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循环流化床实验室

       循环流化床实验室是国内最早开始循环流化床技术研发的单位之一,也是目前国内循环流化床技术研发的主力单位,拥有国内最大的循环流化床技术研发团队,先后承担了国家“七·五”、“八·五”、“九·五”、“十·五”、“十一·五”科技攻关课题以及多个国家示范工程,取得了一系列重要研究开发和应用成果,成功研发了具有自主知识产权的循环流化床燃烧技术,并通过与国内十多家锅炉制造厂建立了密切的协作关系,成功实现了35t/h~705t/h系列容量等级循环流化床锅炉技术的技术示范与产业化,合作产品销售超过2000台,在产业界具有重要影响力。同时,实验室还开展生物质燃烧发电技术、污泥无害化焚烧技术和循环流化床热解气化技术的研发与工程示范。
 
  ■ 研究领域
  
  循环流化床技术研发,主要是其在煤、生物质、废弃物等多种燃料的高效清洁燃烧与高效梯级转化利用中的应用,以及综合节能减排技术的研发。
 
  ■ 研究方向 
 
  1.循环流化床燃煤大型化研究与开发:大型循环流化床炉膛内气固流动、燃烧和换热均匀性研究,大容量超临界炉型研究,超临界参数热力分配、关键技术与系统集成技术研究开发。 
 
  2.循环流化床节能环保锅炉技术:节能型循环流化床锅炉技术和循环流化床NOx超低原始排放技术,应用于煤、碳基燃料、生物质、污泥等多种燃料。 
 
  3.循环流化床煤气化技术:面向工业燃气的常压循环流化床煤气化技术研发及系统集成应用,加压循环流化床煤气化技术开发。 
 
  4.低温热解与燃烧技术:面向煤炭资源高值化利用的循环流化床热解-燃烧耦合技术研发。
 
  5.煤粉的高效低排放燃烧技术:基于煤的燃料预热燃烧技术、循环流化床富氧燃烧技术。
 
  6.多相流的反应、测量与模拟计算:多相流干燥、包衣反应,多相流无接触测量,多相流模拟计算。 
 
  7.燃烧化学及燃烧诊断技术:燃烧化学、催化燃烧、燃烧诊断。 
 
  ■ 机构及人员组成 
 
  现有职工41人,其中包括正高级岗位人员7名(含“百人计划”入选者和“青年千人计划”入选者各1名),副高级岗位人员14名。研究生24人,其中博士研究生11人,硕士研究生13人。在站博士后3人。
 
  ■ 2014年项目情况
 
  2014年度共争取各类项目13项,其中包括国家自然科学基金项目3项、科技部国际合作项目1项、院科研装备研制项目1项、院修购专项项目1项、院省合作项目1项和企业横向合作项目6项。结题并通过验收项目3项。 
 
  ■ 2014年主要成果与工作进展  
 
  在循环流化床燃煤大型化研究与开发方面:完成了超临界循环流化床八边形炉型炉膛冷态试验和数值模拟研究,确定了优势炉型;完成了MW级循环流化床半焦/煤燃烧与排放的热态试验研究,掌握了热解半焦的燃烧热性和排放特性;在300t/h循环流化床锅炉上完成了低SO2/NOx排放技术的工程验证。
 
  在循环流化床煤气化技术方面:研发的国内首台40000 Nm³/h常压工业燃气循环流化床煤气炉投入商业运行,连续运行超过1800小时,煤气低位热值超过1450kcal/Nm3,这也是目前国内最大容量的循环流化床煤气炉。 
 
  在富氧燃烧技术方面:完成了1MW循环流化床富氧燃烧中试装置的建设和调试,中试装置热功率最高达到1.2MW、最高整体氧气浓度达到50%;进行了整体氧气浓度21%~40%时煤和半焦的循环流化床O2/RFG燃烧特性和污染物排放特性试验研究。
 
  在低温热解与燃烧技术方面:建成了240t/d固体热载体粉煤热解中试装置,完成了中试装置热态调试和初步试验,打通了固体热载体粉煤热解全工艺流程。 
 
  在气化残炭燃烧技术方面:在5吨/日规模中试平台上完成一系列试验研究,掌握了气化细粉灰的循环流化床燃烧特性,燃烧效率超过99%;正在建设40t/d规模工业试验装置;完成了160t/d和400t/d 工业应用系统的方案设计,形成了可与循环流化床气化技术有机结合的煤气、蒸汽联产的系统解决方案。 
 
  在煤的燃料预热燃烧技术方面:建成能够燃用低挥发分煤粉预热燃烧的200kW新型热态试验装置,并完成热解半焦的热态试验,实现了高效效率与NOx超低排放,有望形成新的燃烧技术。
 
  承担的修购项目完成了多种燃料循环流化床富氧加压试验平台的建设,为循环流化床富氧加压煤气化研究提供试验平台;此外还建成了复杂气固流态化试验台、燃烧化学/催化燃烧试验台。
 
  本年度共发表学术论文72篇,其中13篇被SCI收录、32篇被EI收录。共申请国内外专利22项,其中国际发明专利申请5项;获得发明专利授权11项,其中国外发明专利授权3项;登记计算机软件著作权1项。