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【研究背景】 我國以煤為主的能源稟賦決定了煤電將會在未來一段時間內(nèi)充當(dāng)托底角色，燃煤發(fā)電過程中產(chǎn)生的CO?作為主要碳排放源，成為了“2030碳達峰、2060碳中和”愿景目標(biāo)的現(xiàn)實約束。開發(fā)具有大規(guī)模CO?捕集功能的新型低碳燃燒技術(shù)是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。其中，富氧燃燒技術(shù)采用空分系統(tǒng)所產(chǎn)生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的介質(zhì)溫度和傳熱特性，實現(xiàn)煙氣中CO?高濃度富集，便于CO?的分離與捕集，是最具發(fā)展前景的規(guī)模化碳捕集技術(shù)。 【成果介紹】 本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運行關(guān)鍵技術(shù)與其對應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點圍繞兩個關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題： (1)基于氧/燃料雙向分級的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級燃燒、傳熱和污染物控制理論，開發(fā)了常壓富氧燃燒的分級燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計能力。 其中，運用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進一步提升。 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場實時運行 【技術(shù)優(yōu)勢】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。 【技術(shù)指標(biāo)】 【資質(zhì)榮譽】 獲日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎(2017)、國際自動化學(xué)會電力工業(yè)設(shè)施獎(2017)、湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(2018)。

1 成果簡介國民經(jīng)濟各生產(chǎn)部門廣泛采用管道輸送系統(tǒng)。為保證輸送系統(tǒng)正常運行，需要按照流量和揚程配置若干臺泵按一定的組合作為流體的動力源。泵與泵之間首尾相接為泵的串聯(lián)模式，各泵的進口管、出口管分別連接在一起時稱為并聯(lián)模式。在大多數(shù)工業(yè)流程中，為了達到較好的動力配置常采用多臺泵串聯(lián)與并聯(lián)混合使用的方式，這些泵構(gòu)成復(fù)雜的泵串并聯(lián)輸送系統(tǒng)。 泵串并聯(lián)輸送系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)比較復(fù)雜，在我國目前多采用常規(guī)優(yōu)化法。常規(guī)優(yōu)化法通過改變泵的轉(zhuǎn)速、改變泵的運行臺數(shù)或增加新泵等手段達到改變系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的，屬于一種半經(jīng)驗半理論的方法。常規(guī)優(yōu)化法實施得當(dāng)時可提高運行效率，但一般難以達到最佳節(jié)能狀態(tài)。當(dāng)調(diào)節(jié)不當(dāng)時，泵系統(tǒng)中的某些設(shè)備將處于非穩(wěn)定運行工況，不僅影響設(shè)備本身的使用壽命，也使得系統(tǒng)的安全性受到影響。 清華大學(xué)在長期的研究中積累了豐富的泵及其系統(tǒng)優(yōu)化運行技術(shù)，并形成一套軟件。該軟件采用遺傳算法進行泵串并聯(lián)輸送系統(tǒng)的最優(yōu)化運行控制，可針對泵系統(tǒng)的實際串并聯(lián)情況開發(fā)優(yōu)化運行軟件，確保系統(tǒng)高效節(jié)能。2 應(yīng)用說明泵串并聯(lián)系統(tǒng)主要可分成流量基本穩(wěn)定和流量經(jīng)常變化的系統(tǒng)。對于流量基本穩(wěn)定的供水系統(tǒng)，泵的優(yōu)化選型主要通過確定系統(tǒng)中各泵的轉(zhuǎn)速使得整個系統(tǒng)在最佳節(jié)能工況下運行；而對流量經(jīng)常變化的供水系統(tǒng)，如自來水供水系統(tǒng)、熱電廠鍋爐給水系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)、高層建筑生活供水系統(tǒng)、油田高壓注水泵系統(tǒng)、中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)和各種泵站輸水系統(tǒng)等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)是按照所需要的最大流量來選擇水泵的，應(yīng)根據(jù)所需流量的變化進行泵的優(yōu)化調(diào)節(jié)。 無論哪種泵串并聯(lián)系統(tǒng)，均可以通過軟件的設(shè)置自動判別，并進行相應(yīng)的優(yōu)化計算，給出系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)的參數(shù)。

項目簡介 本項目針對大型海藻這類潛力巨大的可再生能源采用熱解制取生物油的機理問題， 分析海藻水溶性多糖熱裂解產(chǎn)油、產(chǎn)氣和產(chǎn)炭的特征，并通過多種測試手段相結(jié)合具體 分析所制得生物油成分，由生物油成分探索水溶性多糖的熱解反應(yīng)機理。研究熱解溫度、 停留時間等過程參數(shù)對海藻熱解制油產(chǎn)率和品質(zhì)的影響規(guī)律，利用灰色關(guān)聯(lián)法分析其影 響程度序列，獲得產(chǎn)油率和油品協(xié)同最佳所對應(yīng)的熱解工況。最終評價海藻熱解生成液248 體油的價值，并提出優(yōu)化調(diào)整策略。

