《尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化_東南大學(xué)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化_東南大學(xué)（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、. 2018年國家技術(shù)發(fā)明獎提名項目 公示內(nèi)容 一、項目名稱：尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化 二、提名單位意見： 大氣污染物治理一直是環(huán)境保護領(lǐng)域的重點,其中氮氧化物的安全高效脫除是一個難點。該項目通過系統(tǒng)研究,掌握了尿素?zé)峤庵瓢焙诵膮?shù),開發(fā)了獨立的工藝計算軟件包,發(fā)明了尿素?zé)峤庵瓢毖b置,形成了尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該項目打破了國外技術(shù)壟斷,作為自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),有效降低了國內(nèi)應(yīng)用煙氣脫硝工程的成本,促進了國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 項目獲得了多項原創(chuàng)性成果,技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)先進；獲授權(quán)發(fā)明專利10項,實用新型專利8項。項目成果作為一種先進的在線制氨技術(shù),可以在多個領(lǐng)域進行液

2、氨脫硝替代,應(yīng)用前景廣闊。成果已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并應(yīng)用于煙氣脫硝、除塵等工程。項目獲得了媒體、同行和用戶的高度評價,取得了較大的經(jīng)濟和社會效益。 該項目于2015年獲北京市科學(xué)技術(shù)獎二等獎,對照國家技術(shù)發(fā)明獎授獎條件,提名該項目申報2018年國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。提名單位：北京市科委。 三、項目簡介： 大氣污染物治理一直是環(huán)境保護領(lǐng)域的重點,其中氮氧化物的安全高效脫除是一個難點。傳統(tǒng)方法采用液氨為原料,產(chǎn)生氨氣作為減排氮氧化物的還原劑。但是液氨屬于危險化學(xué)品,超過10t即為重大危險源,其在運輸、儲存和使用時都有可能發(fā)生危險,國內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過多起液氨事故,造成重大人身傷亡。采用尿素為制氨原料可以達

3、到與液氨相同的脫硝性能,無毒且使用安全。尿素脫硝技術(shù)可作為一項普遍適用的氮氧化物治理技術(shù)應(yīng)用于大氣環(huán)保領(lǐng)域。 但長期以來,尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)被國外所壟斷。因無有效競爭,致使國內(nèi)采購尿素?zé)峤庵瓢毖b置的費用一直居高不下,還要交納高昂的技術(shù)使用費,其價格很大程度上決定著煙氣脫硝工程造價,制約著國內(nèi)煙氣脫硝工程的實施。在此背景下,中國大唐集團公司統(tǒng)籌規(guī)劃,大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司具體牽頭,聯(lián)合東南大學(xué)、大唐XX熱電有限責(zé)任公司組成產(chǎn)學(xué)研合作團隊,對尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)進行了自主攻關(guān)。 項目從"基礎(chǔ)理論"、"小型試驗"、"中試試驗"、"計算機CFD模擬"、"示范工程"和"商業(yè)化應(yīng)用"六個方面進行研

4、究,掌握了尿素?zé)峤庵瓢焙诵膮?shù),開發(fā)了獨立的工藝計算軟件包,發(fā)明了尿素?zé)峤庵瓢毖b置,形成了尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。項目獲授權(quán)發(fā)明專利10項,實用新型專利8項。主要技術(shù)發(fā)明點如下： 〔1提出了一種尿素?zé)峤夥磻?yīng)中引導(dǎo)氣流形成二維流場的方法,發(fā)明了一種尿素?zé)峤夥磻?yīng)器裝置。通過特殊的流場結(jié)構(gòu),可以防止尿素溶液粘避結(jié)晶,霧化分解效率高。 〔2揭示了尿素溶液熱解傳熱傳質(zhì)過程,定性定量得出了能量條件,開發(fā)了物料及能量平衡計算軟件,通過了多套工程的驗證,完全可以指導(dǎo)實際工程應(yīng)用。 〔3發(fā)明了逆流式尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法；發(fā)明了蝸殼進氣旋流式尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法；發(fā)明了切圓進氣式尿素?zé)峤庵瓢?/p>

