。项目应用领域属于国家战略性新兴产业-节能环保产业的高效节能领域,项目成果对推动城市集中供热行业的技术升级与发展、促进传统产业改造等起到了显著作用;项目技术领域属于信息技术及物联网技术与传统供热运行技术的交叉融合,对“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”、促进经济发展,具有重要意义。
[成果] 1800130078 北京
TU833.1 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:热量表用于供热贸易结算和企业内部能源精细化管理,是国家节能减排工作的重要组成部分,也是北京市能源计量基础能力建设的主要内容。项目开展之初,热量表总体质量较差,国家质量抽查热量表合格率仅为20%。在全民节能的大形式下,供热行业的流行语是:节能再好不如换表。因为同一条管路,安装的两块热量表示值相差10%是常见现象。以上情况严重制约供热节能的开展。 热量表的检测和质量评价手段薄弱,技术标准落后是制约行业发展的原因之一。主要体现在:计量标准整体水平落后,检测结果的一致性不能满足行业需求;缺乏全性能实验所需的设备和方法,不能清晰判断优质产品和劣质产品;缺乏检测大口径热量表计量装置,不能保证企业间贸易结算数据的有效性。 项目的思路:从户用热量表检测装置技术水平提升和技术规范统一;研发及建立大口径热水热量计量装置;研发及建立热量表全性能实验装置;以上技术的应用推广解决上述问题。 关键技术有: 1)首次采用多孔盖板导流和多组溢流槽结构,研发了恒水头供水系统,实现提升流动稳定性并降低水中气泡含量的目标; 2)首次采用独特的转动盘、浮动盘等部件联动、多喷嘴转动方式实现换向和空间封闭,研发了密闭型开式换向器,解决抑制高温流体蒸发难题; 3)首次采用双槽体结构和层流技术及多层端盖设计,研发了新型恒温槽,突破了热量表配对温度传感器浅插入深度检定的技术瓶颈; 4)采用阀门快速切换和水温精准控制技术研制了国内首套50mm管径水温交变耐久性实验装置。 项目全面提升了中国热水热量计量能力,形成了一系列具有自主知识产权的科研成果。项目总投入7000万元,自主研发热水流量计量装置4台套,温度计量标准装置8台套,其中具有知识产权的部件19台套,形成国家计量标准装置1项,企业最高计量标准1项,申请专利17项,13项已获得授权,发表论文十余篇,制修定国家计量技术规程、规范5项;对在用热量表性能评价结果已用于北京市供热企业选型;组织了四十余家企业参加的耐久性实验,促进了热量表的质量提升。科研成果已应用于河南省计量科学研究院,大连博控自动化技术有限公司等单位;开展大口径热量表检测上千台,推动供热行业贸易结算公平和节能减排。项目成果经倪维斗院士等专家鉴定认为:研究总体水平达到国际先进水平,项目创新性的研制的恒温槽、换向器、稳压水箱等部件解决了测量难题,提升了技术水平;在国内建立了首套大口径热水流量计量装置和热量表全性能评价装置,满足了行业需要。
[成果] 1800150474 河南
TU833.12 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:金属波纹管膨胀节是补偿压力管道热位移、保障其安全的关键部件,在石油化工、煤化工、核电、供热、清洁能源等国家重大工程中广泛应用。根据国家能源发展战略的要求和新型煤化工、煤制油、千万吨级炼油、核电等项目的实施,工艺装置日趋大型化、管道工艺参数日趋复杂化,需大量使用超常规大口径膨胀节,且工作在高温、高压、高腐蚀、超低温、强振动等苛刻环境下,对其可靠性提出了更高的要求。现有国内外技术水平不能满足要求,迫切需要研发高可靠性膨胀节。 2006年以来,在国家自然科学基金等项目资助下,针对苛刻环境下高可靠性波纹管膨胀节关键技术展开研究,在高温疲劳设计、高可靠性膨胀节设计、大口径膨胀节设计及成形、苛刻环境膨胀节试验技术等方面取得重大突破,并实现了产业化和推广应用。主要技术创新如下: 1、建立了耐蚀高镍合金波纹管高温疲劳设计公式及奥氏体不锈钢组件高温蠕变疲劳设计公式,波纹管的高温设计公式应用范围从425℃提高到720℃,焊缝疲劳寿命提高1.6倍以上。发明了高温气体介质工况的热壁约束型膨胀节和约束型膨胀节的隔热端管组件,发明了旋风分离器、汽油吸附脱硫以及烟机出口等关键装置的高温膨胀节。 2、形成了耐腐蚀、耐高温、耐低温、大位移补偿并且可补偿多方向位移的高可靠性波纹管膨胀节设计技术。发明了膨胀节体积补偿报警装置、比例连杆结构、防泄漏装置、牺牲阳极保护装置,实现了产品在线监测等功能,提高了波纹管膨胀节的安全可靠性。 3、开发了国内最大直径供热管网DN1600膨胀节和石化行业DN4800膨胀节设计制造技术,研发了国内首条波纹管管坯自动化智能焊装生产线。突破国际现行标准(EJMA)规定的波纹管层数最多不超过5层的限制,形成了大口径多层波纹管设计和成形技术。开发了大口径波纹管成形过程在线检测技术,掌握了形变强化对提高波纹管承压能力的影响规律,大幅提高了大口径波纹管膨胀节使用寿命。 4、制定了国家和行业标准,建立了波纹管膨胀节设计和试验规范。研发了高温疲劳试验装置、腐蚀疲劳试验装置、超低温性能试验装置、波纹管动态参数辨识和隔振性能试验装置,为苛刻环境下高可靠性波纹管膨胀节的设计和评价提供依据。 项目获授权发明专利12件、实用新型专利22件,制修订国家和行业标准5项,出版著作2部,发表论文28篇,获得国家重点新产品2项、河南省名牌产品1项。研制的高可靠性膨胀节在多项国家重大工程得到了应用。近三年实现销售收入11.03亿元,利润1.11亿元,税收0.74亿元,出口美国等8400万元,节支1.5亿元,并在行业内累计创造效益数百亿元,经济和社会效益显著。 成果鉴定委员会认为,“该项目整体技术达到国际先进水平,其中在波纹管高温疲劳设计技术,高温、高压、大口径、多层膨胀节设计制造技术等方面达到国际领先水平。”项目的成功研制,促进了波纹管膨胀节技术提升,推动了相关行业的技术进步。
[成果] 1800180122 上海
