中国科学院工程热物理研究所

　中国山东网-感知山东9月22日讯 济南作为黄河流域的沿黄中心城市和引领山东新旧动能转换的引擎，面临着新的机遇与挑战。济南先行区首当其冲，片区内的中科新经济科创园，是先行区科技创新的硬核力量和产业发展的急先锋，也是践行新旧动能转换、黄河战略的样板示范园。利于产业发展的相关政策，再加上便利的交通和丰富的人才资源吸引了不少科研院所。致力于航空发动机、燃气轮机相关领域研究工作的中国科学院工程热物理研究所落地济南后，成立济南先进动力研究所。济南优势碰上先进动力研究，究竟能够碰撞出怎样的火花。首期引入的重量级科研院所——济南先进动力研究所，占地100亩，建筑面积3.8万平方米，总投资8.5亿元。济南先进动力研究所相关工作人员表示，未来研究所将建设“三中心一平台”，即空天动力研究中心、燃气涡轮动力研究中心、协同创新研究中心，以及成果转化平台——济南中科先行燃气轮机科技有限公司。依托中国科学院工程热物理研究所应用基础研究和创新技术突破，济南先进动力研究所重点建设的“三中心一平台”，将形成先进动力装置整机关键技术研发和系统集成能力。同时，一些先进动力系统核心技术及其交叉前沿创新技术工程化开发所形成的相关研发成果将优先在济南转移转化。目前，济南先进动力研究所正在建设将来进行科研实验的相关平台。“包括空天发动机临近空间环境模拟整机验证实验台、1000马力涡轴发动机与油电混合动力推进系统验证平台、燃气发生器试车台。这些关键技术验证平台将满足研发需求，并形成先进动力技术的转化应用和持续开发能力。”工作人员还告诉记者，开展相关研发，培育具有自主知识产权的动力领域交叉前沿核心技术和产品，是他们未来的发展方向。对于济南先进动力研究所的未来规划，相关工作人员指出中国科学院工程热物理研究所和济南先进动力研究所将发挥各自优势，打造以先进动力核心技术及装备为龙头的创新集群，探索可复制和推广的创新引领动能转换模式，建立完善的成果转化机制，优化创新创业的发展环境，辐射带动济南市全面提升科技创新应用的能力，助力山东新旧动能转换，实现黄河流域高质量发展的愿景。

【能源人都在看，点击右上角加'关注'】北极星输配电网讯:据中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组、江苏省监委6月22日消息：中国科学院南京分院分党组成员、副院长肖云汉涉嫌严重违纪违法，目前正接受中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组纪律审查和江苏省监委监察调查。肖云汉曾任中国科学院南京分院副院长，分党组成员；中国科学院能源动力研究中心主任，工程热物理所研究员、博士生导师；江苏省科协第八届委员会副主席,中国民主促进会第十二届中央委员。曾任工程热物理所副所长，中国科学院高技术研究与发展局副局长,连云港市人民政府副市长（挂职两年）。1965年生于四川，1981至1993年在清华大学学习，先后获学士、硕士、博士学位；1993年入工程热物理所，1996年任研究员；1999至2000年日本资源与环境国立研究所特别研究员。肖云汉，男，汉族，1965年10月生，四川乐至人，博士研究生学历，研究员，1993年3月参加工作，2002年8月加入中国共产党。1993年3月至1998年11月 中国科学院工程热物理研究所工作；1998年11月至2001年1月 中国科学院工程热物理研究所所长助理；2001年1月至2006年7月 中国科学院工程热物理研究所副所长；2006年7月至2009年7月 中国科学院高技术研究与发展局副局长（其间：2008年5月任中国科学院先进能源动力重点实验室主任，2009年5月任江苏中国科学院能源动力研究中心主任）；2009年7月至2016年1月 中国科学院南京分院党组成员、副院长（其间，2010年1月至2012年2月任江苏省连云港市人民政府副市长，挂职）；2016年1月 中国科学院南京分院分党组成员、副院长。据公开信息显示，肖云汉长期从事工程热物理及先进能源动力、废弃物热处理及利用技术研发，能源科技政策及战略研究。中国能源研究会常务理事、北京热物理与能源工程学会秘书长、副理事长等，Journal of Thermal Science，《中国电机工程学报》、《中国工程热物理学报》等学术期刊副主编、编委。国家863计划“以煤气化为基础的多联产示范工程”重大项目总体专家组组长，国家能源局“我国能源领域科技创新重大问题研究”负责人。1999～2004年任国家973规划项目首席科学家，国家“十五”863计划洁净煤技术主题专家组成员、副组长，国家“十五”清洁能源行动计划秘书兼专家。