DOC《国家科学技术进步奖公示内容》

国家科学技术进步奖公示内容 项目名称:生物质流态化燃烧技术研发及产业化 推荐单位:浙江省 项目简介 燃烧是生物质能利用的重要途径.

我国生物质以农业秸秆为主,针对该类生物质引进的丹麦水冷振动炉排秸秆燃烧技术,由于属于高温燃烧存在受热面沉积结渣、燃烧效率不稳定、燃料适应性差等问题,并完全不适合我国国情,一定程度上制约了我国相关产业发展.本项目依托高校科研优势,与产业界合作,在对秸秆燃烧特性以及结渣、沉积等碱金属问题深入研究基础上,开拓性地提出流态化秸秆燃烧的思路,成功研发了适合我国生物质特点的燃烧技术并进行了产业化推广,打破了引进技术在该领域的垄断. 本项目研发的生物质流态化燃烧技术是我国大规模利用生物质能源的关键技术,成功应用于我国首个自有技术生物质直燃发电示范项目并实现了产业化推广,主要技术创新如下:

1、提出秸秆燃烧温度窗口,解决聚团问题.突破常规燃烧概念,降低流化床内特定燃烧区域温度,确定既能确保生物质燃尽又能抑制高碱燃料流态化团聚的合适温度区间.在相关理论研究指导下,结合其他燃烧组织条件解决聚团问题,突破了将流态化应用于秸秆燃烧的最大瓶颈.

2、基于生物质的流态化燃烧组织规律和给料技术开发.通过对轻质秸秆在重质床料环境下流化特性研究,掌握秸秆颗粒在不同流化条件下流动、混合、燃烧规律,率先形成了全新的炉膛设计计算和燃烧组织原则并进行工业化验证.开发拨控式生物质给料技术,解决生物质给料环节的搭桥、卡堵问题,消除了对生物质物料流动性的依赖,确保给料可靠.

3、对生物质燃烧过程碱金属迁徙转化实施主动调控.基于对碱金属燃烧条件下转化机理的研究,通过独特的燃烧组织和参数设计对其迁徙过程进行主动设计,减少其进入气相和形成熔渣的比例,从根源上遏制沉积、腐蚀等碱金属问题. 本项目技术在燃料适用性、燃烧效率和污染物排放等指标上均达到或优于引进技术;

在我国最大的湛江生物质发电项目中应用表明,该技术指标先进,综合热效率大于91%;

运行稳定可靠,机组年利用小时超过7000小时.和引进技术相比,沉积结渣大幅减轻,受热面积灰少;

由于拥有核心技术且金属耗量低,投资成本仅为引进技术的50-60%. 本项目获得相关国家授权发明专利6项,实用新型专利9项,相关研究成果在国内外专业刊物上发表高水平论文34篇.本项目技术已形成发电规模从6MWe到50MWe,参数涵盖中温中压到高温超高压的完整产品序列.截止目前,项目技术应用于38台套生物质燃烧发电机组中,新增产值约51亿人民币,新增效益超过4.8亿元,技术应用过程利用了约1000万吨农林业废弃物,替代320余万吨标准煤,减少CO2排放790余万吨,增加农村地区收入28.7亿. 本项目成果打破了生物质发电产业缺少自有核心燃烧技术的困局,成果的应用带动了我国生物质发电产业的流态化技术路线蓬勃发展,2010年后我国新建生物质燃烧发电项目中采用流态化技术的占总项目数65%以上.本项目成果确保了产业的健康发展,为我国生物质能源中长期规划目标的实现做出了重大贡献. 主要完成单位情况表 单位名称 浙江大学 排名1法人代表 林建华 所在地杭州 单位性质 大专院校 传真0571-88981358 邮政编码

310058 通讯地址 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号联系人吴光豪 单位电话 0571-88981082 移动电话

