【講座主題】煤電低碳化改造
【時 間】2024年10月25日
【地 點】https://wlwth.xetlk.com/sl/2DYHaa (聯(lián)系人：李娜 18911662193）
【主講人】
1、徐進良 華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院教授
2、雷 鳴 華北電力大學(xué)動力工程系副教授、熱能工程教研室書記
3、洪迪昆 華北電力大學(xué)動力工程系副教授、熱能教研室副主任
4、楊富鑫 西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院副教授
5、趙 昆 華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系副教授
6、田思達 華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院副教授
【主講人簡介】
1、徐進良，華北電力大學(xué)教授、懷柔實驗室副總工程師、黃大年式團隊負(fù)責(zé)人、教育部重點實驗室主任、科技部燃煤發(fā)電領(lǐng)域責(zé)任專家、國家杰青、長江學(xué)者、科技部973項目首席科學(xué)家及重點專項負(fù)責(zé)人、工程熱物理學(xué)會理事、工程熱物理多相流分會副主任。從事超臨界CO2發(fā)電、熔鹽儲能、可再生能源、多相流等研究，發(fā)表論文400篇，引用一萬余次，連續(xù)六年Elsevier能源領(lǐng)域高被引作者。作為大會主席主持召開第一屆微能源國際會議、第一屆超臨界二氧化碳發(fā)電國際會議，共同主持微流體系列國際會議、傳熱及能源利用國際會議等，做國際會議大會/特邀報告40余次，獲2012年度國際傳熱領(lǐng)域最佳論文評審人。獲教育部自然科學(xué)一等獎、中國電機工程學(xué)會杰出貢獻獎、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎，獲得美國專利授權(quán)2項，兩項專利實現(xiàn)向企業(yè)的轉(zhuǎn)化。
2、雷鳴，工學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)任華北電力大學(xué)（保定）動力工程系熱能工程教研室黨支部書記。研究領(lǐng)域為煤及其他固體燃料的高效低污染氣化、燃燒與污染物控制，富氫氣體燃料低碳安全高效燃燒，新型高效熱力循環(huán)等，目前主要方向為煤及其他固體燃料常壓/加壓富氧燃燒及氣化，煤/氨/氫混燃，氫燃?xì)廨啓C新型安全高效燃燒技術(shù)等。發(fā)表SCI檢索論文20余篇，主持河北省自然科學(xué)基金一項，國家重點研發(fā)計劃子課題一項，獲河北省自然科學(xué)二等獎一項。
3、洪迪昆，華北電力大學(xué)動力系副教授，工學(xué)博士。2018年12月至2020年12月在華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點實驗室從事博士后研究工作，2020年12月入職華北電力大學(xué)動力系，目前主要從事碳?xì)淙剂蠠徂D(zhuǎn)化機理、CO2減排控制技術(shù)、燃燒污染物轉(zhuǎn)化機理及控制技術(shù)等方面的研究。主持國家自然科學(xué)基金青年基金1項；國家重點研發(fā)計劃子課題1項；廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金聯(lián)合基金青年項目1項。以第一作者/通訊作者在Fuel、Energy Fuels、Proceedings of the Combustion Institute、Fuel Processing Technology、中國電機工程學(xué)報、煤炭學(xué)報等國內(nèi)外權(quán)威期刊上發(fā)表SCI/EI論文10余篇。申請國家發(fā)明專利3項。參加國際學(xué)術(shù)會議并做口頭報告5次。
4、楊富鑫，西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師?！睹禾繉W(xué)報》《熱力發(fā)電》《潔凈煤技術(shù)》《可再生能源》等期刊青年編委。主要從事生物質(zhì)與固體廢物等燃料清潔利用、二氧化碳捕集與轉(zhuǎn)化、能源系統(tǒng)分析與節(jié)能技術(shù)等方面的研究。主持國家級、省部級項目6項，主持橫向項目10余項。發(fā)表論文90余篇，其中 SCI 論文40余篇。
