【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 (聯系人：李娜 18911662193）
【主講人】
1、徐進良 華北電力大學能源動力與機械工程學院教授
2、雷 鳴 華北電力大學動力工程系副教授、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 西安交通大學能源與動力工程學院副教授
5、趙 昆 華北電力大學環境科學與工程系副教授
6、田思達 華北電力大學能源動力與機械工程學院副教授
【主講人簡介】
1、徐進良，華北電力大學教授、懷柔實驗室副總工程師、黃大年式團隊負責人、教育部重點實驗室主任、科技部燃煤發電領域責任專家、國家杰青、長江學者、科技部973項目首席科學家及重點專項負責人、工程熱物理學會理事、工程熱物理多相流分會副主任。從事超臨界CO2發電、熔鹽儲能、可再生能源、多相流等研究，發表論文400篇，引用一萬余次，連續六年Elsevier能源領域高被引作者。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年度國際傳熱領域最佳論文評審人。獲教育部自然科學一等獎、中國電機工程學會杰出貢獻獎、中國產學研合作創新獎，獲得美國專利授權2項，兩項專利實現向企業的轉化。
2、雷鳴，工學博士，副教授，碩士生導師，現任華北電力大學（保定）動力工程系熱能工程教研室黨支部書記。研究領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，氫燃氣輪機新型安全高效燃燒技術等。發表SCI檢索論文20余篇，主持河北省自然科學基金一項，國家重點研發計劃子課題一項，獲河北省自然科學二等獎一項。
3、洪迪昆，華北電力大學動力系副教授，工學博士。2018年12月至2020年12月在華中科技大學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動力系，目前主要從事碳氫燃料熱轉化機理、CO2減排控制技術、燃燒污染物轉化機理及控制技術等方面的研究。主持國家自然科學基金青年基金1項；國家重點研發計劃子課題1項；廣東省基礎與應用基礎研究基金聯合基金青年項目1項。以第一作者/通訊作者在Fuel、Energy Fuels、Proceedings of the Combustion Institute、Fuel Processing Technology、中國電機工程學報、煤炭學報等國內外權威期刊上發表SCI/EI論文10余篇。申請國家發明專利3項。參加國際學術會議并做口頭報告5次。
4、楊富鑫，西安交通大學能源與動力工程學院副教授、博士生導師?！睹禾繉W報》《熱力發電》《潔凈煤技術》《可再生能源》等期刊青年編委。主要從事生物質與固體廢物等燃料清潔利用、二氧化碳捕集與轉化、能源系統分析與節能技術等方面的研究。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于北京科技大學/國家納米科學中心（于然波教授/唐智勇院士 聯合培養）后，赴澳大利亞Griffith University（合作導師趙惠軍院士）從事博士后研究。2020年7月作為華北電力大學“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，得到學校、院系大力支持。其研究興趣為基于生物質基材料的新型結構制備及綠能耦合CO2捕集、催化轉化，已經取得了一系列重要研究成果，發表SCI論文50余篇，其中以第一作者/通訊作者發表SCI一區文章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.等國際權威期刊以及國內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。入職華北電力大學后，指導本科生參與創新創業競賽，先后獲得省部級獎6次，國家級獎4次。
6、田思達，清華大學工學博士（動力工程及工程熱物理學科），美國猶他大學訪問學者，一直從事電站鍋爐技術領域的研究，主要研究方向為煤燃燒礦物轉化、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》、《鍋爐原理》、《先進測試技術》等課程。主持完成國家自然科學基金面上項目一項，獲得國家發明專利2項，發表科研論文十余篇。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同保障技術的研究。
【講座內容】
1、徐進良 華北電力大學能源動力與機械工程學院教授
《靈活燃煤發電的關鍵科技問題》
