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成果介紹 成果名稱：多元耦合燃料（生物質(zhì)/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備防腐蝕感應(yīng)熔焊與噴射復(fù)合涂層技術(shù) 成果參與單位：江蘇科環(huán)新材料有限公司、深圳能源環(huán)保股份有限公司、上海康恒環(huán)境股份有限公司 成果完成人：曲作鵬 知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況：已申請(qǐng)專利87項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專利17項(xiàng)，已授權(quán)實(shí)用新型專利27項(xiàng) 針對(duì)我國(guó)新能源與環(huán)保科技的重大戰(zhàn)略，以解決垃圾與生物質(zhì)發(fā)電鍋爐高溫防腐的實(shí)際需求為目標(biāo)，本項(xiàng)目擬搭建應(yīng)用于生物質(zhì)與垃圾電站鍋爐腐蝕防護(hù)的高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，在多元耦合燃料（生物質(zhì)/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備等受熱面，開(kāi)發(fā)完成鎳基自熔合金高溫涂層的技術(shù)體系，包括涂層材料與工藝，形成針對(duì)各類客戶群體的系列解決方案。 隨著近年來(lái)我國(guó)生物質(zhì)和垃圾電站的迅猛發(fā)展，鍋爐高溫腐蝕問(wèn)題日益突出，傳統(tǒng)熱噴涂技術(shù)由于易脫落、孔隙率高而應(yīng)用受限，前期用得較普遍的Inconel625合金堆焊，也逐漸暴露出由稀釋率高引起的高溫防腐性能受限等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)新型高溫防腐涂層技術(shù)已迫在眉睫。本項(xiàng)目在國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過(guò)十余年的集智攻關(guān)，于2019年初研發(fā)成功了高頻感應(yīng)熔焊高溫腐蝕防護(hù)涂層技術(shù)，取得了系列創(chuàng)新性成果：首次在國(guó)內(nèi)構(gòu)建了生物質(zhì)與垃圾電站鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了在水冷壁管排表面制備耐鎳基自熔合金高溫薄涂層的技術(shù)體系，解決了城市垃圾與生物質(zhì)電站鍋爐高溫腐蝕防護(hù)的技術(shù)瓶頸，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)封鎖，形成了系列針對(duì)城市垃圾與生物質(zhì)焚燒發(fā)電鍋爐高溫防腐的不同客戶群體的解決方案。 我國(guó)西部特別是新疆地區(qū)的高硫高鈉鹽等高腐蝕性煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生高濃度硫化物和鈉鹽等腐蝕性氣體，造成水冷壁、過(guò)熱器受熱面的高溫腐蝕、尾部煙道空氣預(yù)熱器低溫腐蝕和受熱面結(jié)焦等，特別是對(duì)燃燒器區(qū)域水冷壁管來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有防護(hù)涂層只能使用1—2年。傳統(tǒng)的熱噴涂，由于結(jié)合強(qiáng)度低孔隙率高，很少應(yīng)用；普通高頻感應(yīng)熔焊雖然有效，但壽命難以超過(guò)5年；目前用得最多的是堆焊高溫合金，但一般五年后就逐漸會(huì)發(fā)生涂層脫落和管壁減薄甚至爆管的現(xiàn)象，非計(jì)劃停爐維修給企業(yè)造成了極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。針對(duì)我國(guó)西北地區(qū)高硫高鈉鹽燃煤發(fā)電鍋爐受熱面對(duì)高溫防腐的迫切需求，本項(xiàng)目擬開(kāi)發(fā)感應(yīng)熔焊與超音速噴射復(fù)合金屬陶瓷涂層技術(shù)，從服役壽命、使用性能到性價(jià)比等方面都優(yōu)于堆焊，以期徹底終結(jié)困擾我國(guó)燃煤行業(yè)多年的高腐蝕性氣體對(duì)鍋爐管道造成的嚴(yán)重腐蝕的防護(hù)難題。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、首次在國(guó)內(nèi)構(gòu)建垃圾電站鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，自主開(kāi)發(fā)了在水冷壁管排表面制備耐高溫涂層的防腐技術(shù)體系，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)核心技術(shù)的封鎖，突破了垃圾電站鍋爐涂層防護(hù)系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸，形成了整體防腐的焚燒解決方案。 2、首次在國(guó)際上成功研發(fā)鎳基自熔合金與金屬陶瓷梯度復(fù)合涂層的防護(hù)技術(shù)，發(fā)明了基于重熔與噴射一體化的高溫全域防腐全套技術(shù)，鍋爐的高溫腐蝕防護(hù)性能與服役壽命顯著提升。 3、創(chuàng)新鍋爐管道鑲嵌陶瓷瓦的長(zhǎng)效防護(hù)方法，發(fā)明了多項(xiàng)陶瓷高效低成本加工技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)際上硬脆材料特種加工技術(shù)的空白，突破了垃圾焚燒發(fā)電鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸。 市場(chǎng)前景 磨損與腐蝕是工業(yè)生產(chǎn)中的共性問(wèn)題，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各種機(jī)械零件失效的一半以上由于磨損，每年因金屬磨損、腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)７萬(wàn)億美元。垃圾焚燒電站鍋爐受熱面腐蝕問(wèn)題，非常普遍，其腐蝕機(jī)理主要是所焚燒的垃圾中含有Cl,S以及堿金屬等元素，造成Cl，S化合氣體腐蝕和低熔點(diǎn)堿金屬鹽熔融腐蝕。據(jù)“十三五”規(guī)劃，2020年焚燒處理能力占無(wú)害化處理比例50%，預(yù)計(jì)復(fù)合增長(zhǎng)率不低于20%，垃圾焚燒規(guī)模呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，截至2018年，中國(guó)已運(yùn)行的垃圾焚燒廠約為380座，處理能力約為37萬(wàn)噸/日，中國(guó)在建的垃圾焚燒廠約為200～250座，處理能力約為20～25萬(wàn)噸/日，中國(guó)垃圾處理“起步晚、起點(diǎn)低、發(fā)展快”，垃圾焚燒發(fā)展極快，2025年行業(yè)總規(guī)模估計(jì)超過(guò)100萬(wàn)噸/日，垃圾焚燒發(fā)電站超過(guò)2000家。余熱鍋爐高溫防腐蝕涂層市場(chǎng)規(guī)模100億以上，年增長(zhǎng)率在20%以上，且防腐蝕涂層是消耗品，平均3—5年為一個(gè)周期。 另外，該技術(shù)不僅可以用于垃圾焚燒電廠，團(tuán)隊(duì)在農(nóng)機(jī)刀片耐磨、水泥建材行業(yè)耐磨、機(jī)械重工表面硬化耐磨處理、鋼軌耐磨涂層、高端球閥防腐、燃?xì)廨啓C(jī)熱障涂層、海上風(fēng)電鹽霧腐蝕、軍工等領(lǐng)域的新產(chǎn)品、新技術(shù)也逐步成熟，走向規(guī)模化應(yīng)用市場(chǎng)。 應(yīng)用案例 深圳能源環(huán)保公司寶安老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)鍋爐項(xiàng)目，工程地址：深圳市寶安區(qū)松崗鎮(zhèn)老虎坑，業(yè)主單位：深能環(huán)保寶安垃圾焚燒發(fā)電廠。 獲獎(jiǎng)情況 2021年中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) 一等獎(jiǎng) 2021年河北省科技技術(shù)獎(jiǎng) 二等獎(jiǎng) 2019年CCTV中國(guó)十大創(chuàng)業(yè)榜樣 2019年第八屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 優(yōu)秀企業(yè)獎(jiǎng) 2019年第七屆創(chuàng)業(yè)江蘇科技創(chuàng)業(yè)大賽 三等獎(jiǎng) 2019年“創(chuàng)客中國(guó)”江蘇省中小企業(yè)創(chuàng)新大賽 優(yōu)勝獎(jiǎng) 2019年 淮安市第四屆企業(yè)科技創(chuàng)新大賽 一等獎(jiǎng)