5、趙昆副教授碩博連讀畢業(yè)于北京科技大學(xué)/國家納米科學(xué)中心（于然波教授/唐智勇院士 聯(lián)合培養(yǎng)）后，赴澳大利亞Griffith University（合作導(dǎo)師趙惠軍院士）從事博士后研究。2020年7月作為華北電力大學(xué)“海外引進人才”和“青年科研骨干”，加入河北省煙氣污染物重點實驗室團隊，并組建光熱CO2資源化研究小組，得到學(xué)校、院系大力支持。其研究興趣為基于生物質(zhì)基材料的新型結(jié)構(gòu)制備及綠能耦合CO2捕集、催化轉(zhuǎn)化，已經(jīng)取得了一系列重要研究成果，發(fā)表SCI論文50余篇，其中以第一作者/通訊作者發(fā)表SCI一區(qū)文章20篇，包括Advanced Functional Materials、Nano Research、Small、Chem. Eng. Journal等國際著名top期刊，研究成果被Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Energy. Environ. Sci.等國際權(quán)威期刊以及國內(nèi)各大科研公眾號引用報道，其中高被引論文2篇，Google Scholar引用≧7500次，H因子30。入職華北電力大學(xué)后，指導(dǎo)本科生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，先后獲得省部級獎6次，國家級獎4次。
6、田思達，清華大學(xué)工學(xué)博士（動力工程及工程熱物理學(xué)科），美國猶他大學(xué)訪問學(xué)者，一直從事電站鍋爐技術(shù)領(lǐng)域的研究，主要研究方向為煤燃燒礦物轉(zhuǎn)化、固體燃料高效清潔燃燒等，在鍋爐灰沉積防治方面具有較長期的研究積累。講授 《燃燒學(xué)》、《鍋爐原理》、《先進測試技術(shù)》等課程。主持完成國家自然科學(xué)基金面上項目一項，獲得國家發(fā)明專利2項，發(fā)表科研論文十余篇。參與完成多項國家科技支撐計劃項目課題，現(xiàn)在正在參與國家科技支撐計劃項目課題機組全工況運行靈活安全協(xié)同保障技術(shù)的研究。
【講座內(nèi)容】
1、徐進良 華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院教授
《靈活燃煤發(fā)電的關(guān)鍵科技問題》
減少二氧化碳排放，實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要手段是大幅度提高可再生能源的使用比例。由于可再生能源具有波動性、間隙性、隨機性特點，一方面需要發(fā)揮儲能的作用，另一方面，需要將傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電發(fā)展成靈活燃煤發(fā)電。鑒于此，本報告系統(tǒng)闡明了靈活燃煤發(fā)電的技術(shù)挑戰(zhàn)和瓶頸，包括開發(fā)新型的靈活鍋爐和汽輪機，以及靈活發(fā)電中產(chǎn)生的應(yīng)力、疲勞等安全性問題。更重要的是，報告了在傳統(tǒng)燃煤發(fā)電基礎(chǔ)上，增加熔鹽儲熱系統(tǒng)，闡明了熔鹽系統(tǒng)優(yōu)化取熱方法，熔鹽系統(tǒng)放熱過程熔鹽與汽水系統(tǒng)耦合的科技問題，報告了華北電力大學(xué)徐進良教授團隊在熔鹽儲熱方面的技術(shù)積累。
2、雷 鳴 華北電力大學(xué)動力工程系副教授、熱能工程教研室書記
《基于機器學(xué)習(xí)的多燃料（污泥、中藥渣、秸稈）智能優(yōu)化摻燒系統(tǒng)》
基于目前的電力發(fā)展形勢和生物質(zhì)燃料供應(yīng)現(xiàn)狀，本項目通過深入研究快速直觀的多燃料混燃、結(jié)渣和污染物排放特性預(yù)測，優(yōu)化燃燒控制策略和運行控制方式，從而提高鍋爐的低負(fù)荷穩(wěn)燃水平和精準(zhǔn)適應(yīng)燃料變化的能力，并在一定程度上解決目前的煤粉鍋爐生物質(zhì)摻燒種類單一、摻燒比例低、容易結(jié)渣和高溫腐蝕等一系列問題，并能為今后預(yù)測碳減排效益提供一定的技術(shù)支持。
3、洪迪昆 華北電力大學(xué)動力工程系副教授、熱能教研室副主任
《燃煤鍋爐摻氨高效清潔燃燒技術(shù)》