TU834.84 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:该技术属于暖通技术领域,涉及一种用于新风净化和全热交换的技术。 随着人们环保意识的加强,住宅卫生状况与人体健康的关系越来越受重视。室内可吸入颗粒物是室内空气的主要污染之一,空气中的可吸入颗粒物(PM2.5/PM10)超标,会对健康造成不利的影响。居民普遍使用空气净化器对抗雾霾天气。但是,起到净化作用的前提是不能开窗,连续使用净化器,会造成室内二氧化碳浓度偏高,对人体不利,且净化器产品并不能净化所有种类的气态污染物,通过长时间的累积,可能会造成室内空气品质比室外还差的情况。传统的方式无法满足新鲜空气及时补充,并维持室内空气品质的问题。针对大多数未对新风进行净化处理的通风空调系统,势必将室外污染物引入到室内。另一方面,室内污染源也会对室内空气产生污染,并且污染程度可能比室外空气还要严重。室内空气污染来源主要是室内装饰、装修材料、化工产品、胶粘剂及复合材料制作的家具污染、无机建筑材料的污染、来自室外污染物等。在此背景下,如果不将以上各类污染物排出室外,并通过通风净化设备源源不断引入新风,将会导致室内空气中污染物的累积,引起空气品质的恶化。由此,建设可防霾除霾的建筑,维持高品质的空气质量,同时降低使用成本及建筑能耗,该技术解决了以上问题。 该技术发明的智能新风净化与全热交换设备及其控制方法根据室外空气的污染程度和室内外空气的温度差,智能地选择是否对进入室内之前的空气进行净化或者全热交换。在室外空气的污染程度不高时,不对室外空气进行净化,减少了净化装置的能耗,增长了其使用寿命,也增强了空气处理的效率。而当室内外空气温度差较低时,不将室外空气与室内污风进行热交换,减少了全热交换装置的能耗,增长了其使用寿命,也增加了空气处理的效率。因此,该发明具有较强的智能型,有效降低了设备总能耗,增长了其使用寿命,从而提高了整个设备的经济性;同时,空气处理的效率也得以有效提高。 该项目的研发成果已在住宅、办公、教育等建筑类型中得以应用,净化面积达30万M2,在室外中度甚至严重灰霾的天气下,室内空气品质均可达到Ⅱ级以上水平,实际工程使用效果良好,并在该技术应用过程中,已成功获得了国家专利6项,成功申请2项发明专利,参编了4本国家规范或标准。 根据中科院上海科技查新结果显示:通过建立居住小区室内环境与污染物粒子分布模型,同时对外墙、屋面、门窗以及外遮阳等围护结构的气密性进行研究,建立能有效地阻止室内外气流沟通的围护结构体系,并在传统空气净化方式的基础上,提出既能实现空气净化,又能降低空调或采暖能耗的空气净化系统设计方法。该项目具有新颖性,综合技术达到了国内领先水平。实践证明该项技术成果具有很好的节能减排效益和实用价值,有效地控制了室内污染,起到了防霾除霾的效果,在营造绿色、健康居住环境和高品质空气质量的同时,降低了使用成本及建筑能耗,且该项技术具有良好的推广应用价值。
[成果] 1800220116 安徽
TU832.17 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:该项目属建筑能源利用领域。针对不同清洁能源系统发展的差异,供能往往都是单独规划、单独设计、独立运行,彼此间缺乏协调,由此所造成的能源利用率低、供能系统整体安全性和自愈能力不强等问题,该项目运用多能流混合建模,对系统集成、智能调控等关键技术进行研究与归纳,形成了清洁能源充分利用的核心技术体系。 获得的创新成果与特点如下:(1)研发了太阳能辐照度变化和系统压缩机转速匹配技术,解决太阳能利用系统因太阳辐照度变化较大无法适应多能互补的能源生产和利用的问题,为能源系统的规划以及运行优化提供目标集;(2)创新了控制太阳能热水系统辅助热源工作的装置和方法和热泵系统压缩机的启动方法,开发了直膨式太阳能热力水泵系统。该系统根据季节环境条件和太阳辐射照度变化,实现不同需求,解决了常规太阳能热水系统运行主要靠水位和温度控制,没有合理有效的控制措施充分利用太阳能的弊端;(3)利用ANSYS对垂直U型埋管换热器的运行性能及换热器周围土壤温度变化情况进行了模拟分析,对地源热泵同轴深井高效换器工艺进行改进,实现了对深层地热能的充分利用,解决了因全年热负荷平衡失调,导致地埋管区域岩土体温度持续升高或降低,从而影响同轴深井换热器的换热性能、降低同轴深井换热系统的运行效率的问题;(4)研发了太阳能与空气源热泵热回收复合式系统、太阳能光热与地源热泵复合式系统、多热源耦合供热系统、毛细管空调系统等多种多源互补、清洁、智能供热系统,并进行研究。 通过该项目研究共申请专利18项,授权发明专利4项,授权实用新型专利9项。编写导则、技术规程及技术实施细则共4篇。项目自2012年在黄山市屯溪区外边溪示范以来,取得的研究成果已在合肥万达文旅城员工宿舍楼、广东省江门市恒大泉都、山东德州龙泉社区采暖项目、湖南省长沙市蓝思科技宿舍楼、合肥桓湖家园、两淮大厦等得到推广应用。山东德州龙泉社区采暖项目,建筑面积约5万m2,采用低温空气源热泵-太阳能复合系统供暖,末端形式为地板辐射供暖,系统已经稳定运行2年,使用效果良好,室内供暖温度达到20℃以上。复旦大学附属肿瘤医院超低温空气源热泵-太阳能热水机组改造项目,总建筑面积达10万m2,改造后的医院单项供热系统(采暖和热水)节费率达到了48%。安徽华冶新能源科技有限公司将研发的地源热泵同轴深井换热技术运用于华冶万象公馆的建设,充分利用深层地热能,取得了良好的效果。2017年度广东美的暖通设备有限公司在北京、天津、新疆、山西、河北、山东等地区“煤改电”项目中标金额超25亿,安装空气源热泵机组总量超10万台,部分项目也采用太阳能与空气源热泵热回收复合式系统。所以该项目存在显著的经济效益和社会效益。
[成果] 1800130207 北京
TU832.1 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:1.研究的目的: 2014年北方城镇供暖面积达126亿m2,供暖能耗约1.84亿吨标煤,约占全国建筑总能耗的25%,单位建筑面积采暖平均能耗相当于北欧等国家同纬度条件下能耗的2~4倍,集中供热已成为最具节能潜力的建筑用能领域。随着城镇化推进,供热面积增长,舒适性要求的提高与能源紧张和环境恶化,使得供热矛盾突显。同时近些年节能建筑的不断推进,使末端用户需热量明显下降,亟需“供给侧改革”创新以达供需匹配。该项目以提升供热品质、精确供热、节能环保为目标,对既有热水供暖系统精确供热技术、供暖输配系统节能技术及锅炉烟气余热深度回收利用技术开展了系列研究,综合节能率达15%-20%,为推广供暖系统节能技术与产品创造条件。 2.主要技术创新点:项目成果通过国内外查新,经专家鉴定,达国际先进水平。 (1)采用系统工程研究方法,首次将“源、网和户”作为有机整体,建立了精确供热、优化输配和深度余热回收的节能高效关键技术体系。研发出系列适合中国集中供热系统的节能技术,并实现节能技术的产品化应用,获专利10项,其中“集中供热系统供水温度气候补偿控制方法”等5项为发明专利; (2)提出既有热水供暖循环动力系统优化配置和科学合理选型等配套技术,出版《供热动力系统循环水泵选配技术》专著1部,涵盖循环水泵的运行调节、循环水泵的优化选型等技术。 (3)首次提出耗电输热比HER限值下降20%的创新成果,被北京市地方标准《居住建筑节能评价技术规范》DB11/T1249-2015采纳,编制标准1部。 (4)在该市和全国近20个省市百余项工程中应用,并对典型示范工程进行既有热水输配系统节能效果检测与分析,得节电率40%~60%,一次网输配系统能耗降低至1.26~1.32kW/万m2。 3.成果产生的价值:获国家专利10项,其中发明专利5项;形成北京市地方标准1部;出版专著1部;在国内发表论文10篇;节能技术在百余项工程中应用,产生直接经济效益13545.5258万元。 北京市2017~2018年采暖季,供暖用天然气消耗量约达126亿m3,如一半供热系统应用该项目成果,至少节约天然气9.45亿m3,减少CO2排放194.5万吨,NOx排放0.18万吨,SO2排放600.4吨,水蒸气排放155万吨,带来间接经济效益24.8亿元。 为治理雾霾做出重大贡献。技术成果可通过咨询、诊断、工程改造等方式应用于各供热系统项目中,为企业经营生产创效的同时降低了供热能耗,对促进中国和北京市节能减排和空气污染治理具有重要意义。
[成果] 1900010071 北京
TU833.3 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:中国北方地区供暖是生活必需品,而占比最大的燃煤供暖方式又是北方空气污染的重要原因之一,加快“煤改清洁能源”是减轻冬季空气污染和实现绿色供暖的重要措施。分布广、储量巨大的浅层地热能与热泵技术结合,用1份清洁的电能,搬运获得3份以上热能为建筑物供暖,实现供暖区域无燃烧、零排放,是加快高效“电替煤”的最优选择,以浅层地下水为热源的热泵系统能效最高,但传统地下水源热泵地下水同层100%回灌仍存在技术瓶颈;浅层地热能在农村自采暖中的经济利用还处在探索和起步阶段;与城镇传统集中供暖和市政热力相匹配的浅层地热能利用系列化产品仍不健全、未实现模块化生产。 针对上述问题,在十余年的自主创新的基础上,并结合国家科技支撑计划与可再生能源建筑应用产业化等项目,原创性地研发了能够实现100%同井同层回灌的单井循环换热浅层地热能采集技术与装备;研发了基于浅层地热能的高效“电替煤”供暖技术和系列产品,全面对接了中国传统的三种供暖模式;取得了集核心技术、关键设备、系统集成及产品模块化生产于一体的系列成果,主要技术内容如下: 原创性地研发了有液态密封隔断的单井循环换热浅层地热能采集技术。并以该技术为核心研发了适用于弱渗透性地层的传热回填颗粒型单井循环换热采集技术、多含水层单井循环换热的分层采集技术,解决了地下水同井同层100%回灌的世界性难题,签订专利许可实施合同高达1.97亿元。 基于单井循环换热浅层地热能采集核心技术,研发了适用于农村分散式建筑的暖保证、冷兼有,活热水可选配的一体化技术与成套地能热宝系统。该系统全面对接中国传统“省着用”的自采暖方式,低运行成本,解决了农村供暖、供冷、供生活热水“三联供”的难题,已在京津冀农村推广应用达90多万m2,近万农户。 研制了与城镇传统集中供暖和与市政热力相匹配的浅层地热能高效“电替煤”供暖关键技术与系列产品。以单井循环换热浅层地热能采集技术为核心,提出一种换热井群分布式采集高效组网技术;研制了50〜900MW系列分布式冷热源站,区域供暖实现产品系列化、生产模块化,有效保障了区域规模化供暖的运行与维护。 建立了基于单井换热的热泵系统设计和评价方法。提出了基于梯级传导的换热系数计算方法;建立了地下换热量和系统优化计算方法;提出了基于层次分析法的单井循环换热热泵系统综合性能评价方法,编制了单井循环换热相关的系列技术标准,推动了利用浅层地热能高效“电替煤”供暖行业的规范化、规模化发展。 成果在全国27个省市自治区及美国落地,应用供暖建筑总面积达1600万m2。获国家级重点新产品1项;国家鼓励发展的节水设备1项;北京市自主创新产品和节能产品2项;入选国家级重点技术创新项目、国家科技成果重点推广计划项目、国家重点和北京市节能低碳技术推广目录、建设部科技成果推广项目和节能省地型建筑推广应用技术、北京市重大科技成果推广项目等8项;授权发明专利78项(国际专利21项);发表论文60篇(SCI论文20篇);制定国家标准2项、行业和地方标准2项;省部级一等奖2项、三等奖2项、美国“能源之星”等国际奖3项。
[成果] 1800180170 上海
TU833.1 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:该项目属于能源与环境技术领域。 随着国民经济的发展和城镇化率的提高,人民对于生活热水和供热品质的需求日益提升。但是,化石燃料供热导致严重的污染和排放,太阳能供热具有间歇性和不稳定性的缺陷、直接电加热的运行经济性不合理。空气环境蕴含了巨大低品位热能,从中吸收热能提升热能温度品位就可以解决生活热水和供热问题,这需要热泵机械来实现。如何高效吸收空气热能,高效提升热能品位,有效输出热能供热,是空气源热泵供热系统的关键技术。十五年来项目团队率先研发成功空气源热泵热水器、空气源热泵结合小温差换热末端的热泵空调系统和超低温空气源热泵冷热水机组,彻底改变了中国空气源热泵供热技术发展滞后的局面。主要技术创新内容如下: (1)首创从空气热源吸热并高效制取生活热水的空气源热泵热水器技术。该技术根据产业链成熟度分别提出了采用双毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀节流形式实现季节适应性的变流量控制;利用热水箱温度分层特性,首创锥形结构铜管冷凝器,节约材料并实现高效换热;提出了空气源热泵热水机组全年综合能效评定方法,并制订了《热泵热水机(器)能效限定值及能效等级》国家标准。在长三角地区的气候条件下,平均制热效率达到电热水器的4倍。总体性能指标处于国内领先,国际先进水平。 (2)发明了空气源热泵结合小温差换热末端的供暖系统新模式,实现了空气源热泵高效舒适供热。提出了末端的小温差换热设计方法,在较低温度热水供应下足量供热,提高系统能效并显著提高了供热舒适度;利用建筑围护结构和供暖水系统的热容解决了化霜过程所带来的供暖间歇性;开发了小管径铜管串波纹铝翅片的风机盘管,实现了换热能力的显著提升。形成针对长江流域冬季舒适性供暖的系统定型方案,冬季典型工况下系统制热量高达输入电能的3倍以上,满足了室内热舒适和高效供暖的要求。 (3)创新研发了能满足中国北方低温气候区供热的超低温空气源热泵热水机组。准二级压缩喷液冷却实现了机组在超低温环境下的安全可靠运行;压花型螺旋槽纹管高效换热技术优化了套管换热器,提高机组的循环效率;基于运行参数识别的专家系统除霜技术降低了严寒地区的除霜频次及除霜能耗。多种技术耦合拓展了空气源热泵供暖的安全运行范围,满足-30℃左右超低温环境下热水供暖的需求。 该成果获得授权国际专利1项、国家发明专利23项、实用新型专利54项;制定国家标准4项、行业标准及规范7项;发表论文20篇。为主起草的住建部《空气热能纳入可再生能源范畴的指导手册》已成为空气源热泵作为可再生能源的政策依据。首次提出的不同气候区的空气源热泵类型与换热末端型式的优化匹配体系得到了行业的广泛认可。热泵成果获得国际制冷J&E HALL金牌、亚洲制冷成就奖等奖励。系列产品近三年累计新增产值81.2亿元,利税13.45亿元。成果引领了中国热泵热水器产业的形成与发展,为北方“煤改电”和南方舒适性供暖做出了显著贡献。
[成果] 1800130422 北京
TU995 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2018
成果简介:2010年,北京市政府出台了《关于加快构建本市安全高效低碳城市供热体系有关意见的通知》,首次提出了布局建设四大燃气热电中心,这是首都能源战略布局调整、能源基础设施水平提升、环境空气质量改善和百姓生活品质提高的重要举措。在大型燃气-蒸汽联合循环热电厂建设方面,中国长期进口主机设备,在设计、制造和控制等方面存在诸多技术壁垒,京能集团联合清华大学、上海电气组成产学研用团队,率先在国内开展了联合循环机组主体结构优化改进,氮氧化物超低排放和氨逃逸控制,以及燃气机组控制系统自主研发等方面的研究。 在国家基金委的支持下,该项目历经7年攻关,开展了城市燃气热电中心智慧清洁供热关键技术研究,并实现了产业化。主要技术创新点如下: (1)针对传统燃气-蒸汽联合循环机组热电比低、无法保证供热负荷增长的需求,率先完成基于同步自换挡(Synchro-Self-Shifting,SSS)离合器的凝抽背式供热机组国产化设计,研发了汽轮机旁路热电双向转换技术,创建了气-热-电联调一体化控制模型,实现了机组供热能力提升13%,机组循环热效率平均提高约5%。 (2)国内首次实现燃气机组氮氧化物排放降至5mg/Nm3,氨逃逸小于3ppm。自主开发了基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的原位取样分布式氨逃逸率监测仪表和氮氧化物分区同步测量设备,解决了现有氨逃逸率监测仪表测量精度低、代表性差、无法满足污染物精准管控要求的问题,实现了氮氧化物和氨逃逸分区闭环控制,创立了燃机超低排放新标杆。 (3)针对燃气热电中心为适应热网、电网调峰,进行多种工况频繁切换的情况,研发了全过程自启停和多工况切换自动化技术,大幅提高机组热电控制的灵活性;并搭建了联合循环供热机组全工况智能控制平台,通过建立机组多维指标效率模型,实现了在供电、供热复杂工况下的最优负荷分配。 项目成果获授权发明专利15项,实用新型9项,软件著作权8项,发表论文68篇,制定国家标准1项、地方标准1项。项目成果已在全国推广使用,包括浙能长兴、山东荣成、北京未来热电、北京上庄热电等。近三年新增收入为9567.52万元,节支额35215.97万元。 项目成果被倪维斗院士、刘吉臻院士及多位业内专家鉴定为“显著提升了机组的供热能力和热效率,技术创新突出,社会效益显著,总体技术居国际先进水平,其中燃气轮机超低排放控制技术达到国际领先水平”。
[成果] 1800180583 上海
TM621.3 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:该项目为大功率新机组开发类,属火力发电设备设计及制造领域。项目研究起止时间为2011年1月1日至2015年12月31日。 2014年国务院发布《能源发展战略行动计划2014-2020》中提出重点建设锡林郭勒、鄂尔多斯、晋北、晋中、晋东、陕北、哈密、准东、宁东等9个千万千瓦级大型煤电基地;指出节能节水是能源科技发展战略行动的创新领域之一,发展高参数节能环保燃煤发电是能源科技发展战略行动的创新方向之一。因此,将超超临界汽轮机蒸汽参数进一步提高,大力开发高效空冷汽轮机组技术,是超超临界汽轮机组发展的重要方向。为此,公司开发研制的高效高参数超超临界660MW等级三缸两排汽空冷凝汽式汽轮机组,使机组效率有了大幅度提升,是国内热效率最高的火电空冷汽轮机组。 1、主要研究内容及创新成果: 1)开发了适用于主蒸汽进汽参数为27MPa,再热进汽温度为610℃,采用一次再热、8级回热技术的空冷汽轮机组; 2)开发了中压双层阀盖阀门; 3)开发应用了空冷1050mm长叶片; 4)开发了10m2轻量化低压内缸; 5)开发了新型的空冷汽轮机组低压缸喷水方式。 2、知识产权情况及水平: 已获得授权专利3项,发表论文3篇。该项目达到国际先进水平。 3、与同类机组比较的优势: 该机型为国内首台自主开发的主蒸汽参数提高到27MPa,再热进汽温度610℃空冷三缸超超临界机组,是国内热效率最高的火电空冷汽轮机组。机组性能优异,高效节能,热耗较常规超超临界空冷机型可降低约100kJ/(kW·h)。 4、推广应用情况: 高效高参数超超临界660MW三缸两排汽空冷凝汽式汽轮机组研发至今,以其优异的性能受到了市场的热烈欢迎,已签订哈密大南湖、中铝银星、宁夏枣泉、哈密红星、青海桥头等项目共13台此类型机组,市场占有率极高。该项目已有6台机组在哈密大南湖电厂、中铝银星、宁夏枣泉电厂正式投入商业运行,机组现场运行情况优良,是中国在运空冷机组中热耗率最低的汽轮机组,具有标杆式意义,极大地提高了我集团超超临界空冷汽轮机组的市场竞争力。
[成果] 1800180173 上海