  1、我公司從粉體技術(shù)觀點(diǎn)切入，以實(shí)現(xiàn)任意分級(jí)的選粉要求和顆粒形狀識(shí)別及其控制的工藝技術(shù)理念出發(fā)，研究開(kāi)發(fā)了“多流態(tài)可調(diào)式高效選粉機(jī)”技術(shù)（即多級(jí)導(dǎo)流、多級(jí)分級(jí)技術(shù)），這是一項(xiàng)具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) (發(fā)明專利號(hào):ZL 201420004605.3) 的新技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)不同的粉磨工藝要求，借助多級(jí)精細(xì)分級(jí)裝置保證成品比表面積可以靈活調(diào)節(jié)，同時(shí)產(chǎn)品顆粒形狀和級(jí)配也可以任意調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)精確控制成品顆粒級(jí)配和顆粒形貌的特殊粉磨工藝的要求，特別適合于特殊多品種物料的分別粉磨作業(yè)需求。       2、系統(tǒng)診斷評(píng)估、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)改造（包括制造、安裝、調(diào)試），提供整套系統(tǒng)解決方案。       3、推動(dòng)低碳循環(huán)綠色發(fā)展  實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生理念。       4、嚴(yán)謹(jǐn)誠(chéng)信，勤奮創(chuàng)新的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，優(yōu)良的服務(wù)，可靠的信譽(yù)。      5、卓越的品質(zhì)，扎實(shí)的業(yè)績(jī)?yōu)槟峁o(wú)憂保障。