在国内外学术刊物上发表论文80余篇，国际学术会议上发表论文34篇，参加专著编写8部，国际会议邀请报告30余次，已获授权发明专利17项, 实用新型专利13项，软件著作权2项，待授权发明专利18项。曾获中国科学院优秀青年称号，国务院政府特殊津贴，中国科学院青年科学家奖，中国科学院“百人计划”终期评估优秀奖，国家973计划先进个人，入选首批新世纪百千万人才工程国家级人选，获省部级科技进步二等奖二次、一等奖一次,2008～2009年度国家能源局软科学研究优秀成果二等奖一项,2009年度国家科技进步二等奖一项。免责声明：以上内容转载自北极星电力新闻网，所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话：010-65367702，邮箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

中国日报9月15日电（记者 张之豪）近日，由中科院工程热物理所储能研发中心陈林研究员主持编辑的超临界流体能源系统方面的英文专著《Handbook of Research on Advancements in Supercritical Fluids Applications for Sustainable Energy Systems》(两卷本)顺利在美国IGI Global出版社出版。该书是国际上第一部关于超临界流体应用于能源化工系统方面的专著，是由中国科学家领衔、各国权威专家通力合作的成果。它的出版显示了已中科院工程热物理所为代表的中国科研机构在该领域的重要研究实力和国际影响力。近年来，工程热物理所在该领域的重点方向上，特别是在大型跨临界设备、布雷顿循环及电力循环中适用的紧凑式超临界换热器设计、超临界系统装备制造、超/近临界环境化工过程中取得了一系列创新成果，成为中科院在超临界流体战略技术的重点突破方向之一。超临界流体技术凭借其在能源动力领域的重大潜力，被称作是下一代“战略技术”。以布雷顿循环为代表的超临界动力循环及高温热利用等技术近年来在国际上已成为前沿热点，并逐步从基础数据积累进入到兆瓦级商业系统开发的阶段。不仅如此，流体在跨越临界区域时的相变过程和机理研究对许多关键领域的突破都十分重要，如超临界发电、太阳能热利用、新一代核能系统、航空航天工程、规模化储能、精细化工及材料工程等。具体而言，绝大多数跨临界热力和化工系统都需要面对流体跨越临界区域发生相态转变的过程。特别是在靠近热力工质临界点附近区域，由于流体热物性的强烈非线性震荡所引起的一系列复杂热力过程，是影响跨临界和超临界系统稳定性和能量转化、存储效率的关键因素。该书共包含四个板块共22章，汇集了国内外在超临界流体领域的代表性团队近年来的系列研究成果，系统介绍了超临界流体热物理基础理论、小尺度对流传热及器件设计、超临界和跨临界热力循环系统设计以及超临界流体在代表性能源动力系统中应用等。该书的出版获得了包括来自法国巴黎高等物理化工学院(居里夫妇的母校)的Daniel A. Beysens教授、日本同志社大学Hiroshi Yamaguchi教授、东京大学Eiji Hihara教授、俄罗斯科学院Yuri A. Zeigarnik教授和Vladimir I. Anikeev教授、加拿大安大略理工大学Igor Pioro教授、德国卡尔斯鲁厄理工学院Thomas Schulenberg教授等专业领域国际学术权威的大力支持。同时，该书也包含了来自西安热工研究院、中国核动力研究设计院、重庆大学及中国科学院工程热物理研究所等国内领先团队的研究成果。日本京都大学Akira Onuki教授应邀为本书撰写序言并指出本书“汇集了最优秀的学者”、并且“是超临界流体领域非常及时而且重要的著作，因为它包含了从流体基础到能源系统应用等几个极其重要的课题”。超临界流体领域的核心难点在于流体跨越临界区域时的相态变化及能质传递机制，是亟待突破的前沿领域。陈林研究员近年来的工作集中于这一特殊流体参数区域的热力学分析。这一区域内流体跨临界过程中同时受到热-声作用的影响，表现为密度、比热容及其他参数独特的演化特性。本书第3章介绍了我所团队在微小通道内超临界CO2流体流动传热特性方面的结果。在微通道等受限制的几何条件下，流体气相、液相和超临界相之间的相态相互转化过程对外部参数条件、变化的始-终路径以及流体特殊的热物理性质参数具有较大的依赖。通过构建微小通道内瞬态热扰动模型，研究团队获得了超临界流体的小尺度反馈规律并进一步总结了超临界流体微尺度热-机械作用产生扰动强化和换热强化的机制。