【讲座主题】煤电低碳化改造

【时 间】2024年10月25日

【地 点】https://wlwth.xetlk.com/sl/2DYHaa (联系人：李娜 18911662193）

【主讲人】

1、徐进良 华北电力大学能源动力与机械工程学院教授

2、雷 鸣 华北电力大学动力工程系副教授、热能工程教研室书记

3、洪迪昆 华北电力大学动力工程系副教授、热能教研室副主任

4、杨富鑫 西安交通大学能源与动力工程学院副教授

5、赵 昆 华北电力大学环境科学与工程系副教授

6、田思达 华北电力大学能源动力与机械工程学院副教授

【主讲人简介】

1、徐进良，华北电力大学教授、怀柔实验室副总工程师、黄大年式团队负责人、教育部重点实验室主任、科技部燃煤发电领域责任专家、国家杰青、长江学者、科技部973项目首席科学家及重点专项负责人、工程热物理学会理事、工程热物理多相流分会副主任。从事超临界CO2发电、熔盐储能、可再生能源、多相流等研究，发表论文400篇，引用一万余次，连续六年Elsevier能源领域高被引作者。作为大会主席主持召开第一届微能源国际会议、第一届超临界二氧化碳发电国际会议，共同主持微流体系列国际会议、传热及能源利用国际会议等，做国际会议大会/特邀报告40余次，获2012年度国际传热领域最佳论文评审人。获教育部自然科学一等奖、中国电机工程学会杰出贡献奖、中国产学研合作创新奖，获得美国专利授权2项，两项专利实现向企业的转化。

2、雷鸣，工学博士，副教授，硕士生导师，现任华北电力大学（保定）动力工程系热能工程教研室党支部书记。研究领域为煤及其他固体燃料的高效低污染气化、燃烧与污染物控制，富氢气体燃料低碳安全高效燃烧，新型高效热力循环等，目前主要方向为煤及其他固体燃料常压/加压富氧燃烧及气化，煤/氨/氢混燃，氢燃气轮机新型安全高效燃烧技术等。发表SCI检索论文20余篇，主持河北省自然科学基金一项，国家重点研发计划子课题一项，获河北省自然科学二等奖一项。

3、洪迪昆，华北电力大学动力系副教授，工学博士。2018年12月至2020年12月在华中科技大学煤燃烧国家重点实验室从事博士后研究工作，2020年12月入职华北电力大学动力系，目前主要从事碳氢燃料热转化机理、CO2减排控制技术、燃烧污染物转化机理及控制技术等方面的研究。主持国家自然科学基金青年基金1项；国家重点研发计划子课题1项；广东省基础与应用基础研究基金联合基金青年项目1项。以第一作者/通讯作者在Fuel、Energy Fuels、Proceedings of the Combustion Institute、Fuel Processing Technology、中国电机工程学报、煤炭学报等国内外权威期刊上发表SCI/EI论文10余篇。申请国家发明专利3项。参加国际学术会议并做口头报告5次。

4、杨富鑫，西安交通大学能源与动力工程学院副教授、博士生导师。《煤炭学报》《热力发电》《洁净煤技术》《可再生能源》等期刊青年编委。主要从事生物质与固体废物等燃料清洁利用、二氧化碳捕集与转化、能源系统分析与节能技术等方面的研究。主持国家级、省部级项目6项，主持横向项目10余项。发表论文90余篇，其中 SCI 论文40余篇。

5、赵昆副教授硕博连读毕业于北京科技大学/国家纳米科学中心（于然波教授/唐智勇院士 联合培养）后，赴澳大利亚Griffith University（合作导师赵惠军院士）从事博士后研究。2020年7月作为华北电力大学“海外引进人才”和“青年科研骨干”，加入河北省烟气污染物重点实验室团队，并组建光热CO2资源化研究小组，得到学校、院系大力支持。其研究兴趣为基于生物质基材料的新型结构制备及绿能耦合CO2捕集、催化转化，已经取得了一系列重要研究成果，发表SCI论文50余篇，其中以第一作者/通讯作者发表SCI一区文章20篇，包括Advanced Functional Materials、Nano Research、Small、Chem. Eng. Journal等国际著名top期刊，研究成果被Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Energy. Environ. Sci.等国际权威期刊以及国内各大科研公众号引用报道，其中高被引论文2篇，Google Scholar引用≧7500次，H因子30。入职华北电力大学后，指导本科生参与创新创业竞赛，先后获得省部级奖6次，国家级奖4次。

6、田思达，清华大学工学博士（动力工程及工程热物理学科），美国犹他大学访问学者，一直从事电站锅炉技术领域的研究，主要研究方向为煤燃烧矿物转化、固体燃料高效清洁燃烧等，在锅炉灰沉积防治方面具有较长期的研究积累。讲授 《燃烧学》、《锅炉原理》、《先进测试技术》等课程。主持完成国家自然科学基金面上项目一项，获得国家发明专利2项，发表科研论文十余篇。参与完成多项国家科技支撑计划项目课题，现在正在参与国家科技支撑计划项目课题机组全工况运行灵活安全协同保障技术的研究。

【讲座内容】

1、徐进良  华北电力大学能源动力与机械工程学院教授

《灵活燃煤发电的关键科技问题》

减少二氧化碳排放，实现双碳目标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动性、间隙性、随机性特点，一方面需要发挥储能的作用，另一方面，需要将传统的燃煤发电发展成灵活燃煤发电。鉴于此，本报告系统阐明了灵活燃煤发电的技术挑战和瓶颈，包括开发新型的灵活锅炉和汽轮机，以及灵活发电中产生的应力、疲劳等安全性问题。更重要的是，报告了在传统燃煤发电基础上，增加熔盐储热系统，阐明了熔盐系统优化取热方法，熔盐系统放热过程熔盐与汽水系统耦合的科技问题，报告了华北电力大学徐进良教授团队在熔盐储热方面的技术积累。