根據(jù)煤氣化裝置的控制運(yùn)行需求，開(kāi)發(fā)了干煤粉輸送煤粉流量計(jì)，可實(shí)時(shí)測(cè)量煤粉的速度、濃度和流量，儀器測(cè)量性能穩(wěn)定可靠，耐壓可達(dá)6MPa，結(jié)合煤粉調(diào)配措施可保證各煤粉管道煤粉速度和濃度的均勻分配，從而提高燃燒效率，為裝置安全高效運(yùn)行提供保障。

根據(jù)煤氣化裝置的控制運(yùn)行需求，開(kāi)發(fā)了干煤粉輸送煤粉流量計(jì)，可實(shí)時(shí)測(cè)量煤粉的速度、濃度和流量，儀器測(cè)量性能穩(wěn)定可靠，耐壓可達(dá)6MPa，結(jié)合煤粉調(diào)配措施可保證各煤粉管道煤粉速度和濃度的均勻分配，從而提高燃燒效率，為裝置安全高效運(yùn)行提供保障。

深部煤層地應(yīng)力增大、瓦斯升級(jí)、地壓、地溫問(wèn)題日趨突出，深部礦井瓦斯治理問(wèn)題已經(jīng)成為制約煤礦安全高效生產(chǎn)的世界性難題。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1 ）深部井 巷揭穿 煤層井 巷 圍 巖應(yīng) 力 分布特征 及 強(qiáng) 化 增透卸 壓 效應(yīng)研究：揭示了深孔預(yù)裂爆破應(yīng)力波在煤層內(nèi)的傳播、應(yīng)力疊加、衰減等傳播過(guò)程及爆破產(chǎn)生的裂隙圈形成、發(fā)展和裂隙圈的擴(kuò)展范圍，探索煤層深孔控制爆破強(qiáng)化增透卸壓效應(yīng)。（2 ）新 型強(qiáng) 化 增透 爆破器材 、 工 藝和 成 套設(shè) 備研制：研制出了提高煤層透氣性的專用深孔 I 型和 II 型爆破藥管及成套設(shè)備，創(chuàng)造性的提出了一套適用于各類突出煤層的爆破孔設(shè)計(jì)與布置，控制孔的設(shè)計(jì)與布置，裝藥、封孔、爆破等技術(shù)規(guī)范與工藝。（3 ） 松 軟 煤 體加 固 技術(shù)：成功的研究出了金屬骨架注漿加固松軟煤體的方法和工藝，在井巷揭煤巷道輪廓線外圈筑起鋼管、混凝土和松軟煤體“三體合一”的保護(hù)圈。（4 ）深井井 巷 安全高效 揭 煤成 套 關(guān)鍵技術(shù)：成功的研究出了微震監(jiān)測(cè)、松軟煤層“爆破強(qiáng)化增透”、“松動(dòng)卸壓煤體加固”、鉆孔“截流抽采”、“先抽后揭”安全高效揭煤成套關(guān)鍵技術(shù)。

本發(fā)明提供一種深井高應(yīng)力大巷煤柱釋能改性防治沖擊地壓的方法，屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先實(shí)施大直徑卸壓鉆孔，釋放煤體積聚彈性能；其次，大直徑鉆孔內(nèi)進(jìn)行超高壓定點(diǎn)水力壓裂，將完整煤柱裂化，減弱大巷煤柱蓄能能力；然后，對(duì)壓裂后的大巷煤柱實(shí)施注漿加固，增加大巷煤柱強(qiáng)度，提升沖擊閾值；最后，實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，增加大巷煤柱的抗沖擊能力。