本章的研究中将其归结为可压缩流体微槽道Kelvin-Helmholtz流动不稳定性，为进一步理解微尺度下超临界流体流动传热稳定性问题提供了新思路。另外，在超/跨临界热力系统研究中，往往具有高热流密度、大温差区间和复杂对流情景，使得临界区域流体传热与相变过程细节掩盖在临界区域震荡和对流传热不稳定现象当中。本书第5章介绍了陈林研究员和印度理工学院P.K. Basu教授合作针对局部浮力效应与热加速现象对超临界区域流动换热，特别是湍流流动换热的影响。本书第7章介绍了工程热物理所团队进一步针对该问题在超临界流体自然循环及其在能源系统中基础传热和循环流动规律的探索：在国际上首次揭示了密闭回路中近临界流体自然对流流动、传热稳定性的规律及机制和预测关联式，在此基础上提出了稳定性反馈、安全控制及优化管理方法。近期，陈林研究员正集中于发展多相位重构激光测试等方法用于超临界系统的高精度定量测量方面(近期论文Kanda & Chen, et al. Int. Commu. Heat Mass Transf., 89, 2017, pp. 57-63; Chen et al., Int. J. Heat Mass Transf., 155, 2020, 119684; Tran and Chen, ASME - J. Fluids Eng., 142(11), 2020, 111503)，期望通过对超临界流体界面传递的可视化研究，进一步解决跨临界系统机理“看不清”、“测试难”的课题。（编辑：富文佳 吕佳珊）来源：中国日报网

中国科学院工程热物理研究所新工质发电团队兆瓦级超临界二氧化碳压缩机工程样机在运行测试中达到100%设计转速，最大总压比超过2.685，最大质量流量接近16kg/s，累计运行时间接近100h，各项参数均达到设计指标，实验测试取得成功。基于实验样机的研制经验，该工程样机在气动和结构设计方案上做了较大改进，解决了压缩机起动及高压差运行条件下的轴向力平衡问题，全工况轴向力小于4000N，实现了超临界二氧化碳压缩机快速起动；优化了转子动力学设计，有效控制了压缩机主轴振动；改进了密封设计，采用干气密封，使实验循环泄漏量降低到0.06%以下，实现了超临界二氧化碳压缩机安全稳定运行。科研人员对测试平台进行了改进，优化了压缩机实验循环系统，使得实验进口状态始终稳定在设计参数（8MPa，35℃）附近；改进了压缩机进口状态测量方法，采用间接测量法，极大地提高了压缩机进口温度测量精度及响应特性，进口温度间接测量误差小于0.025℃，远小于现有A级温度传感器测量误差。该轮实验测试同时获取了压缩机在90%、80%、70%等转速下的性能曲线，能够满足兆瓦级超临界二氧化碳发电系统使用要求。两款压缩机的实验结果验证了齿轮箱、干气密封、轴承等关键国产配套技术的可靠性与发展水平。研发工作得到中科院战略性先导科技专项（A类）、河北省科技重大专项等的支持。图1.工程样机图图2.运行监控图图3.测试数据图【来源：工程热物理研究所】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn

来源：中国能源报点击蓝字关注我们最近几天，一名被大家亲切地称作“年轻的老科学家”的能源研究界名人肖云汉被查，引起业界的关注。6月23日上午，在能源领域工作33年，官至中陕核集团董事长的张斌成被查。两位能源界大佬相继被查，到底是怎么一回事呢？6月22日晚间，中央纪委国家监委网站援引中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组、江苏省监委消息：中国科学院南京分院分党组成员、副院长肖云汉涉嫌严重违纪违法，目前正接受中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组纪律审查和江苏省监委监察调查。肖云汉，1965年10月生，四川乐至人，1981至1993年在清华大学学习，先后获学士、硕士、博士学位，研究员，博士生导师。肖云汉1993年3月进入中国科学院工程热物理研究所，历任博士后、副研究员、所长助理。1996年，任研究员。1999至2000年任日本资源与环境国立研究所特别研究员。他于2001年1月至2006年7月任中国科学院工程热物理研究所副所长。2001年1月至2006年7月任中国科学院工程热物理研究所副所长，其间2008年5月任中国科学院先进能源动力重点实验室主任，2009年5月任江苏中国科学院能源动力研究中心。