項目簡介 1、光伏水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器、逆變器、電動機、水泵和蓄能裝置等組 成，是光-機-電-控一體化設(shè)備；具有使用壽命長、與農(nóng)作物的水蒸發(fā)量適配性好、節(jié)約 能源、維護運行成本低，環(huán)保等優(yōu)點。 2、在申請 3 項；已授權(quán) 2 項，專利號：ZL201320591542.1、ZL201320609459.2 技術(shù)指標(biāo) 本項目技術(shù)開的光伏離心泵產(chǎn)品日出水量比現(xiàn)有產(chǎn)品多約 20%，且供水可靠性高。 （1）啟動功率小；（2）多工況設(shè)計；（3）出水量大；（4

項目簡介： 綠色高效鱗翅目殺蟲劑具有全新的作用機理，對小菜蛾等鱗翅目害蟲具有較高的防效，且不易與已有殺蟲劑產(chǎn)生交互抗性，對魚、蜂、水生生物及哺乳動物毒性較低，對環(huán)境十分友好。 對其殺蟲的廣譜性田間效果進行試驗（在越南田間對稻縱卷葉螟、玉米螟、黏蟲和斜紋夜蛾進行了殺蟲試驗），結(jié)果表明對于供試害蟲建議使用劑量是每畝 4-6 克有效成分，效正有效殺蟲率比氯蟲苯甲酰胺高 10%左右，效果明顯。 市場應(yīng)用前景： 此類產(chǎn)品是氯蟲苯甲酰胺的替代品種，屬于自主創(chuàng)制，可以解決農(nóng)業(yè)界關(guān)鍵問題，打破國際大公司專利壟斷，如能產(chǎn)業(yè)化可以為中國農(nóng)業(yè)界做出重大貢獻，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

該項目2016年獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。屬獸醫(yī)藥理與毒理學(xué)研究領(lǐng)域。為保障動物源食品安全，成果發(fā)明獸用抗菌藥和違禁化合物殘留高效檢測核心試劑及產(chǎn)品、多組分殘留物痕量加速溶劑萃取和恒溫萃取技術(shù)，解決了獸藥殘留高效、快速、高通量檢測的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題。共獲授權(quán)發(fā)明專利39件，制訂國家標(biāo)準(zhǔn)19項，備案產(chǎn)品17個，保藏物種41種，專家鑒定為國際領(lǐng)先水平成果8項，國際先進水平成果4項；獲省部級技術(shù)發(fā)明和科技進步獎一等獎4項，其他獎3項；培養(yǎng)博士生11人、碩士生59人，各類技術(shù)人員2000余人次。 該項目在農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、質(zhì)檢和貿(mào)易系統(tǒng)使用面達40-50%，在全國500多家大中型養(yǎng)殖企業(yè)的使用率達60%-70%，全國獸藥殘留超標(biāo)率由使用前5-10%下降到現(xiàn)在1%以內(nèi)，為養(yǎng)殖業(yè)年均挽回經(jīng)濟損失159.23億元(據(jù)中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究所測算)。項目完善了國家獸藥殘留檢測技術(shù)體系，提升了獸醫(yī)科技自主創(chuàng)新能力，對保障食品安全、應(yīng)付重大突發(fā)事件、打破國際技術(shù)壁壘、維護經(jīng)濟社會穩(wěn)定等做出了貢獻。 成果完成時間：2012年

在國內(nèi)外首次采用了特殊的秸稈降解工藝，將秸稈中的纖維素和半纖維素在水體系中被特種催化劑降解為相應(yīng)的五碳糖和六碳糖，該混合糖液在一定的溫度和壓力下被催化加氫裂解為乙二醇和丙二醇等大宗化工原料；秸稈中被溶解下來的礦物質(zhì)可以制備成無機肥料；未降解的秸稈渣中可以提純制備木質(zhì)素。秸稈有效成份降解率高（≥75%）、生產(chǎn)成本低、過程綠色環(huán)保無污染，秸稈成份獲得充分利用。經(jīng)可行性研究，項目實施后可取得很好的經(jīng)濟和社會效益，不僅解決了秸稈的環(huán)境污染問題，而且變廢為寶，可替代部分石油資源產(chǎn)品，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