13515816369 电子邮箱 kjccg@zju.edu.cn 对本项目科技创新和推广应用情况的贡献: 作为本项目的主要完成单位,提出项目整体研究思路,主持项目的全面研究工作.长期以来一直重视事生物质燃烧理论和工程技术方面研究,率先提出生物质流态化聚团问题的拟流体研究方法并通过温度和流化数控制有效抑制了秸秆流化床聚团问题,为本项目技术的研发奠定了基础;

提出了针对秸秆的全新的流化床炉膛设计计算和燃烧组织原则并进行验证;

在针对碱金属问题深入研究的基础上提出燃烧过程主动调控其迁徙转化的思路,并在燃烧技术开发过程中予以验证落实;

提出了拨棍式旋转控料给料的技术思路,独立完成原型机的定型试验并推进完成了工业验证和完善优化.作为技术提供方和推广应用过程中核心燃烧设备的整体设计方案提供方参与所有产业化推广过程. 主要完成单位情况表 单位名称 中国环境保护公司 排名2法人代表 邹桂金 所在地北京 单位性质 企业 传真010-62269659

58 邮政编码

100082 通讯地址 北京市海淀区西直门北大街42号节能大厦 联系人胡越 单位电话 010-62248896 移动电话

15951371338 电子邮箱 huyue@cecep.cn 对本项目科技创新和推广应用情况的贡献: 作为本项目的第二完成单位,是我国首个生物质流态化直燃发电项目法人单位――中节能宿迁生物质发电公司的上级单位.作为我国首个自有知识产权生物质直燃发电项目的业主单位负责组织该示范项目的建设和运行,并参与工程相关技术方案论证.宿迁项目作为首个应用本项目成果技术的示范工程,在本项目科技创新成果的工业验证和技术发展完善方面提供了良好的工作平台. 共同参与燃烧技术的改进和完善,在生物质流态化燃烧过程碱金属迁徙、污染物排放以及沉积机会特性方面的研究过程中提供了现场试验条件和配合;

在受热面排布优化、烟道积灰清除等方面共同参与了技术方案讨论与制定.为本项目技术的产业化推广积累了大量工程实践经验以及为后续其他产业化推广提供了人员培训条件. 主要完成单位情况表 单位名称 广东省粤电集团有限公司 排名3法人代表 李灼贤 所在地广州 单位性质 企业 传真020-85136666

58 邮政编码

510630 通讯地址 广东省广州市天河东路2号粤电广场 联系人韦威 单位电话 020-85138888 移动电话

13922180902 电子邮箱 gsccwei@yeah.net 对本项目科技创新和推广应用情况的贡献: 作为本项目的第三完成单位,是广东粤电湛江生物质发电有限公司的上级公司.广东粤电湛江生物质发电有限公司是我国单机以及总装机容量最大的生物质发电项目的业主单位,负责组织项目成果在该工程中的应用.负责组织协调相关单位的现场试验,特别是针对该容量等级的设备进行技术完善和工艺优化方面的技术方案论证.在针对当地燃料的收储运模式以及特殊燃料条件下的高温腐蚀特性与应对等研究课题中承担了现场组织实施的任务并参与技术攻关. 主要完成单位情况表 单位名称 南通万达锅炉有限公司 排名4法人代表 张奇 所在地南通 单位性质 企业 传真0513-83540911 邮政编码

226005 通讯地址 南通市外环西路151号联系人袁克 单位电话 0513-83559820 移动电话

13951319149 电子邮箱 kyuan@ntwdgl.com 对本项目科技创新和推广应用情况的贡献: 作为本项目的成果主要生产加工单位,承担了相关燃烧设备及部分给料设备的厂化设计和制造任务,并在生产、安装、调试以及售后维护等诸多方面进行配合协作,合作研究攻关;

在工程实施组织上为本项目成果的进一步完善、成熟提供服务和保障;

参与燃烧方案技术的论证讨论,提出制作、安装、材质以及工艺方面的技术协助;

有力地保证了项目成果的顺利实施. 在推广应用本项目成果方面,针对国内........