2009年7月至2016年1月担任中国科学院南京分院党组成员、副院长，其间曾于2010年1月至2012年2月挂职担任江苏连云港市人民政府副市长，2016年1月出任中国科学院南京分院分党组成员、副院长并工作至今。肖云汉可谓是能源研究界的大佬。据公开信息显示，肖云汉长期从事工程热物理及先进能源动力、废弃物热处理及利用技术研发，能源科技政策及战略研究，曾任中国能源研究会常务理事，北京热物理与能源工程学会秘书长、副理事长，《Journal of Thermal Science》、《中国电机工程学报》、《中国工程热物理学报》等学术期刊副主编、编委，国家863计划“以煤气化为基础的多联产示范工程”重大项目总体专家组组长，国家能源局“我国能源领域科技创新重大问题研究”负责人，1999～2004年任国家973规划项目首席科学家，国家“十五”863计划洁净煤技术主题专家组成员、副组长，国家“十五”清洁能源行动计划秘书兼专家。据统计，肖云汉在国内外学术刊物上发表论文80余篇，国际学术会议上发表论文34篇，参加专著编写8部，国际会议邀请报告30余次，已获授权发明专利17项, 实用新型专利13项，软件著作权2项，待授权发明专利18项。清华大学校友总会2004年在一篇名为《肖云汉：知难而进是唯一选择》的文章中介绍到，在我国能源研究界，肖云汉被大家亲切地称作“年轻的老科学家”，说他年轻，是因为他1999年当选为国家973规划项目首席专家时年仅34岁，说他老，是因为他多年从事该领域的高端研究、规划、组织工作，资历可谓“老”也。肖云汉还曾获中国科学院优秀青年称号，国务院政府特殊津贴，中国科学院青年科学家奖，国家973计划先进个人，入选首批新世纪百千万人才工程国家级人选，获省部级科技进步二等奖二次、一等奖一次，2008～2009年度国家能源局软科学研究优秀成果二等奖一项，2009年度国家科技进步二等奖一项。6月23日上午，中央纪委国家监委网站援引陕西省纪委监委又发出消息，中陕核工业集团公司党委书记、董事长张斌成涉嫌严重违纪违法，目前也正接受纪律审查和监察调查。张斌成，1963年11月生，陕西大荔人，大学本科文化程度，在职经济学博士。1987年7月，他进入陕西省194煤田地质勘探队任技术员，此后在陕西省194煤田地质勘探队工作11年，历任党委副书记、队长等职。1998年6月，张斌成任陕西省煤田地质局副局长，2004年任陕西省煤田地质局副局长，2008年任局长。张斌成自参加工作开始，就没有离开过煤矿领域，至今已33年。张斌成任陕西省194煤田地质勘探队队长兼党委副书记期间，打破计划经济体制下形成的传统地质队伍旧格局，大胆创新，在“煤、油、水、桩基”等地质勘探支柱产业上按照专业化、规范化和集团化管理思路运作，短短四年使这个队走上经济持续稳步发展的轨道。1996年被铜川市评为优秀青年企业家，1997年被省煤炭局评为优秀专业技术人才，1998年被中国煤田地质总局授予“双文明先进个人”，1998年被团省委、省经贸委、省青企协评为“陕西省优秀青年企业家”。2008年12月，陕西省煤田地质局成建制改制成立陕西省煤田地质集团有限公司。2009年12月，张斌成任公司党委书记、董事长、总经理。2011年10月，张斌成任陕西能源集团有限公司党委副书记、董事、总经理。2014年7月，张斌成任中陕核工业集团公司党委书记、董事长，2018年1月同时担任政协陕西省第十二届委员会常委。张斌成任职的中陕核工业集团公司成立于1955年，其前身为核工业西北地质局，是我国最早成立的铀矿地质专业队伍之一。2000年1月，核工业西北地质局正式划归陕西省人民政府管理，更名为陕西省核工业地质局，为省政府直属正厅级事业单位。2009年2月，组建了陕西省核工业地质勘查开发总公司，2014年3月，更名为中陕核工业集团公司。（综合自澎湃新闻、新京报等媒体）

近日，由中国科学院工程热物理研究所、中国建筑节能协会（电能供热专业委员会）发起，北京首航、南京金合、江苏启能、河北建科院等八家企业共同参与筹建的清洁热能工程技术研究中心在京成立。该中心设在中国科学院工程热物理研究所。清洁热能工程技术研究中心是在贯彻国家“调整能源结构，实现北方地区清洁采暖”和大气污染物治理的背景下成立的，为推进“北方地区冬季清洁取暖规划2017-2021年”顺利实施，集中专业力量打造高端清洁热能研究和服务的平台，促进供暖行业健康可持续发展。中国科学院工程热物理研究所副所长陈海生被推选为中心首任理事长，陈海生表示，清洁热能工程技术研究中心的成立离不开“天时、地利、人和”。