該項目提出了連續(xù)擴縮變截面流道、跨尺度結(jié)構(gòu)等復(fù)雜表面的緊湊傳熱結(jié)構(gòu)，揭示其熱力特性與強化傳熱機理，解決了傳統(tǒng)傳熱節(jié)能裝備傳熱效率低的重大技術(shù)難題。 相關(guān)技術(shù)成果獲發(fā)明專利授權(quán)30余件。

項目獲得國家自然科學(xué)基金、江蘇省高技術(shù)研究計劃等支持，獲教育部科技進步一等獎 1 項、中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進步二等獎 1 項。 1、項目簡介 開發(fā)先進的驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)梳理齒條加工的數(shù)字化控制，解決其剛性機械耦合連接和熱處理耗能問題，是紡織器材行業(yè)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵難題。本項目以此為背景，對高效能驅(qū)動系統(tǒng)共性關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細的研究與開發(fā)。主要研究內(nèi)容包括高效能驅(qū)動控制器的研究、功率變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、智能化調(diào)制策略與控制方法研究、電機的數(shù)字化設(shè)計和控制平臺研究。 2、創(chuàng)新要點 （1）提出了等價輸入干擾估計器的優(yōu)化控制策略。 （2）提出了正弦波電流幅值調(diào)制的概念。 （3）構(gòu)建了虛物實化、實物虛化的電機數(shù)字化設(shè)計平臺。 3、效益分析 本項目在 30 余家企業(yè)應(yīng)用，累計新增產(chǎn)值約 36630 萬元人民幣，直接經(jīng)濟效益可達 11560 萬元，出口創(chuàng)匯 3800 余萬美元，節(jié)約用水近 100 萬噸，節(jié)電 1340余萬千瓦時，節(jié)約蒸汽 40870 萬噸。 4、推廣情況 本項目在蘇浙豫等省的 30 余家企業(yè)，尤其是紡織器材企業(yè)得到推廣應(yīng)用。主要有常州藍箭集團有限公司、河南光山白鯊針布有限公司、南通惠通紡織器材有限公司、無錫市貓頭鷹紡織器材有限公司、無錫市威華焊接設(shè)備制造有限公司、江蘇省無錫市亨達電機有限公司、浙江錦峰紡織機械有限公司、無錫圣馬科技有限公司。 授權(quán)專利： 正弦波電流幅值調(diào)制逆變器200510095195.3 數(shù)字鉛酸蓄電池容量測試修復(fù)儀 200710191362.3 數(shù)字式脈沖固定超前時間移相電路 200710190512.9 一種智能型摩托車限速點火器 200710020254.X341 智能移動撿球機器人 200710190398.X 感應(yīng)加熱快速熱水器 20071019511.4 基于 FPGA 的空間矢量脈寬調(diào)制方法200810025527.4 三相數(shù)字式分時平衡大功率交流焊接電源 200810195517.5 一種基于 FPGA 的風(fēng)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制器 200910184672.1 便拆裝攜帶式風(fēng)、光發(fā)電一體裝置 200920258809.9

水中微量痕量污染物的清除仍是科技界的嚴(yán)重挑戰(zhàn)技術(shù)。微量污染物的累積作用和毒害作用正在引起人們的重視。當(dāng)前缺乏的是低成本、低投入、高效和易推廣的技術(shù)。常規(guī)吸附劑如活性炭雖然易從水體分離，但由于表面缺乏精細電子和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，難以捕捉微量痕量污染物。本項目致力于開發(fā)一種表面精細結(jié)構(gòu)化的、能大規(guī)模生產(chǎn)的高效水處理劑。最近我們發(fā)現(xiàn)用樹狀兩親體可以調(diào)控濃乳液聚合，提供了一種直接大規(guī)模獲得表面結(jié)構(gòu)化材料的方法。由于樹狀兩親體不僅能在界面組裝，自身還能提供各種期望的電子環(huán)境和拓?fù)洵h(huán)境，從而高效地與各種客體分子互補，使捕捉微量客體分子成為可能。另一方面，隨著大量樹狀體被報道，有數(shù)種已經(jīng)商業(yè)化，由此衍生的樹狀兩親體容易實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。理論上講，各種樹狀兩親體可同時參與穩(wěn)定濃乳液，形成類似斑豹的表面結(jié)構(gòu)，這進一步為同時清除廣譜微量水污染物提供了可能。初步研究表明，這類吸附劑能創(chuàng)紀(jì)錄地將水中典型致癌芳烴降低到十億分之一以下；典型有機離子的濃度降低到千萬分之一以下。該材料不會向水中帶來任何新污染物，能保證優(yōu)質(zhì)飲用水的獲得。