5、裝置。實現(xiàn)了多種尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)方案的聯(lián)合應(yīng)用,提高了適用性。 〔4揭示了尿素溶液液滴在熱解爐內(nèi)部的時程關(guān)系和運動規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了熱解爐內(nèi)循環(huán)回流區(qū)的存在,提出了避開內(nèi)循環(huán)回流區(qū)的方法,解決了尿素溶液回流的問題。得出了尿素?zé)峤廪D(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)：尿素溶液從噴入熱解爐開始,在1s內(nèi)有90%以上轉(zhuǎn)化為氨氣,在2s內(nèi)有96%以上轉(zhuǎn)化為氨氣,在4s內(nèi)可以達到接近100%的轉(zhuǎn)化率。 項目打破了國外技術(shù)壟斷,成果已經(jīng)獲得了9套應(yīng)用,有效降低了國內(nèi)采購成本,取得了較大的經(jīng)濟和社會效益。成果先后獲得《科技日報》和IEEE SPECTRUM《科技縱覽》的報道。 四、客觀評價： 1.成果鑒定：20XX9月2日,中國電

6、機工程學(xué)會在北京組織召開了項目成果鑒定會："項目研究取得諸多創(chuàng)新成果,形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的尿素?zé)峤庵瓢背商准夹g(shù),通過了工程驗證,技術(shù)達到國際先進水平"?！仓须姍C鑒[2014]第111號,附件2.8-1、附件2.8-2、附件2.8-3 2.檢測報告： 根據(jù)"大唐XX熱電有限責(zé)任公司5號機組煙氣脫硝裝置性能試驗報告",報告顯示：在入口Nox濃度達到設(shè)計值時,出口Nox濃度小于設(shè)計值,并且尿素耗量小于設(shè)計值,符合設(shè)計要求?！哺郊?.9-1、附件2.9-2 3.同行評價 IEEE SPECTRUM《科技縱覽》雜志于2016年5月刊登了項目成果,并給予了評價：積極實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,提升自主知

7、識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的市場占有率,提高重大科技成果的轉(zhuǎn)化能力。〔附件2.10-1、附件2.10-2、附件2.10-3 4.媒體報道 2015年11月12日,《科技日報》對項目成果進行了報道,指出"通過不斷的科技開發(fā)和應(yīng)用,項目研制的尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為成熟可靠的商業(yè)化技術(shù),為我國的脫硝環(huán)保行業(yè)注入自主創(chuàng)新技術(shù),為祖國的節(jié)能減排作出貢獻,形成良好的社會效益。"〔附件2.11 5.獲獎情況： 項目部分成果獲得2015年度北京市科學(xué)技術(shù)獎二等獎；20XX度〔首屆中國電力創(chuàng)新獎二等獎。〔附件2.12、附件2.13 6.典型用戶評價 項目示范工程應(yīng)用單位"大唐XX熱電有限責(zé)任公司"對項目成果應(yīng)用

8、作出完整評價如下： 大唐XX熱電有限責(zé)任公司〔2x320MW5號亞臨界機組,脫硝裝置使用選擇性催化還原法〔SCR,采用尿素?zé)峤夥ㄖ苽涿撓踹€原劑。在設(shè)計煤種、鍋爐BMCR工況、處理100%煙氣量條件下,性能試驗期間,在入口Nox含量在500mg/Nm3時,脫硝總效率大于86%〔性能試驗考核時。催化劑層數(shù)按"2+1"層方案進行設(shè)計,脫硝工程由大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司承建,尿素?zé)峤庵瓢毖b置由大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司自主研發(fā)、設(shè)計、供貨、安裝和調(diào)試。 5號機組脫硝工程于20XX6月7日順利通過168試運行,在試運行期間,尿素?zé)峤庵瓢毖b置能滿足機組脫硝對氨氣的需求,系統(tǒng)響應(yīng)速率完全滿足機組變

9、工況的要求,并且尿素分解率和尿素耗量都達到了設(shè)計要求。 尿素?zé)峤庵瓢毖b置自投運以后,一直運行穩(wěn)定,熱解爐內(nèi)未出現(xiàn)結(jié)晶的情況,各項運行指標(biāo)都達到了設(shè)計要求。 經(jīng)過長時間連續(xù)運行表明,大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司自主研發(fā)的尿素?zé)峤庵瓢毖b置性能優(yōu)良,不容易出現(xiàn)結(jié)晶的情況,完全能滿足火電廠脫硝工程對氨氣的需求?！哺郊?.14 五、推廣應(yīng)用情況： 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司牽頭研發(fā)的尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù),通過了理論研究、實驗室研究和工程示范驗證,已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,共有9套裝置投運,現(xiàn)場運行穩(wěn)定,負荷跟蹤性好,完全可以滿足脫硝需求。作為一種廣泛適用的在線制氨技術(shù),該技術(shù)亦可由電力行業(yè)推廣至其他行業(yè),