“天时”是指在清洁取暖的形势下，研究中心面向能源消费革命能够实现清洁供暖的重大需求，“地利”指所在的清洁供暖领域能够高度契合研究中心的科研方向与平台，“人和”指两家发起单位，八家创始会员一拍即合，产-研-协会强强联合。会上，中国科学院工程热物理研究所副研究员汪翔当选为该研究中心首位主任，他介绍，研究中心主要从事清洁热能领域的技术研发、咨询、用能规划、技术标准的制定以及其它技术支撑服务工作，并在未来的1-2年里，逐步建立“全方位、多形式”的产学研合作机制，为清洁供热供暖领域的企业提供一体化的全链条科技服务;在未来3-5年里，将清洁热能工程技术研究中心打造成清洁供热供暖领域具有较大影响力的高水平智库和清洁热能领域最活跃、最具知名度的交流合作平台。

高安项目全景。中科院工程热物理所 供图中新网北京12月29日电 (记者 孙自法)记者29日从中国科学院工程热物理研究所获悉，采用该所研发循环流化床煤气化技术和气化飞灰焚烧发电技术的全球迄今最大煤制清洁工业燃气项目，本月中下旬起已在江西全面进入试运行期，从而为这两项清洁能源核心技术的产业化应用按下“加速键”。中科院工程热物理所介绍说，采用循环流化床煤气化技术和气化飞灰焚烧发电技术的江西济民可信(高安)清洁工业燃气项目(高安项目)，12月13日开始向江西省建筑陶瓷产业基地内40余家陶瓷生产企业供气。截至12月28日，三批共36家试投产陶瓷企业全部投运完毕，生产运行稳定，高安项目全面进入试运行期。高安项目一期设计年产气量为90亿立方米，总投资约60亿元人民币。经过多轮审慎的可行性研究和技术比选，中科院工程热物理所循环流化床煤气化技术和气化飞灰焚烧发电技术最终脱颖而出，成为支撑高安项目的两大核心支柱技术。循环流化床煤气化技术具有成本低和清洁无污染两大突出优势，制气成本仅为天然气价格的1/3-1/2，不产生焦油、酚类等污染物，也无废水产生，且负荷调节能力强，可很好地适应用气企业的生产负荷变动；气化飞灰焚烧发电技术则率先攻克气化飞灰大规模热处置难题，实现固废资源化利用。这两大技术在高安项目中还实现有机耦合，通过16台循环流化床气化炉和3台气化飞灰焚烧炉，将煤炭转化为清洁燃气、电能、热能和建筑原料，真正实现清洁生产。高安项目通过采用两项清洁能源核心技术，为当地陶瓷企业淘汰落后燃气产能、清洁化生产提供了经济环保的解决方案，将彻底解决制约高安建陶产业发展的环保瓶颈问题，既推动当地建陶产业聚集新动能、迈入新的历史发展阶段，也对中国建陶产业乃至全国的煤炭清洁转化利用和传统产业转型升级具有里程碑式重要意义。中科院工程热物理所表示，在中科院科技成果转移转化重点专项“弘光专项”的支持下，该所循环流化床煤气化技术产业化大力推进，目前已在工业燃气、焦化、建材和有色冶金等行业大规模应用，在合成氨行业多个项目投产，并已迈入现代煤化工领域。气化飞灰焚烧发电技术则在中科院战略性先导科技专项课题支持下研发成功煤炭清洁高效梯级利用关键技术，并大规模应用于高安项目。这两项清洁能源核心技术加速产业化应用，将为中国能源生态环境体系建设贡献科技力量。(完)

院属各单位、院机关各部门经研究，决定郑晓年同志任条件保障与财务局局长（任职时间从2018年5月起计算）经研究，决定于英杰同志任重大科技任务局局长（任职时间从2018年5月起计算）。经研究，决定：李寅同志任国际合作局局长（试用期一年）；王振宇同志任国际合作局副局长（试用期一年）；免去曹京华同志国际合作局局长职务，保留正局级。经研究，决定杨为进同志任条件保障与财务局副局长（试用期一年）。经研究，决定周传忠同志任监督与审计局副局长。北京分院经研究，决定：钱韦、李俊雄、向华同志任微生物研究所副所长；杨永峰同志任微生物研究所党委副书记、纪委书记；免去刘双江同志微生物研究所所长职务，保留正局级；免去李彦同志微生物研究所党委副书记、纪委书记职务，保留副局级。经研究，决定免去荆继武同志信息工程研究所副所长职务。经研究，决定黄从利同志任工程热物理研究所党委书记、副所长。经研究，决定免去赵汐潮同志工程热物理研究所党委书记、副所长职务，保留正局级。经研究，决定谢高岗同志任计算机网络信息中心副主任（试用期一年）。经研究，决定向华、钱韦同志任微生物研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。经研究，决定：陈发虎同志任青藏高原研究所所长（任职时间从2018年4月起计算）；安宝晟同志任青藏高原研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。经研究，同意王志伟同志任空间应用工程与技术中心纪委书记。