TM615 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:该项目属于分布式光伏发电及微电网应用技术领域。 分布式光伏发电技术是解决中国能源和环境危机的重要举措,对国民经济可持续发展和能源安全具有重要意义。截至2017年底,中国分布式光伏发电累计装机达到29.66GW。为进一步提高分布式光伏发电效率,增强光伏发电供电可靠性、就地消纳能力和扩大应用规模,迫切需要解决分布式光伏发电关键技术。项目历经十五年联合攻关,围绕新型PERC电池及组件、分布式光伏并网控制、高效光伏逆变器和微电网应用关键技术,实现重大技术原始创新,自主研发的产品达到国际先进水平,部分技术指标国际领先。项目为推动中国分布式光伏发电技术进步和产业升级,响应国家“一带一路”倡议具有深远意义。关键技术创新点如下: (1)高效PERC电池及组件制备技术。通过增加沉积腔体生成背面Al2O3薄膜改善电池钝化效果,将单晶PERC电池效率从20.3%提高到22.40%;通过优化激光切割和电池焊接工艺提高了电池一致性;采用白色EVA、高效焊带和反光贴条新材料技术,将组件输出功率从1.5%提高至3%。 (2)电网友好型分布式光伏精准并网与高效运行控制技术。通过低频中点钳位单元并网和保持共模电压恒定,解决非隔离型全桥逆变拓扑漏电流问题;基于功率反馈和电压电流闭环实现单位功率因数并网控制;通过采用降阶谐振控制和级联延时策略实现精确锁相;通过调整虚拟阻抗阻感比实现有功、无功功率解耦,并联逆变器平衡运行和谐振抑制。 (3)高效高可靠性光伏逆变器技术。采用电感电流瞬时反馈和负载扰动前馈补偿控制,基于比例谐振(PR)控制三相四桥臂逆变器电压;通过在组串负极和地之间施加正电压实现组串PID效应夜间修复;通过控制冷却风扇工作模式改善逆变器散热性能,提高其运行效率。GCI-60K-HV逆变器中国效率从98%提高到98.48%。 (4)智能微电网应用技术。采用分段下垂策略实现孤岛条件下分布式电源主从协调控制;基于主从结构预同步控制技术快速跟踪电网电压,实现孤岛状态向并网状态无缝切换;利用能效管理系统实现家庭负荷优化调度与能效管理,提高光伏发电利用效率,节省用电成本。 项目获授权发明专利47件、实用新型专利24件、软件著作权4件,申请发明专利43件;起草上海市地方标准、行业标准等8项;发表SCI/EI论文30篇,其中2篇论文SCI他引62次,出版国家规划教材1部。 项目研发的高效PERC电池及组件、0.7kW~70kW共22个规格的逆变器产品通过TüV等国际认证,被评为光伏领跑者卓越组件、光伏领跑者先进技术一级、英国顶级光伏逆变器品牌等,销往上海、浙江等地并出口欧美等国家,已在上汽集团、东方飞行培训有限公司、金山区三峡移民安置村、嘉兴秀洲国家高新区、宁波李岙村等市政工程、光伏特色村镇等应用。近三年新增产值43.86亿元、新增利润3.98亿元、新增税收0.89亿元、创收外汇3.09亿美元。
[成果] 1800130402 北京
TM619 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:1.研究目的:该项目属于电气工程学科,涉及新能源发电与储能技术领域。分布式光储微电网对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要现实意义。该项目对分布式光储微电网关键技术及示范应用进行深入系统地研究,解决大规模光伏PV阵列串并联功率优化、光伏并网逆变器的电网适应性、大容量储能充放电控制、电能质量治理、光储微电网先进能效管理等关键性技术问题,并在分布式光伏发电关键理论与技术实现上取得创新性成果。 2.主要技术创新点:创新点(1):提出一种光伏PV阵列的串联均衡和并联跟踪技术,提高PV阵列的输出功率,增强其发电系统对复杂工况的适应能力。 创新点(2):提出一种集散式光伏并网逆变低电压穿越控制策略,在保持光伏逆变器不间断并网的前提下,抑制负序电流并保证并网电能质量。 创新点(3):提出一种快速准确的变步长扰动观察结合功率预测的光伏阵列最大功率点跟踪控制策略,可在复杂光照条件下实现最大功率点精确跟踪,提升光伏阵列发电效率。 创新点(4):提出一种T型三电平储能功率变流器混合式中点电位平衡控制策略,在全调制度范围内,实现对中点电位平衡的精细化控制。 创新点(5):提出一种考虑输出补偿电流的三电平LCL有源电力滤波器改进型预测电流跟踪控制策略,可有效消除数字系统延时,显著提高APF补偿效果且动态响应更快,改善微电网电能质量。 创新点(6):提出一种基于多目标分层模型预测控制方法的光储微电网先进能效管理控制策略,实现对光储资源的优化调度与区域自治管理,使微电网自身状态快速趋向最优。 3.成果产生的价值:项目取得的主要成果为2部专著、3项标准、4项计算机软件著作权、6项创新技术、11项发明专利、13项实用新型专利、30余篇论文、光伏发电/储能/电能质量治理系列产品、近50个分布式光储微电网示范工程。 所研制的集散式光伏并网逆变器/储能功率变流器/电能质量治理产品各项技术指标达到国外同类产品水平,经中检集团南方电子产品测试(深圳)有限公司检测,通过了CQC质量认证;经莱茵检测认证服务(中国)有限公司检测,通过了TüV认证;经国网电力科学研究院国家能源太阳能发电研发(实验)中心检测,通过了低电压穿越认证。所建光储微电网项目创新程度高、示范性强,整体技术达到国际领先水平。 该项目所获得的关键技术已应用于相关企业的工业化产品及多个光储微电网示范工程中,取得了较大的经济与社会效益,有效推动了光储微电网的发展。
[成果] 1900010087 陕西
TM621 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:燃煤机组能耗指标对煤炭消耗、污染物排放有着重要影响,是节能减排的重点领域。中国燃煤机组在设计、制造、运行方面存在诸多问题,开展燃煤电站经济运行关键技术研究及应用,提高机组运行经济性,对中国节能减排工作有重要意义。 项目承担单位依托国家科技支撑计划《燃煤电站经济安全运行关键技术研究》和中国华能集团公司科技项目《节能降耗技术研究与应用》,围绕燃煤机组节能诊断、运行优化、节能改造、控制系统优化等内容,开展了系统深入的基础理论研究与技术攻关,建立节能诊断体系并实现了关键技术的突破,并在中国燃煤电站大规模应用,取得了显著的节能效果。该项目的关键技术内容包括: 建立了复杂运行条件下燃煤机组的全工况节能诊断体系,建立了考虑机组热力系统、煤质、负荷及环境温度变化的节能诊断理论,结合对各类型百余台机组的现场节能诊断及多项节能改造实践工作提出了系统化的燃煤机组节能诊断分析方法,制订了DL/T1464-2015《燃煤机组节能诊断导则》,为中国燃煤机组节能降耗工作提供了系统性的方法和路线。 研发了燃煤机组全工况经济运行优化技术和适应燃煤机组全工况经济运行的系统改进技术,根据机组实际运行状态和存在的问题,对各影响因素进行定性和定量分析,提出针对性的优化改进方案。重视优化技术的实用性和改进技术的经济性,结合节能诊断工作将优化改进技术在燃煤电站广泛推广应用,有效降低机组能耗值。 