減少二氧化碳排放，實現雙碳目標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，一方面需要發揮儲能的作用，另一方面，需要將傳統的燃煤發電發展成靈活燃煤發電。鑒于此，本報告系統闡明了靈活燃煤發電的技術挑戰和瓶頸，包括開發新型的靈活鍋爐和汽輪機，以及靈活發電中產生的應力、疲勞等安全性問題。更重要的是，報告了在傳統燃煤發電基礎上，增加熔鹽儲熱系統，闡明了熔鹽系統優化取熱方法，熔鹽系統放熱過程熔鹽與汽水系統耦合的科技問題，報告了華北電力大學徐進良教授團隊在熔鹽儲熱方面的技術積累。
2、雷 鳴 華北電力大學動力工程系副教授、熱能工程教研室書記
《基于機器學習的多燃料（污泥、中藥渣、秸稈）智能優化摻燒系統》
基于目前的電力發展形勢和生物質燃料供應現狀，本項目通過深入研究快速直觀的多燃料混燃、結渣和污染物排放特性預測，優化燃燒控制策略和運行控制方式，從而提高鍋爐的低負荷穩燃水平和精準適應燃料變化的能力，并在一定程度上解決目前的煤粉鍋爐生物質摻燒種類單一、摻燒比例低、容易結渣和高溫腐蝕等一系列問題，并能為今后預測碳減排效益提供一定的技術支持。
3、洪迪昆 華北電力大學動力工程系副教授、熱能教研室副主任
《燃煤鍋爐摻氨高效清潔燃燒技術》
為實現我國燃煤機組二氧化碳減排，發展替代燃煤的低碳燃料及相應的燃燒技術已勢在必行。氨作為零碳燃料，在鍋爐中實現與煤混合燃燒，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研究仍處于探索階段，亟需開發相應的燃燒技術，實現燃煤鍋爐的摻氨清潔高效燃燒。本團隊基于氨煤混燃協同作用機制與NOx生成機理，建立了燃煤鍋爐摻氨燃燒預測模型；設計開發了燃煤鍋爐摻氨燃燒關鍵設備并進行了小試和中試驗證；提出了基于爐內多級分區的鍋爐摻氨燃燒NOx控制方法，闡明了鍋爐摻氨燃燒與原受熱面系統兼容匹配特性，建立了基于鍋爐原受熱面的摻氨燃燒系統設計導則。針對某600兆瓦燃煤鍋爐摻氨燃燒工程試驗，開發了適配深度調峰的燃煤鍋爐摻氨燃燒運行優化策略，形成了完整的燃煤鍋爐摻氨清潔高效燃燒技術體系。
4、楊富鑫，西安交通大學能源與動力工程學院副教授
《燃煤機組生物質摻燒技術》
大型燃煤機組耦合生物質發電是實現降碳最有效、最經濟的路徑之一，在歐美等發達國家中得到廣泛應用。針對生物質不同的摻燒利用方式，重點介紹生物質直接摻燒利用技術?；跈C組現有制粉系統和一次風系統，開展燃煤機組直接摻燒生物質降碳發電，分析生物質耦合利用對制粉系統、鍋爐及環保設備性能的影響。生物質耦合利用的關鍵之一在于如何保證原料，將講述生物質“種-收-儲-運-預處理”供應體系及其在內蒙古某機組的應用。
5、趙 昆 華北電力大學環境科學與工程系副教授
《基于碳基催化劑的CO2催化捕集技術研發及工業化應用》
二氧化碳（CO2）的大量排放導致了嚴重的溫室效應，碳捕集刻不容緩，工廠、發電廠等排放的煙氣中CO2濃度低且總量大，低濃度CO2捕集技術對于碳減排具有重大意義。目前，工業常用的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－解吸的應用。本發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多孔碳球光熱轉換材料、一體式CO2光熱連續捕集系統及方法。本發明提供的非金屬摻雜的包覆過渡金屬的生物質多孔碳球光熱轉換材料對CO2吸收、解吸具有良好的催化效果，實現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。該設計場景適用于各類小型碳捕集設備，尤其是光照充分的場景。其設備在實際應用中占地面積小，前期所需投入成本較低。
6、田思達 華北電力大學能源動力與機械工程學院副教授
《生物質和煤快速燃燒特性分析技術》
生物質摻燒是煤電低碳化改造的重要途徑之一，為了實現生物質摻燒鍋爐的清潔高效燃燒，對于摻燒的生物質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雜，且不好進行燃燒時間的控制。本技術聯合使用線網反應器和差示掃描量熱儀實現固體燃料快速燃燒特性的分析。線網反應器是能夠實現快速加熱高達1000 K/s的分散加熱裝置，本研究團隊自主研發的獲得兩項國家技術發明專利的線網反應器控溫系統可使加熱的金屬絲網長時間穩定在1000 ℃工況，并達到秒級精度保溫時間，線網反應器的快速升溫程序靈活。通過線網反應器制取不同快速加熱工況下的樣品的熱解、燃燒產物，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，為生物質摻燒提供接近電站鍋爐燃燒場景的燃燒特性分析。已經成功使用本技術進行稻殼、高堿煤等燃料快速燃燒特性的差異分析。