经研究，同意：赵光恒同志任空间应用工程与技术中心党委书记；王志伟同志任空间应用工程与技术中心党委副书记；刘树军同志不再担任空间应用工程与技术中心党委书记职务，保留正局级。经研究，决定：常进同志任国家天文台副台长（兼）；免去杨戟同志国家天文台副台长（兼）职务。沈阳分院经研究，决定朱教君同志任沈阳应用生态研究所所长（任职时间从2018年5月起计算）。经研究，决定孙晓峰同志任金属研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。长春分院经研究，决定王建立同志任长春光学精密机械与物理研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。上海分院经研究，决定：宋力昕同志任上海硅酸盐研究所所长；董显林同志任上海硅酸盐研究所党委副书记（主持工作）、副所长；杨建华同志任上海硅酸盐研究所党委副书记、纪委书记；王东同志任上海硅酸盐研究所副所长；吴成铁、苏良碧同志任上海硅酸盐研究所副所长（试用期一年）；免去李正华同志上海硅酸盐研究所党委书记职务；免去杨建华同志上海硅酸盐研究所副所长职务。经研究，决定免去曹红梅同志上海硅酸盐研究所党委副书记、纪委书记职务。南京分院经研究，决定免去邓强同志苏州生物医学工程技术研究所党委书记、副所长职务。经研究，决定邓强同志任苏州纳米技术与纳米仿生研究所党委书记、副所长。经研究，决定免去杨涛同志南京分院分党组副书记、纪检组组长职务。经研究，决定颜晓元、吕俊杰同志任南京土壤研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。经研究，决定李洪伟同志任南京分院分党组副书记、纪检组组长。经研究，决定：常进同志任紫金山天文台台长（试用期一年）；赵长印、毛瑞青同志任紫金山天文台副台长；吴雪峰同志任紫金山天文台副台长（试用期一年）；免去杨戟同志紫金山天文台台长职务，保留正局级。武汉分院经研究，决定：殷战同志任水生生物研究所副所长（主持工作，任职时间从2018年4月起计算）；胡炜、缪炜同志任水生生物研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。经研究，决定李伟同志任武汉分院副院长（任职时间从2018年4月起计算）。经研究，决定免去尚纳新同志武汉分院分党组副书记、纪检组组长，武汉分院直属单位党委副书记、纪委书记职务。经研究，决定蔡长塔同志任武汉分院分党组副书记、纪检组组长，武汉分院直属单位党委副书记、纪委书记。广州分院经研究，同意：阳宁同志任深海科学与工程研究所党委副书记（主持工作）；代亮同志任深海科学与工程研究所党委副书记、纪委书记。经研究，决定张世专同志任广州分院分党组副书记、纪检组组长，广州分院直属机关党委副书记、纪委书记。经研究，决定免去周传忠同志广州分院分党组副书记、纪检组组长，广州分院直属机关党委副书记、纪委书记职务。经研究，决定阳宁、许惠平、彭晓彤同志任深海科学与工程研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。成都分院经研究，决定王嘉图同志任成都分院分党组书记、副院长，成都分院系统单位党委书记。经研究，决定免去王学定同志成都分院分党组书记、常务副院长，成都分院系统单位党委书记职务，保留正局级。兰州分院经研究，决定陈世龙同志任西北生态环境资源研究院副院长。西北生态环境资源研究院：经研究，决定：陈世龙同志任西北高原生物研究所所长（副局级）；免去张怀刚同志西北高原生物研究所所长职务。经研究，决定周峰、张俊彦同志任兰州化学物理研究所副所长（任职时间从2018年4月起计算）。新疆分院经研究，决定免去牟振江同志新疆分院分党组书记、副院长职务，保留正局级。直属单位经研究，决定杨金龙、杜江峰同志任中国科学技术大学副校长（任职时间从2018年4月起计算）。来源：人事调动转载请注明来源