研发了基于经济性指标闭环的节能优化控制系统,通过机理模型分析、热力系统变工况计算、收益/损耗平衡寻优,结合基于数据的建模方法、数据融合及软测量技术,对运行可控变量进行在线寻优,将主要运行参数的节能最优定值在线计算,实现基于能耗指标的关键参数闭环控制,提高机组运行经济性。 形成的燃煤机组全工况节能诊断方法和制订的燃煤机组节能诊断导则在全国电力科研院所和电站工程技术人员中有着广泛应用,燃煤电站经济运行关键技术已在全国400余台机组应用,经济效益和节能减排效果显著。以中国华能集团公司下属204台燃煤机组为例,近三年直接经济效益22.94亿元,年平均供电煤耗降低约4g/kWh、年节煤量约137.3万吨,年减少CO2排放355.6万吨、SO2排放1820.7吨、Nox排放2601.0吨、烟尘排放520.2吨。 在研究成果的基础上,制订电力行业标准1部,授权发明专利11项、其它知识产权20项,发表科技论文38篇。项目通过了中国电机工程学会组织的科技成果鉴定,结论为,该技术对降低中国火电行业整体能耗,提高火电行业技术水平具有重要意义,研究成果整体达到国际先进水平,部分节能关键技术处于国际领先水平。项目成果为全面落实国家煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)提供重大技术支撑,为燃煤机组高效清洁利用开辟了一条新途径。
[成果] 1800180582 上海
TM621.3 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:该项目为大功率新机组开发类,属于大型高参数火力发电设备的设计及制造领域。 研究和开发具有自主知识产权的高参数大容量高效超超临界火力发电机组,可在现有超超临界发电技术上进一步降低煤耗,提高机组的经济性,是现阶段洁净煤发电技术的主要方向。国际700℃及以上参数的火电机组规划中均选择二次再热作为研究方向之一。而中国能源消耗的现状及环境保护承受的巨大压力,促使中国应尽快开发成熟的、更高效率的清洁燃烧火电机组,以便在700℃技术成熟之前建造比现有机组效率大幅提高,污染物和CO2排放大幅降低的超超临界火电机组。 1、主要技术创:新该项目以泰州电厂二期2×1000MW机组为依托,此机组是国际上第一台百万等级的二次再热机组,机组参数最高为31MPa/600℃/620℃/620℃。根据朗肯循环的定义,即提高平均吸热温度能够提高循环效率,因此采用二次再热比一次再热机组能够进一步提高机组的热效率,同时能够有效地降低排汽湿度,保证排汽区域的叶片的安全性,这也为机组进一步提高进汽初参数提供了条件。其主要技术创新点如下: 1)开发了百万千瓦级二次再热循环系统,优化了汽轮机进汽蒸汽参数,初参数为31MPa/600℃/620℃/620℃,采用十级回热,大幅降低了汽轮机热耗率。 2)攻克了单支撑、超长轴系的振动和稳定性技术难题,满足了二次再热带来的轴系增加一个高温再热缸的要求,保证了汽轮机滑销系统膨胀顺畅、轴系动态特性优良。 3)创新开发了热应力小的超高压缸模块;发明研制了三层壳体结构的中压缸模块,解决了二次再热大容积流量、大温差的难题。 4)发明了适用于二次再热汽轮机的灵活控制系统,解决了二次再热机组复杂系统启动和控制的难题,保证全运行工况下的稳定性、可控性和灵活性。 2、知识产权情况及水平:该项目已获授权且有效专利6项,已发表论文3篇。项目达到国际领先水平。 3、应用推广情况、经济社会效益:该项目通过新型的结构、通流设计,达到效率最优化,大幅提高机组的经济性。与现有超超临界机组相比,热耗至少降低幅度达到3.3%~3.6%。项目示范工程机组发电效率可达47.95%,高于国外最高水平的丹麦Nordjylland电厂#3二次再热机组(47%)0.95个百分点。与现有一次再热超超临界机组相比:每台机组的经济效益为13.8亿(其中按标煤每吨1000元计算节约的燃料费分别为5.6亿和8.5亿;按CO2每吨排放费100元计算节约的排放费分别降低3.5亿和5.3亿)。 该项目首台机组于2015年9月25日顺利投运,已累计投运4台机组。在示范工程的带动下,中国二次再热火力发电技术正得到迅速推广,应用前景十分广阔,国内在建的二次再热项目达到10个以上,机组数量达到20多台,其中包括国电蚌埠二期、广西北海、华电句容二期、国电宿迁等,总装机容量达2200万千瓦以上。后期可进一步推向国际市场。
[成果] 1800260178 云南
TV736 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:集控监控系统是实现流域水电站群远程集中控制和梯级优化调度的核心自动化系统,在水能利用和流域梯级水电站管理中的地位举足轻重。传统集控监控系统沿用电站级系统功能架构,存在结构紧耦合,扩展性、稳定性、维护性差;数据处理技术落后、丢失率高,处理能力、容载力弱;无定制、复杂工况处理能力差等问题,存在较大的安全风险。该项目依托国家"十二五"科技支撑计划(澜沧江流域水电开发安全与高效利用系统集成与示范)及企业科技攻关项目(集控监控系统改造),通过理论研究、技术攻关和试验验证,构建了一套真正适用于流域水电站群巨型集控中心的分布式监控系统,从系统架构、数据处理、功能模块等方面彻底解决了传统集控监控系统存在的问题,显著提升了系统的安全性、可靠性、适用性和智能性。主要科技创新如下: 1、构建了澜沧江流域梯级水电站远程集中控制的巨型分布式监控系统,通过以电站为单元的横向解耦,解决了传统监控系统的结构紧耦合问题,提高了系统可扩展性、稳定性和可维护性。 2、研发了海量监测数据的存储及应用技术,提出了冷热数据分级存储技术、专家知识库智能报警技术和可定制报表分析技术,提高了海量数据存储、处理能力和分析效率。 3、构建了逻辑强耦合和结构弱耦合的分布式数据架构,提出了分布式数据动态加载和自动同步技术,解决了巨型集控监控系统数据膨胀带来的信息延迟和丢失问题,控制可靠性大大提升。 4、创建了水电站有功调节和闸门联调智能控制技术。构建了多振动区巨型水电机组有功控制策略,提出了一二次调频的协调控制技术和基于多重回归建模方法的泄洪闸门控制技术,实现了机组有功的精准调整和闸门开度的智能控制。 成果成功应用于澜沧江流域小湾、糯扎渡等十余座水电站,控制容量近两千万千瓦,机组近百台,设计数据规模超百万,部分电厂无人值班。通过优化调度提高水能利用率,近三年增发电量143.3亿千瓦时,取得直接经济效益35.06亿元。在澜沧江湄公河流域防洪、抗旱、航运和生态安全等方面取得了巨大的社会效益。2016年澜沧江湄公河下游国家发生大范围旱灾时,向下游补水114.36亿立方米,受到了湄委会及各成员国的一致好评;在中国水利部与湄委会联合评估中得到高度认可,为实现澜湄合作国家战略发挥了重要作用。 获授权专利11项,其中发明专利6项,另受理发明专利6项,登记软件著作权3项,编写行业标准2项,发表论文70余篇,出版专著1部。项目成果得到专家评价委员会高度评价,一致认为达到国际先进水平。