為實現(xiàn)我國燃煤機組二氧化碳減排，發(fā)展替代燃煤的低碳燃料及相應(yīng)的燃燒技術(shù)已勢在必行。氨作為零碳燃料，在鍋爐中實現(xiàn)與煤混合燃燒，可大幅降低燃煤機組的二氧化碳排放。然而，目前氨與煤混合燃燒技術(shù)研究仍處于探索階段，亟需開發(fā)相應(yīng)的燃燒技術(shù)，實現(xiàn)燃煤鍋爐的摻氨清潔高效燃燒。本團隊基于氨煤混燃協(xié)同作用機制與NOx生成機理，建立了燃煤鍋爐摻氨燃燒預(yù)測模型；設(shè)計開發(fā)了燃煤鍋爐摻氨燃燒關(guān)鍵設(shè)備并進行了小試和中試驗證；提出了基于爐內(nèi)多級分區(qū)的鍋爐摻氨燃燒NOx控制方法，闡明了鍋爐摻氨燃燒與原受熱面系統(tǒng)兼容匹配特性，建立了基于鍋爐原受熱面的摻氨燃燒系統(tǒng)設(shè)計導(dǎo)則。針對某600兆瓦燃煤鍋爐摻氨燃燒工程試驗，開發(fā)了適配深度調(diào)峰的燃煤鍋爐摻氨燃燒運行優(yōu)化策略，形成了完整的燃煤鍋爐摻氨清潔高效燃燒技術(shù)體系。
4、楊富鑫，西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院副教授
《燃煤機組生物質(zhì)摻燒技術(shù)》
大型燃煤機組耦合生物質(zhì)發(fā)電是實現(xiàn)降碳最有效、最經(jīng)濟的路徑之一，在歐美等發(fā)達國家中得到廣泛應(yīng)用。針對生物質(zhì)不同的摻燒利用方式，重點介紹生物質(zhì)直接摻燒利用技術(shù)。基于機組現(xiàn)有制粉系統(tǒng)和一次風(fēng)系統(tǒng)，開展燃煤機組直接摻燒生物質(zhì)降碳發(fā)電，分析生物質(zhì)耦合利用對制粉系統(tǒng)、鍋爐及環(huán)保設(shè)備性能的影響。生物質(zhì)耦合利用的關(guān)鍵之一在于如何保證原料，將講述生物質(zhì)“種-收-儲-運-預(yù)處理”供應(yīng)體系及其在內(nèi)蒙古某機組的應(yīng)用。
5、趙 昆 華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系副教授
《基于碳基催化劑的CO2催化捕集技術(shù)研發(fā)及工業(yè)化應(yīng)用》
二氧化碳（CO2）的大量排放導(dǎo)致了嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，碳捕集刻不容緩，工廠、發(fā)電廠等排放的煙氣中CO2濃度低且總量大，低濃度CO2捕集技術(shù)對于碳減排具有重大意義。目前，工業(yè)常用的CO2捕集方法為醇胺法，此方法吸收解吸效率較高。（1）提供官能團修飾的納米微球在催化醇胺體系CO2吸收－解吸的應(yīng)用。本發(fā)明以官能團修飾的納米微球作為催化劑，可以加速醇胺溶液在CO2吸收、解吸工藝中的傳質(zhì)過程，降低解吸能耗，從而降低碳捕集成本。（2）提供一種非金屬摻雜的包覆過渡金屬的生物質(zhì)多孔碳球光熱轉(zhuǎn)換材料、一體式CO2光熱連續(xù)捕集系統(tǒng)及方法。本發(fā)明提供的非金屬摻雜的包覆過渡金屬的生物質(zhì)多孔碳球光熱轉(zhuǎn)換材料對CO2吸收、解吸具有良好的催化效果，實現(xiàn)CO2吸收、解吸的一體化過程，且可以利用光能來補償解吸熱，進一步降低解吸溫度，降低能耗。該設(shè)計場景適用于各類小型碳捕集設(shè)備，尤其是光照充分的場景。其設(shè)備在實際應(yīng)用中占地面積小，前期所需投入成本較低。
6、田思達 華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院副教授
《生物質(zhì)和煤快速燃燒特性分析技術(shù)》
生物質(zhì)摻燒是煤電低碳化改造的重要途徑之一，為了實現(xiàn)生物質(zhì)摻燒鍋爐的清潔高效燃燒，對于摻燒的生物質(zhì)燃料和鍋爐用煤的燃燒差異性的全面掌握具有重要意義，熱重分析儀只能進行慢速加熱燃燒特性的測量，且不能直接研究熱量釋放過程，沉降爐等中型實驗臺可以模擬煤粉燃燒過程但是實驗操作復(fù)雜，且不好進行燃燒時間的控制。本技術(shù)聯(lián)合使用線網(wǎng)反應(yīng)器和差示掃描量熱儀實現(xiàn)固體燃料快速燃燒特性的分析。線網(wǎng)反應(yīng)器是能夠?qū)崿F(xiàn)快速加熱高達1000 K/s的分散加熱裝置，本研究團隊自主研發(fā)的獲得兩項國家技術(shù)發(fā)明專利的線網(wǎng)反應(yīng)器控溫系統(tǒng)可使加熱的金屬絲網(wǎng)長時間穩(wěn)定在1000 ℃工況，并達到秒級精度保溫時間，線網(wǎng)反應(yīng)器的快速升溫程序靈活。通過線網(wǎng)反應(yīng)器制取不同快速加熱工況下的樣品的熱解、燃燒產(chǎn)物，使用差示掃描量熱儀精確定量的測試樣品的釋熱過程，可以對固體燃料的快速燃燒特性進行全面分析，為生物質(zhì)摻燒提供接近電站鍋爐燃燒場景的燃燒特性分析。已經(jīng)成功使用本技術(shù)進行稻殼、高堿煤等燃料快速燃燒特性的差異分析。