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1西安交通大学科技项目选编目录1、锅炉炉水品质在线检测及优化运行技术.................................................................................................22、煤燃烧全生命周期在线监测与经济性在线分析系统.............................................................................43、火电厂皮带入炉煤精确采样技术改造.....................................................................................................54、一种球磨机钢球自动优选装置.................................................................................................................75、电厂送、引风机、排粉机技术改造.........................................................................................................86、低温等离子体灭菌设备...........................................................................................................................107、火电厂球磨机寻优节能计算机集散控制系统.......................................................................................118、纳米节能环保干涉膜相关产品...............................................................................................................119、环保型水性聚氨酯家具漆的研制与开发...............................................................................................1210、太阳能与热泵联合集热计算机控制系统.............................................................................................1211、新型高效传热管的研制.........................................................................................................................1312、太阳能与热泵联合集热计算机控制系统简介.....................................................................................13联系人：林艺、殷秋萍联系电话：[phone]电子邮箱：[e-mail]、[e-mail]21、锅炉炉水品质在线检测及优化运行技术成果简介：1、问题概述：蒸汽锅炉在一定的压力下运行，随着炉水的不断蒸发，炉水也不断的发生着物理和化学变化。适时的将炉内浓缩的含有对锅炉运行有害的物质排除炉外——排污，是保护锅炉安全运行的有效方法。目前电站是依靠人工取样、检测炉水指标后确认排污时间和排污量。由于人工取样时间、炉水排放随意性较大，实际上是无法合理采集和及时跟踪炉水变化的。而由于锅炉排污不科学、不及时容易造成锅炉运行中的因炉水含盐量不合理引起的蒸汽品质下降、锅炉结垢腐蚀、汽水共腾、假水位等危害锅炉安全的现象。生产运行中存在如下的问题：①锅炉的排污存在很大盲目性：连续排污阀一直开在一个固定的开度，一天24小时连续排污，对排污量无法准确控制，为了保证锅炉的运行安全，采用过量排污，导致排出大量经过化学车间严格处理过合格的、且经加热到高温高压的、高成本的除盐水，造成很大的浪费。②炉水的取样和化验都是人工操作，存在一定的滞后性。其化验的结果不能实时反馈指导锅炉排污操作运行，导致炉水品质下降给安全产生带来隐患。③若人工要操作将给操作人员带来较大的劳动强度。2、采取的措施：针对目前大多数锅炉的现状，需要对其进行炉水品质在线监测及优化运行技术改造。炉水品质在线监测及优化运行技术改造就是利用在线连续测控方式，监测炉水中电导率，二氧化硅SiO2、炉水PH值、磷酸根34PO情况——即锅炉水质的情况。根据国家对锅炉水质的标准要求，结合电厂的实际运行要求，设定测控主机中相应的控制信号。并将有关数据及时准确的传递到测控主机中去，让测控主机控制排污阀启动和关闭。通过本项目的实施可以解决人工取样化验、连续“大量排污”的问题，实现在线检测水质，准确“小量排污”，变“连续排污”为精确排污或合理优化排污。系统构成见图1、图2。汽包压力来流压力节流差压磷酸根PH值二氧化硅电导率阀位反馈排污流量输出排污阀执行器显示单元连排测控主机功能开关参数设定单元图1排污测控系统框图3P汽包一次门去除氧器排空连排扩容器去定排扩容器排地沟图2锅炉连续排污流量测量和控制系统示意图排污管炉水化学指标排污量控制节流件排污量测量调整门1.5m0.5m连排测控主机DD、PH、SiO2、PO-343、实现在线检测后达到的目标实现在线检测后的排污水量为一般为原排水量的20-40%；同时也减少净化水时所加的药量，减少锅炉的热量损失，保持炉水和蒸汽品质优良，可有效防止通流部分结垢，减少爆管，提高电厂运行的安全性和热力系统的稳定性。