为了应对水泥工业越来越严苛的排放标准，中国科学院工程热物理研究所对现行以及近年来新涌现的低NOx排放控制技术进行梳理总结，进一步了解水泥行业低NOx排放控制技术的研发现状，为水泥企业选择适合的低氮脱硝技术提供参考，为水泥工业实现超洁净绿色生产提供技术储备。作者石朝亭1,2，蔡 军1,2,3，任强强1,2,3，吾慧星1,2，马海军4作者单位1. 中国科学院 工程热物理研究所，北京 100190；2. 中国科学院大学，北京 100049；3.中国科学院洁净能源创新研究院，辽宁 大连 116023；4. 宁夏天纵泓光余热发电技术股份有限公司，宁夏 银川 750011摘要我国是水泥生产和消费大国，水泥行业已成为我国继热力发电和交通运输之后的第三大NOx排放源，是引起我国雾霾天气的主要成因之一。随着水泥工业NOx排放标准的不断提高，燃煤水泥窑炉低NOx排放控制技术的发展越来越受到重视。为清晰了解水泥行业常见低NOx排放控制技术的优化方向和新型低NOx排放控制技术的发展现状，为水泥工业实现超洁净绿色生产提供技术储备，笔者梳理总结了燃煤水泥窑炉常见低NOx排放控制技术以及新型低NOx排放控制技术。围绕燃煤水泥窑炉常见低氮脱硝技术，阐述了燃烧前、燃烧中以及燃烧后等各种低NOx排放控制技术的降氮原理、特点以及应用现状，并指出了这些技术在实际应用中面临的问题；同时介绍了燃烧前、中、后等各种低NOx排放控制技术的组合应用。重点介绍了近年来新涌现出的以两步还原法为代表且具有潜力的低氮脱硝技术，论述其降氮原理及研究发展现状，对比总结了水泥行业常见低NOx排放控制技术以及新型低NOx排放控制技术的脱硝效率、研究和应用现状。面对日益严峻的减排形式，水泥行业深度脱硝工作的开展势在必行。结合常见低NOx排放控制技术的减排原理、优势以及存在的问题，建议水泥行业可采用燃烧中与燃烧后各种低氮控制技术的组合应用方案，以此达到降本增效的目的，并具体提出了水泥行业现有生产线以及新建生产线可行的组合应用方案。考虑到各种新型低NOx排放控制技术的降氮原理和发展现状，笔者对水泥行业低氮脱硝技术未来的研究和努力方向进行展望，认为未来水泥行业低NOx排放控制技术的发展应注重提高还原氛围下的碳还原能力，以激发碳还原能力为核心进行现有技术的优化以及新技术的探索，同时应考虑到与低氮燃烧技术相匹配的精准自动化、智能化测控设备的应用，以全方位监测、反馈系统的相关指标，更好地发挥低NOx排放控制技术的降氮脱硝效果。1 水泥行业常见低NOx排放控制技术1.1 燃烧前处理方法对于水泥生产，燃烧前处理大致可分为燃料处理、空气处理、生料处理3种方法。总体来看，燃烧前处理方法虽然可从源头上减少NOx的产生，但在水泥生产中的降氮脱硝能力有限。1.1.1 燃料处理燃料脱氮由于成本高、技术难度大、工艺不成熟等原因在水泥行业尚无应用。在低氮燃料方面，选择含氮量低于煤粉的天然气或煤油作为水泥生产的燃料，可使NOx排放浓度降低60%，但以油或气代替煤粉进行水泥生产并不适应我国水泥产量大的现状以及富煤贫油少气的能源结构。一般煤燃烧过程中NOx排放量随含氮量增加而增加，因而可以选择含氮量低的煤种，如褐煤。1.1.2 空气处理对于空气处理，研究发现将生活污泥烘干尾气与空气混合后作为燃煤载气，可以减少NOx排放，其原因在于生活污泥烘干尾气中的碳氢化合物对NOx的还原作用[8]。但烘干尾气比例过大会影响燃烧稳定性；另外，如果直接运用水泥窑系统中的热源，如熟料冷却风对污泥进行烘干，则对水泥厂与污泥处理厂的位置有进一步要求，需要综合考虑成本和收益。1.1.3 生料处理在生料中添加矿化剂可以提高生料的易烧性，使回转窑煅烧温度降低，从而降低热力型NOx的产生，可降低5%～10%，在一些特殊情况下可降低30%。降低煅烧温度有可能使熟料质量下降[5]。1.2 燃烧中控制方法燃烧中控制方法通过合理组织燃烧来降低燃烧过程NOx排放量：一方面通过合理组织燃烧降低回转窑用煤比例和燃烧温度，进而减少回转窑内NOx的产生；另一方面则通过合理组织燃烧提高分解炉对窑尾烟气中NOx的还原能力，同时抑制分解炉内部燃烧过程中NOx的生成。1.2.1 回转窑中NOx控制1)低氮燃烧器目前国内水泥行业多使用德国洪堡公司的PYRO-JET型、丹麦史密斯Duoflex型以及法国Novaflam型低氮燃烧器，其中PYRO-JET型低氮燃烧器在我国水泥行业使用时间较长，范围较广。PYRO-JET型低氮燃烧器结构原理如图1所示。一次风包括高速直流风、低速涡流风以及中心分风，多风道设计可使低氮燃烧器一次风量降低至5%～6%。外围高速直流风对高温二次风具有很强的卷吸作用，可将燃料和二次风均匀分布至火焰下游，拉长火焰进而降低燃烧温度，并减少空气在高温区的停留时间，从而降低热力型NOx的产生；靠近中心部位的低速涡流风可在燃烧器顶部形成低压区，使部分燃料回流到一次风量较少的火焰核心区进行燃烧，进一步减少NOx产生量。低氮燃烧器目前的脱硝效率在10%～15%[9]，多通道设计可使各通道流量协同调节进而形成大推力、大速差的运行特点，同时对燃料的适应性也更强，是低氮燃烧器独有的优势。