煤制甲醇仿真工廠 （1）裝置功能特點(diǎn) 煤化工仿真工廠采用完全冷模結(jié)構(gòu)，內(nèi)不走物料，其工藝數(shù)據(jù)來(lái)自煤化工仿真工廠仿真軟件，實(shí)物設(shè)備上的檢測(cè)與執(zhí)行設(shè)備采用DCS系統(tǒng)與仿真軟件實(shí)時(shí)通訊。學(xué)生在實(shí)物設(shè)備上能進(jìn)行實(shí)操實(shí)訓(xùn)，完成在實(shí)物裝置上的正常操作、冷態(tài)開(kāi)車、正常停車和各種生產(chǎn)故障處理操作等培訓(xùn)，讓學(xué)生直觀深刻地體驗(yàn)煤化工仿真工廠的過(guò)程原理及操作規(guī)程。 煤化工仿真工廠工段仿真軟件是對(duì)真實(shí)工廠煤化工仿真工廠生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行高精度的動(dòng)態(tài)模擬。 煤化工仿真工廠仿真軟件實(shí)現(xiàn)如下功能：(A)仿真軟件的參數(shù)完全和實(shí)際工廠現(xiàn)場(chǎng)一致，操作手冊(cè)無(wú)限接近現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的認(rèn)知；（B）既具備正常操作流程培訓(xùn)，也有開(kāi)停車培訓(xùn)，同時(shí)還有故障工況培訓(xùn)，令學(xué)生全面深刻地體驗(yàn)各級(jí)操作規(guī)程。 實(shí)訓(xùn)裝置上執(zhí)行器與儀表數(shù)據(jù)均需和仿真軟件上模擬的相應(yīng)數(shù)據(jù)完全一致，實(shí)訓(xùn)裝置及仿真軟件可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和聯(lián)動(dòng)。 同時(shí)實(shí)現(xiàn)在線和離線兩種模式：既能實(shí)現(xiàn)仿真軟件與實(shí)訓(xùn)裝置聯(lián)動(dòng)操作的在線模式，又能實(shí)現(xiàn)仿真軟件上離線操作模式。

支撐穩(wěn)定，放煤口連接，脊背損失少，放煤效果好，對(duì)厚煤層的開(kāi)采，投資少，見(jiàn)效快。適用于煤層中等硬度以上，節(jié)理、裂隙發(fā)育明顯或良好的厚煤層。

簡(jiǎn)介：本發(fā)明提供一種以神府煤為代表的低變質(zhì)程度、高揮發(fā)份含量的弱黏或不黏煤水蒸氣改質(zhì)處理的方法。該方法是將神府煤在適當(dāng)?shù)臈l件下,在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行水蒸汽處理和改質(zhì),經(jīng)改質(zhì)后的神府煤可作為煉焦配煤。通過(guò)本方法改質(zhì)后,可以在保證焦炭質(zhì)量滿足要求的前提下,將神府煤在煉焦配煤中的使用量提高到8-15%以替代氣煤,從而可以明顯降低配煤煉焦成本,穩(wěn)定和擴(kuò)大煉焦煤源,拓展了低變質(zhì)程度高揮發(fā)份含量的弱黏或不黏燥的使用途徑。  

降低成本、提高效益已是目前國(guó)內(nèi)各鐵廠的主要目標(biāo)。由于焦炭?jī)r(jià)格不斷增高，使得焦炭和噴吹煤粉的差價(jià)顯著增加。增加高爐噴煤量，不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保水平，而且保持煉鐵廠可持續(xù)發(fā)展。作為鋼鐵流程中能耗最大的高爐煉鐵，采用高爐大噴煤和綜合噴吹技術(shù)，降低焦比和綜合燃料比是目前煉鐵最為迫切的任務(wù)。 高爐噴吹的煤比提高到一定程度后，高爐塵中的碳含量會(huì)有較為明顯地增加，特別是在二次灰中增加的速度較快。碳含量有很大一部分來(lái)自在爐內(nèi)未被消耗的煤粉。隨著噴煤比增加，高爐塵中碳含量增加得越快。高爐塵中含未消耗煤粉量越多，煤粉的利用率越低。大噴煤的同時(shí)應(yīng)該保證煤粉有較高的置換比。    在國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下，北京科技大學(xué)冶金學(xué)院與寶鋼合作開(kāi)發(fā)了確定高爐大噴煤條件下分析噴吹煤粉利用率的技術(shù)，并獲得了國(guó)家發(fā)明專利(中國(guó)專利 ZL 02 1 31238.9)。通過(guò)對(duì)高爐爐塵中未消耗煤粉的分析，確定出不同條件下高爐噴吹煤粉的利用率，提出進(jìn)一步提高高爐噴煤量需要采取的措施。