[成果] 1800130280 北京
TM623.4 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:核电是当今世界上最稳定的能源之一,在雾霾肆虐全国的大背景下,发展核电是改善能源结构和环境质量的重要措施。控制室是核电站的“大脑中枢”,是实现核电站启停堆、安全运行、事故处理、运行决策的唯一综合场所,直接影响到核电站的安全运营水平。1979年发生在美国的三哩岛核事故直接导致了美国核电的发展停滞了30年,国际原子能机构(IAEA)指出事故的主要原因为核电站控制室设计存在缺陷和决策失误,其重要性可见一斑。 核电站控制室设计及工程应用的关键性技术包括标准体系、人因工程学研究及应用、设计验证技术、核级设备鉴定等,由于其安全性要求高、涉及专业多且综合型强、涉核等特殊原因,关键性技术一直被国外垄断,未全面实现自主化和国产化。 该成果依托国家863计划“核电站数字化仪控系统的集成”,掌握了百万千瓦级压水堆核电站控制室的关键性技术,实现了100%国产化,具有自主知识产权,打破了国外垄断,并在国内多个核电站实现了工程应用。 该成果创新点如下: 1)率先在国内制定了核电站控制室设计、核级设备制造与鉴定的整套标准体系,填补了国内空白并得到了工程应用和推广;制定并发布了1个国家标准和9个行业标准,为后续核电站控制室的设计应用提供了系统性的支撑; 2)转变“以人适机”的传统,首次在国内引入人因工程理念进行系统性地设计和评价核电站控制室的长期可居留性,人机接口的一致性、可理解性和有效性;建立了核电站控制室人因工程设计及验证体系,开创性研发并应用了基于虚拟现实的控制室人因评价验证平台; 3)国内首次建立了百万千瓦级核电站先进控制室的运行概念和运行原则,完成了控制室功能分析和分配,建立了核电站先进控制室纵深防御体系,整体达到了国际领先水平; 4)国内首次自主设计制造了应用于百万千瓦级核电站先进控制室的核级设备,建立了一套核级设备设计、制造、鉴定的规范体系和质保体系,牵头制定商品级物项(CGI)应用于核电站安全级系统认定流程(CGD)的行业标准,填补了国内空白;该成果实现了核电站控制室100%国产化,提高了百万千瓦级核电站控制室“大脑中枢”的信息安全水平,确保了国家关键基础设施的安全。 该成果已成功应用于国内24台百万千瓦级核电站机组,价格比国外引进低50%,截止2017年底已实现总收入逾7亿元、利润逾1亿元。 该成果共产生专利63项、论文62篇、软件和文字著作权14项,制定并发布了1个国家标准和9个行业标准。
[成果] 1800130368 北京
TM611.34 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:中国CO2排放量位居世界第一,煤基发电是CO2排放的主要来源,减少CO2排放已成为国家的重大战略。煤基发电的CO2减排问题关系到其自身的生存与发展。煤基发电的三种CO2捕集方式为:燃烧后捕集、富氧燃烧和燃烧前捕集。燃烧前CO2捕集是国际公认的最有潜力的温室气体减排技术,具有CO2浓度高、分压高、气体处理量小的优势,可实现低能耗、低成本捕集CO2,易于实现煤基发电CO2近零排放。 该项目依托国家“十一五”863计划重大项目-中国首套250MW整体煤气化联合循环发电(IGCC)示范工程,并获得国家“十二五”863计划主题项目“基于IGCC的CO2捕集、利用与封存技术研究和示范”的支持。项目的研究目的为:研究基于IGCC的全流量燃烧前CO2捕集工程放大工艺集成与工艺基础设计,开发燃烧前CO2捕集关键技术和设备,建设中国首套燃烧前CO2捕集示范系统,实现中国煤基发电燃烧前CO2捕集项目零的突破。主要技术创新点为: 1.攻克了燃烧前CO2捕集关键技术,解决了能耗与捕集效率矛盾的难题。揭示了低水汽比变换放热和床层温度分布规律,发明了基于组分特征的分段变换反应器;开发了保护变换催化剂的系统,解决了变换过程中蒸汽锅炉水用量控制难题;根据变换气气体组分分压特点,开发了CO2吸收溶液活化剂,实现了单塔同时脱硫脱碳,降低了CO2捕集能耗,CO2捕集效率高于99%。 2.研发出国内首套燃烧前CO2捕集工艺;建立了燃烧前CO2捕集系统工艺设计模型,在国内首次完成了30MWth基于IGCC的CO2捕集系统工艺基础设计,具有能耗低、溶剂损耗低、CO2捕集率高的优点。 3.首次提出了燃烧前CO2捕集系统与IGCC发电系统的集成优化与控制方案,形成了集成燃烧前CO2捕集的IGCC系统多目标集成方法和设计优化方法。 4.自主开发、设计、建设及运行了国内首套30MWth燃烧前CO2捕集系统,系统规模为国际上最大,达到了工业示范量级;掌握了燃烧前工业装置规模CO2捕集系统设计、建设、运行、自动控制等成套技术,为中国IGCC全流量捕集CO2奠定了基础。 科技成果鉴定认为:项目开发了国内首套、世界规模最大的燃烧前CO2捕集工业试验示范系统;研究成果填补了国内空白,使中国在此领域跻身国际领先行列。 该项目主要技术指标达国际领先水平,系统经运行检验,稳定可靠,与燃烧后CO2捕集相比,单位能耗和捕集成本均减少30%,为煤基能源实现高效近零排放提供了一条重要的技术途径,对煤基能源的科技创新、可持续发展和应对气候变化具有重要意义。
[成果] 1800160197 湖北