实现在线检测后的排水量由两相流节流装置计量，并通过显示终端显示排污量。4、经济效益分析（以单台300MW机组为例）：该项目投资少但经济效益显著，其经济效益分两项计算减少热量损失带来的经济效益约为74.8万元/年；atqnhhGGcqQBgsqn/5.1869/0t/aBx=BJ*B=74.8万元/年其中:c——扩容系数，取0.56；0G——原排污量，取10t/h（排污率1％左右）；nG——新排污量，取1.5t/h（排污率下降到0.15％左右）；qh——汽包内饱和水焓值，取1682.4kJ/kg；gsh——补给水焓值，取83.7kJ/kg；n——年利用小时，取7200h；q——标准煤低热值，取29308kJ/kg；Q——年减少的热量损失kJ；B——年减少的热量损失折合为标准煤量t；Bx——减少热量损失带来的经济效益，万/年；4BJ——标准煤价格，取400元/t；减少水量损失所带来的经济效益约为27.4万元/年；Dx=wJc(0G-nG)n=27.4万元/年其中:Dx——减少水量损失所带来的经济效益，万/年；wJ——化学软水价格，取8元/t。该项目粗估计年经济效益为102.2万，经济效益显著。另外还可减少加药量，减轻运行人员的劳动强度，保持炉水质量最佳和蒸汽品质优良，防止出现热力设备结垢和蒸汽共沸或爆管等事故，提高电厂运行的安全性和稳定性。5、工程费用概算由于电厂已配备在线测量的电导率表、PH值表、二氧化硅表、磷酸根表，也有电动调节阀。炉水品质采集与智能控制系统及项目总费用：40-45万。6、制造工期：40天；安装工期：20天。7、业绩表：单位名称规格型号数量投产日期备注宁夏石嘴山300MW2套2007.3陕西省秦岭发电厂2002套1996宁夏大武口发电厂1002套1997陕西省宝鸡发电厂502套1998陕西省渭河发电厂3002套1998陕西省韩城发电厂1252套1999河南省郑州热电厂2002套1999河南省首阳山发电厂2102套2000江苏省谏壁发电厂3002套2000江苏省新海发电厂2002套2001浙江省嘉兴发电厂3002套2001河南省安阳发电厂3002套2002山东省黄岛发电厂2102套2002山东省十里泉发电厂3002套2002宁夏石嘴山电厂3302套2003淮北二电厂3002套2005广东韶关电厂2002套2005大庆油田热电厂2002套2006中铝山西分公司502套2007联系人：谭厚章程代京电话：[phone]所在院系：西安交通大学能动学院E-mail：[e-mail]2、煤燃烧全生命周期在线监测与经济性在线分析系统一、成果简介：本系统针对火电厂煤质频繁变化状况，首次将煤燃烧全生命周期，从入炉煤煤质到最后燃尽飞灰含碳量等各项参数进行集成在线监控，实时定量监测入炉煤煤质、制粉系统运行状况、风煤配比、炉内5温度场及气氛场、燃尽状况、排烟温度、飞灰含碳量等，并在此实时数据的基础上，通过已建立的制粉、着火、燃尽模型，以燃烧效率和污染物排放为综合目标函数，运用相关数学手段建立起实时的专家运行及经济性分析系统，在线指导燃烧调整。最终使得目前“黑匣子”状态下的煤粉燃烧过程变得更加透明可控，提前预警非正常燃烧状况和四管爆漏，较大幅度提高火电厂煤碳资源的利用率。二、项目实施可行性：目前许多新建电厂已配有入炉煤灰分在线监测装置；一、二次风风速浓度在线装置；炉膛出口氧量在线监测装置；飞灰含碳量在线监测装置等。已基本具备了进行煤燃烧全生命周期在线监测的条件。三、系统实施方法：首先对现有的煤燃烧过程中在线检测设备进行完善，建立能从入炉煤煤质监测开始，到燃烧后飞灰含碳监测整个“煤燃烧全生命周期在线监测系统”；然后针对不同的煤种，不同的制粉状态，不同的燃烧组织方式，不同的燃烧器喷口温度和不同的飞灰含碳，进行正交试验，为优化燃烧建立获得足够的样本数据。实验时将每一个工况的在线数据与DCS操作指令同时记录，用于后面经济性分析软件与DCS操作指令一一对应；再在实验数据的基础上发展能真正反映该锅炉煤粉燃烧规律的数学计算模型。并完成炉内在线数值计算；由在线监测数据和数值计算数据，得到燃烧各阶段的损失和污染物排放值，发展燃烧全过程经济性分析软件。四、本系统技术创新性和领先性：1、相对成本较低：本系统相对国外燃烧优化系统来说成本较低（国外一般800万左右），且克服了国外燃烧优化指导系统无法适应中国电站锅炉煤质多变的现状，具有很好的适应煤质多变燃烧调节能力。2、整个系统都是在无人值守的状态下自动工作。3、采用该系统后，可以准确预测煤粉着火状况；准确预测燃尽状况；燃烧效率等指标。可以最大化加强运行人员责任心，将运行调节的某一个指令与机组经济性联系起来，使机组始终保持最佳运行状态。减少由于煤质突变造成锅炉突发事件，保证锅炉安全经济运行。系统投运后,在变煤种工况下:锅炉效率提高1.0%以上、发电煤耗下降3-10g/KW.h以上、降低Nox15-30%以上。4、该系统建立在大量实验数据和大量实际锅炉运行数据采集基础上开发而成，结合了西安交大几十年来积累的燃烧优化调整、燃烧器设计、各种煤质参数、各种燃烧过程参数的在线检测技术集成创新的成果。研究者长期从事煤炭燃烧和配煤技术研究的经验历经十年开发而成，是目前国内首次提出的针对煤燃烧全生命周期在线监测并进行全厂经济性在线分析的优化节能系统，处国际先进水平。五、市场及效益分析：我国火力发电提供了总用电量的80%，即使2050年以后我国仍然不能改变以火力发电为主的格局，所以电站锅炉节能优化显得越来越重要，而这套系统是目前国内首次提出的针对煤燃烧全生命周期在线监测并进行全厂经济性在线分析的优化节能系统，本系统具有广阔的市场，能为这些大型电站锅炉每年创造巨大效益。六、合作条件要求：单套系统