2、雷 鸣  华北电力大学动力工程系副教授、热能工程教研室书记

《基于机器学习的多燃料（污泥、中药渣、秸秆）智能优化掺烧系统》

基于目前的电力发展形势和生物质燃料供应现状，本项目通过深入研究快速直观的多燃料混燃、结渣和污染物排放特性预测，优化燃烧控制策略和运行控制方式，从而提高锅炉的低负荷稳燃水平和精准适应燃料变化的能力，并在一定程度上解决目前的煤粉锅炉生物质掺烧种类单一、掺烧比例低、容易结渣和高温腐蚀等一系列问题，并能为今后预测碳减排效益提供一定的技术支持。

3、洪迪昆  华北电力大学动力工程系副教授、热能教研室副主任

《燃煤锅炉掺氨高效清洁燃烧技术》

为实现我国燃煤机组二氧化碳减排，发展替代燃煤的低碳燃料及相应的燃烧技术已势在必行。氨作为零碳燃料，在锅炉中实现与煤混合燃烧，可大幅降低燃煤机组的二氧化碳排放。然而，目前氨与煤混合燃烧技术研究仍处于探索阶段，亟需开发相应的燃烧技术，实现燃煤锅炉的掺氨清洁高效燃烧。本团队基于氨煤混燃协同作用机制与NOx生成机理，建立了燃煤锅炉掺氨燃烧预测模型；设计开发了燃煤锅炉掺氨燃烧关键设备并进行了小试和中试验证；提出了基于炉内多级分区的锅炉掺氨燃烧NOx控制方法，阐明了锅炉掺氨燃烧与原受热面系统兼容匹配特性，建立了基于锅炉原受热面的掺氨燃烧系统设计导则。针对某600兆瓦燃煤锅炉掺氨燃烧工程试验，开发了适配深度调峰的燃煤锅炉掺氨燃烧运行优化策略，形成了完整的燃煤锅炉掺氨清洁高效燃烧技术体系。

4、杨富鑫，西安交通大学能源与动力工程学院副教授

《燃煤机组生物质掺烧技术》

大型燃煤机组耦合生物质发电是实现降碳最有效、最经济的路径之一，在欧美等发达国家中得到广泛应用。针对生物质不同的掺烧利用方式，重点介绍生物质直接掺烧利用技术。基于机组现有制粉系统和一次风系统，开展燃煤机组直接掺烧生物质降碳发电，分析生物质耦合利用对制粉系统、锅炉及环保设备性能的影响。生物质耦合利用的关键之一在于如何保证原料，将讲述生物质“种-收-储-运-预处理”供应体系及其在内蒙古某机组的应用。

5、赵  昆  华北电力大学环境科学与工程系副教授

《基于碳基催化剂的CO2催化捕集技术研发及工业化应用》

二氧化碳（CO2）的大量排放导致了严重的温室效应，碳捕集刻不容缓，工厂、发电厂等排放的烟气中CO2浓度低且总量大，低浓度CO2捕集技术对于碳减排具有重大意义。目前，工业常用的CO2捕集方法为醇胺法，此方法吸收解吸效率较高。（1）提供官能团修饰的纳米微球在催化醇胺体系CO2吸收－解吸的应用。本发明以官能团修饰的纳米微球作为催化剂，可以加速醇胺溶液在CO2吸收、解吸工艺中的传质过程，降低解吸能耗，从而降低碳捕集成本。（2）提供一种非金属掺杂的包覆过渡金属的生物质多孔碳球光热转换材料、一体式CO2光热连续捕集系统及方法。本发明提供的非金属掺杂的包覆过渡金属的生物质多孔碳球光热转换材料对CO2吸收、解吸具有良好的催化效果，实现CO2吸收、解吸的一体化过程，且可以利用光能来补偿解吸热，进一步降低解吸温度，降低能耗。该设计场景适用于各类小型碳捕集设备，尤其是光照充分的场景。其设备在实际应用中占地面积小，前期所需投入成本较低。

6、田思达  华北电力大学能源动力与机械工程学院副教授

《生物质和煤快速燃烧特性分析技术》

生物质掺烧是煤电低碳化改造的重要途径之一，为了实现生物质掺烧锅炉的清洁高效燃烧，对于掺烧的生物质燃料和锅炉用煤的燃烧差异性的全面掌握具有重要意义，热重分析仪只能进行慢速加热燃烧特性的测量，且不能直接研究热量释放过程，沉降炉等中型实验台可以模拟煤粉燃烧过程但是实验操作复杂，且不好进行燃烧时间的控制。本技术联合使用线网反应器和差示扫描量热仪实现固体燃料快速燃烧特性的分析。线网反应器是能够实现快速加热高达1000 K/s的分散加热装置，本研究团队自主研发的获得两项国家技术发明专利的线网反应器控温系统可使加热的金属丝网长时间稳定在1000 ℃工况，并达到秒级精度保温时间，线网反应器的快速升温程序灵活。通过线网反应器制取不同快速加热工况下的样品的热解、燃烧产物，使用差示扫描量热仪精确定量的测试样品的释热过程，可以对固体燃料的快速燃烧特性进行全面分析，为生物质掺烧提供接近电站锅炉燃烧场景的燃烧特性分析。已经成功使用本技术进行稻壳、高碱煤等燃料快速燃烧特性的差异分析。