TM615 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:该项目属于能源科学技术领域。 该项目在国家“863”计划和湖北省重大科技专项立项支持下,针对太阳能光伏与建筑融合、电能之间高效转化与存储、智能调度等问题,围绕新型太阳能光伏构件及光伏建筑一体化发电系统开展关键技术攻关,其主要创新性成果及应用推广情况如下: 1、率先应用铝蜂窝板与聚氨酯发泡板复合替代传统玻璃基背板材料,应用“真空环+预压炉+气压釜”新工艺,解决了光伏构件的防水、保温、隔音等技术难题和光伏构件强度和安全性的问题,达到国家建材使用标准;采用呼吸通道结构优化设计,利用温度场梯度效应,解决了光伏构件的散热和发电效率问题;采用激光刻线技术,解决光伏构件的透光性问题。新型建筑光伏一体化构件产品通过TUV、国家3C权威认证。 2、率先建立集中连片太阳电池组件的多通道测试系统,解决了不同安装倾角、不同太阳辐射强度、多通道集中连片光伏组件现场测试的工程技术难题,采用双重智能扫描技术,利用两段智能搜索法,解决了光伏构件实时跟踪测试的效率和精度问题。 3、针对四种不同类型建筑的用电特性,设计了多种光伏系统并网技术方案,采用模块化集成创新模式,自主研发了光伏发电并网及储能一体化装备,解决了区域性高密度、多接入点光伏系统离/并网模式智能切换的关键技术难题,形成了建筑光伏系统设计与安装标准和施工规范。 4、设计了一种集群预测模型,其预测精度超过85%,达到国内领先水平;研发出建筑光伏智能终端监控关键设备,实现现场设备的监控、预警及故障诊断;基于大数据云服务平台,自主开发出光伏电站的智能管理与调度平台,实现了光伏发电管理的信息化、智能化和科学化。 该成果获授权专利25项,其中发明专利4项。建成了武汉新城国际博览中心、山东德州经济开发区等一批示范工程,总装机容量超过300MW,实现总经济效益超过30亿元,利润超过5亿元,极大地促进了湖北光伏行业的技术进步,取得了显著的经济效益和社会效益。
[成果] 1800180587 上海
TM621.3 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:一、项目属于流体机械与流体动力工程,项目起止时间:2013年1月-2015年12月。 二、项目背景与存在问题难点:百万火电二次再热机组是中国发展超大容量高效超超临界技术的典范,它对加快电力结构调整,取得更好的经济效益和社会效益具有十分重要的战略意义。 项目对辅机系统进行了优化并自主研发、设计,采用新制造工艺和焊接工艺完成二次再热辅机相关设备设计制造工作。项目的实施,取得了一系列的自主知识产权,打破国外技术壁垒,进一步提升中国火力发电技术的水平,使中国火力发电技术赶超了世界先进水平。 三、主要内容及技术关键:为提高整个机组的效率,满足机组运行要求,百万火电二次再热机组辅机系统采用十级回热系统,由四级高压加热器(2台并联布置的外置式蒸冷器和双列串联布置、每列4台的高压加热器组成)、一级除氧器和五级低压加热器构成,并设有两台外置式蒸汽冷却器及1台双壳体单背压凝汽器,共17台设备。 加热器: 1、完成加热器系统研制。新开发加热器系统,满足设计工况及非正常工况下高加设备安全性以及高加与对应蒸冷器设备性能参数匹配性,采用最新优化热力计算程序,确定每级加热器的换热面积和换热区段面积分配。 2、完成蒸汽冷却器产品设计研发。对于高参数蒸汽冷却器首次采用纯逆流结构设计以最大限度降低壳程压降;开发纯逆流蒸汽冷却器传热设计程序;应用JB4732-1995标准的应力评定及疲劳评定准则对管板和遮热板处热应力进行评估,确定遮热板区结构,解决高温差应力影响,保证蒸冷器设备安全运行。 3、耐热材料91系列钢应用。蒸汽冷却器最高设计温度565℃,选用ASME规范耐热材料91钢制造蒸冷器壳体筒身;完成新材料SA387Gr91技术规范书评审;完成蒸汽冷却器SA387Gr91合金钢板卷制成形工艺和焊接工艺试验研究,成功研制二次再热蒸汽冷却器。 4、制定高参数火电机组高压加热器企业设计、制造标准,通过国家级评审。 凝汽器: 1、凝汽器结构设计优化,完成单背压凝汽器设计制造。 2、为保证疏水的安全可靠,疏水立管的接口都选用了P91或P92耐高温材质的接管,完成异种钢焊接工艺研究。 除氧器: 1、该工程的加热蒸汽温度为461℃(常规<410℃)。为满足设备的强度设计要求,采用分区设计方法。同时高温区域在加热蒸汽管与筒身连接处采用反向散热管来隔热的特殊设计,降低成本28%。 2、由于该工程加热蒸汽高于常规除氧器,汽空间的加热管新选用耐高温材料15CrMo,避免碳钢的石墨化倾向。 3、加热蒸汽管结构设计优化。 通过对超厚管板钻孔工艺,新型材料SA387Gr91加工焊接制造工艺研究等,确保二次再热辅机产品完工,运用新的TOFD技术和三维扫描检查等无损检测技术,并选用精确导波雷达变送器、磁致伸缩变送器进行现场调试,以提高机组安全性。 四、授权专利4项,其中发明1项。撰写论文3篇,新型材料获批,标准1项。
[成果] 1800140314 广东
TM623.4 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:核电站主管道堵管技术及应用的研究 安装与调试,是核电站工程建设阶段的两大核心工作,通常在工程建设阶段,这两项工作都是穿插进行,同时开展,所以这两项工作的实施逻辑是否合理,将会直接影响整个电站的建设工期的长短。其中,核电站主泵设备的安装工作与调试阶段的核回路冲洗(NCC)工作就是两项互相制约的工作,主泵设备安装完成后,才能保证一回路的完整性,避免NCC期间出现跑水现象;NCC试验期间的污水将会进入主管道,影响主泵设备的安装工作,污染主泵轴封。对于国外其他核电站及岭澳核电站,均是按照原法国M310堆型的施工逻辑,先完成主泵设备安装工作后,再进行NCC试验。 为了降低成本,节约工期,课题组对核电站建设施工逻辑进行了详细研究,NCC试验期间不要求主泵设备的启动,主泵设备的安装完成与否,仅决定NCC期间是否会跑水。只要能够保证在NCC期间,冲洗水被限制在试验区域,不影响主泵设备的安装,不会污染主泵轴封部件,NCC与主泵安装工作,便能同时进行。通过对国外同类型电站及岭澳电站的研究分析,如果NCC与主泵安装工作能够同时进行的话,每台机组将会节约大约50天左右的关键工期。在这种背景下,课题组进行了深入地分析和研究,全面考虑了各种影响因素,创造性的提出了气囊堵管技术,突破了主管道内壁面保护、异物防护、阻断设备选材、封堵摩擦力等关键技术。该技术通过在主泵与压力容器之间主管道的合适位置放置充入一定压力的压缩空气的橡胶气囊,将主泵安装区域与压力容器阻断,避免NCC期间的冲洗水进入主泵安装区域,从而保证两项工作能够同时进行。 该技术创造性的改变了原法国M310压水堆的施工逻辑顺序,使调试阶段的核回路冲洗与核岛主泵安装工作同时进行,使原来安装与调试“串行”的关键路径改为安装和调试“并行”的关键路径。通过在红沿河1号机组的实际验证,该技术的应用为该机组的施工建设节约了60天的关键工期。 该技术已成功在中广核集团多个核电建设项目推广使用,均为各机组节约了关键建设工期,创造了巨大的经济效益。 该技术获得了业界知名专家的高度评价,经中国核能行业协会鉴定,研究成果达到了国内领先、国际先进水平,对提升行业科技进步及竞争力,具有较大的贡献和影响力,并且在2014年获得国家发明专利证书。
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