10、在保障清潔電力生產(chǎn)、石化、冶金、建材環(huán)保綜合治理等多個方面發(fā)揮重要作用。 . . 主要應(yīng)用單位情況〔不超過15個 序號 應(yīng)用單位名稱 應(yīng)用技術(shù) 應(yīng)用起止時間 應(yīng)用單位 聯(lián)系人及電話 經(jīng)濟/社會效益 1 大唐XX熱電有限責(zé)任公司 尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù) —至今 高峰 良好 2 大唐XX第二熱電有限責(zé)任公司 尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù) 2014.5.5—至今 良好 3 XX雙源熱電有限責(zé)任公司 尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù) —至今 李偉超/13525490669 良好 4 大唐XX發(fā)電有限責(zé)任公司 尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù) —至今 劉黎南 良好

11、5 6 . . 六、主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄：〔不超過10項,前3項為核心知識產(chǎn)權(quán) 序號 知識產(chǎn)權(quán)類別 知識產(chǎn)權(quán)具體名稱 國家 授權(quán)號 授權(quán)日期 證書編號 權(quán)利人 發(fā)明人 專利有效狀態(tài) 1 發(fā)明專利 一種尿素?zé)峤夥磻?yīng)中引導(dǎo)氣流的方法 中國 ZL201310046726.4 20 1553785 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司,中國大唐集團科技工程有限公司 彭代軍 有效 2 發(fā)明專利 一種尿素?zé)峤夥磻?yīng)器 中國 ZL201310047260.X 1598594 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司,中國

12、大唐集團科技工程有限公司 彭代軍 有效 3 發(fā)明專利 一種應(yīng)用于SCR脫硝的尿素?zé)峤夥磻?yīng)器 中國 ZL201210359319.4 1780560 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司 彭代軍 有效 4 發(fā)明專利 一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法 中國 ZL201510338332.5 2286258 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 彭代軍 有效 5 發(fā)明專利 一種蝸殼進氣旋流式尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法 中國 ZL201310139362.4 1804086 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司,中國大唐集團科技工程有限公司 宋紅兵 有效 6 發(fā)

13、明專利 一種SCR尿素脫硝設(shè)備的熱解室清理結(jié)晶裝置 中國 ZL201310399767.1 1586185 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司 陸生寬 有效 7 發(fā)明專利 一種煙氣SCR尿素脫硝設(shè)備的清灰渣裝置 中國 ZL201310398125.X 1659067 中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司 陸生寬 有效 8 發(fā)明專利 一種逆流式尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法 中國 ZL201310139418.6 2006989 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司,中國大唐集團科技工程有限公司 宋紅兵 有效 9 發(fā)明專利 一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置 中國 Z

14、L201310047259.7 1951231 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司,中國大唐集團科技工程有限公司 周燁 有效 10 發(fā)明專利 一種煙氣脫硝的尿素?zé)峤鉅t 中國 ZL201410177816.1 2245975 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 陸生寬 有效 . . 七、主要完成人情況〔不超過6人： 排序 姓名 主要貢獻 工作單位 完成單位 職稱 職務(wù) 1 彭代軍 第1完成人。 項目負責(zé)人。制定了項目研究的技術(shù)路線和整體計劃,主持了項目的總體實施和全部研究工作。是第1、2、3、4項發(fā)明專利的第一發(fā)明人,是第5、6、7、8、9、

15、10項發(fā)明專利的發(fā)明人；對發(fā)明點1-4都作出了貢獻。作為第一作者發(fā)表論文《碳酸氫銨和尿素制氨技術(shù)經(jīng)濟分析》、《鍋爐煙氣脫硝尿素?zé)峤馀c水解制氨技術(shù)對比》、《尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用》。 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 研究員 無 2 仲兆平 作為實驗室研究委托負責(zé)人,牽頭實施實驗室研究。完成了尿素?zé)峤饫碚?、小型試驗、計算機CFD模擬、中試試驗等研究內(nèi)容,是第5、8項發(fā)明專利的發(fā)明人,對發(fā)明點1-4作出了貢獻。作為通訊作者發(fā)表論文《尿素溶液熱解制取氨氣特性研究》。 東南大學(xué) 東南大學(xué) 教授 系主任 3 宋紅兵 制定了項目前期調(diào)研

16、、立項的技術(shù)路線,參與了項目的核心參數(shù)和關(guān)鍵技術(shù)的研究,是第5、8項發(fā)明專利的第一發(fā)明人,第1、2、3、4項發(fā)明專利的發(fā)明人,對發(fā)明點1、3作出了貢獻。 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 高級工程師 分公司副總經(jīng)理 4 陸生寬 參與示范工程階段的研究,在工藝研究、系統(tǒng)擬定、設(shè)備選型、總體設(shè)計以及現(xiàn)場問題處理等方面作出了貢獻,作為主要人員參與了示范工程設(shè)計,是第6、7、10項發(fā)明專利的第一發(fā)明人。對發(fā)明點4作出了貢獻。 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司 高級工程師 無 5 高峰 作為示范工程建設(shè)現(xiàn)場負責(zé)人,參與了示范

17、工程階段的研究,協(xié)助示范工程測試,進行數(shù)據(jù)采集和分析等工作,同時負責(zé)工程總體進度、設(shè)備安裝、現(xiàn)場調(diào)試等技術(shù)管理工作。對發(fā)明點4作出了貢獻。 大唐XX熱電有限責(zé)任公司 大唐XX熱電有限責(zé)任公司 工程師 設(shè)備部副主任 6 張波 參與了計算機CFD模擬研究和中試試驗研究,發(fā)現(xiàn)熱解爐內(nèi)循環(huán)回流區(qū)的存在,并對其形成原理作出闡述。對發(fā)明點2、4作出了貢獻。 東南大學(xué) 東南大學(xué) 講師 無 . . 八、完成人合作關(guān)系說明： 本項目的六位完成人之間存在非常密切的合作關(guān)系。項目為產(chǎn)學(xué)研合作項目,完成單位包括科技產(chǎn)業(yè)單位、高校和生產(chǎn)單位,為了共同完成項目任務(wù),完成人之間通力協(xié)作,在

18、不同階段以多種方式進行了多項合作,取得了較好效果。 彭代軍研究員為項目負責(zé)人,制定了項目研究的技術(shù)路線和整體計劃,主持了項目的總體實施和全部研究工作。彭代軍、宋紅兵、陸生寬三人來自項目第一完成單位,在項目立項、執(zhí)行、評審、鑒定、驗收等多個環(huán)節(jié)都有合作,共同授權(quán)了多項發(fā)明專利。仲兆平和張波來自東南大學(xué),仲兆平教授是實驗室階段委托研究負責(zé)人,牽頭實施實驗室研究,張波作為實驗室研究期間的博士生,參與項目研究,師從仲兆平教授。高飛來自大唐XX熱電有限責(zé)任公司,參與了示范工程階段的研究,為項目成果轉(zhuǎn)化落地應(yīng)用作出了貢獻。 項目完成人以發(fā)明專利的共同發(fā)明人、共同論文作者、共同參加驗收鑒定、共同獲得獎勵

19、等形式進行了合作。 完成人合作關(guān)系情況匯總表 序號 合作方式 合作者 〔項目排名 合作時間 合作成果 證明 材料 備注 1 共同知識產(chǎn)權(quán) 彭代軍、宋紅兵 20XX、20XX、20XX 一種尿素?zé)峤夥磻?yīng)中引導(dǎo)氣流的方法； 一種尿素?zé)峤夥磻?yīng)器； 一種應(yīng)用于SCR脫硝的尿素?zé)峤夥磻?yīng)器 發(fā)明專利 2 共同知識產(chǎn)權(quán) 宋紅兵、彭代軍、仲兆平 20XX、20XX、20XX 一種蝸殼進氣旋流式尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法； 一種逆流式尿素?zé)峤庵瓢毖b置及方法 發(fā)明專利 3 共同知識產(chǎn)權(quán) 陸生寬、彭代軍 20XX、20XX、2015年 一種SCR尿素脫硝設(shè)備的熱解室清理結(jié)晶裝置； 一種煙氣SCR尿素脫硝設(shè)備的清灰渣裝置； 一種煙氣脫硝的尿素?zé)峤鉅t 發(fā)明專利 4 共同論文 仲兆平、張波、彭代軍、宋紅兵 20XX 尿素溶液熱解制取氨氣特性研究 論文 5 共同獲獎 彭代軍、仲兆平、宋紅兵、陸生寬 2015年、2016年 北京市科學(xué)技術(shù)獎二等獎 獲獎證書 6 共同立項 彭代軍、仲兆平、宋紅兵、陸生寬 20XX 大型燃煤電廠SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用 鑒定證書 .