图1 PYRO-JET型低氮燃烧器结构原理2)高固气比悬浮预热分解技术该技术通过对悬浮预热器和分解炉进行高固气比设计，以达到NOx减排的目的。根据徐德龙院士对固气比与热利用效率关系的研究，当固气比低于3.6时，悬浮预热器热效率随着固气比增加而增加；生料在分解炉中的最终分解率随其在分解炉中停留时间的延长而增大。高固气比悬浮预热分解技术流程如图2(C为旋风分离器，下标数字为级数)所示。图2 高固气比悬浮预热分解技术流程3)预烧成工艺根据回转窑内的传热计算分析，回转窑850～1 100 ℃温度区间(生料进一步预热分解)内换热量约为417 kJ/kg(以物料计，下同)，在1 100～1 450 ℃温度区间(固相反应)内换热量仅为43.1 kJ/kg，回转窑窑尾的换热需求远大于窑头，但是窑尾烟气温度低且对流换热能力差，其综合换热效率低。水泥预烧成工艺采用传热效率极高的悬浮煅烧方法来优化分解炉，使物料在进入回转窑前就全部分解，并进一步加热物料至1 100 ℃左右。回转窑内仅进行熟料烧成的固相反应，其用煤比例理论上可以降至20%，进而达到与高固气比悬浮预热分解技术相似的降氮脱硝效果。二级水泥预烧成工艺系统示意如图3所示。图3 二级预烧成工艺示意1.2.2 分解炉中NOx控制目前水泥行业采用的分解炉炉型有30多种，具有较低NOx排放的分解炉大多采用分级燃烧的设计原理，但由于外形尺寸的区别，不同分解炉的分级燃烧设计方案有所不同，还原区位置也有所差异，常见的还原区位置有窑尾烟室、烟室上升烟道以及分解炉锥部等。DD型分解炉及其派生炉型由于结构设计所具有的喷腾效应使其在脱氮以及煤粉燃烧方面优势突出，因而在我国具有较为广泛的应用。DD型分解炉(图4)分别采用空气分级、燃料分级、空气/燃料分级示意，图中灰色区域为还原区，箭头方向及其所处位置表示不同物料的入口/出口相对方向和位置。分级燃烧技术已在国内外水泥行业普遍采用，虽然能够在一定程度上降低NOx排放量，但易影响分解炉原有流场，进而影响系统的稳定运行。同时，为保证还原区的低氧氛围，操作人员需要严格把控分风、分煤比例以及窑尾烟气的氧浓度，当窑尾烟气中氧浓度大于3%时，分级燃烧将会失去减排效果[18]，这对操作人员经验和测控系统的精准控制提出了更高要求。对于分级燃烧学术方面的研究，大多借助小型试验和数值模拟的方法，从炉型、工艺参数、燃料类型等角度展开。图4 DD型分解炉分级燃烧示意1.3 燃烧后处理方法燃烧后处理方法即指烟气脱硝技术。根据反映体系的状态，烟气脱硝技术可分为干法和湿法两大类。在国内水泥行业，湿法烟气脱硝技术由于脱硝废液无法处理、二次污染以及需要大量氧化剂等原因鲜少采用。干法烟气脱硝技术中，电子束照射法和脉冲电晕等离子体法对烟气的处理量小，在水泥行业尚无应用；而吸附法目前仅限于实验室研究，尚未工业化应用；选择性非催化还原(SNCR)技术在水泥行业的应用较为普遍，而选择性催化还原(SCR)技术在国内水泥行业的应用还处于中试试验、个别项目示范和积累运行数据与经验的阶段。1.4 联合脱硝技术兼顾排放水平以及经济效益，水泥行业常采用多种低氮燃烧技术相结合的方法来达到降本增效的目的，其中以高效再燃脱硝技术和热碳催化还原复合脱硝技术为代表。1.4.1 高效再燃脱硝技术该技术结合了分级燃烧技术和SNCR技术，通过对分解炉(图5)区域划分来达到降氮脱硝的目的，图中阴影区域从下到上分别为主燃烧区、再燃区、燃尽区以及SNCR区，箭头方向及其所处位置表示不同物料的入口相对方向和位置。文献[56]总结了该技术的工业应用效果，虽然相对分级燃烧和SNCR技术单独使用时的脱硝效率更高，但不同规模生产线的NOx排放浓度差异较大。图5 高效再燃脱硝技术示意1.4.2 热碳催化还原复合脱硝技术热碳催化还原复合脱硝技术结合了燃料处理以及分级燃烧技术，主要通过催化改性材料来提高碳的还原能力，其基本原理是在分解炉内形成还原区，并将催化改性材料和煤粉一起喷入该还原区中。在还原氛围以及催化条件下，煤热解产生的大量CO、碳氢化合物以及焦炭等还原性物质，与窑气中的NOx发生还原反应，同时抑制分解炉自身燃烧过程中NOx的生成。催化改性材料主要采用硅铝酸盐矿物和工业固体废弃物，不但可以起到脱硝作用，同时能够融入水泥熟料，实现水泥熟料的微量增产。据报道，该复合脱硝技术已经在2 500 t/d水泥生产线上完成了工业性试验，脱硝效率可以达到55%～70%。2 新涌现的低NOx排放控制技术目前，我国水泥行业多采用低氮燃烧器、分级燃烧以及SNCR组合的脱硝策略，虽然NOx排放可以满足国家排放标准，但随着地方省市政府排放标准的不断提高，水泥企业仍面临巨大的环保压力。从发展趋势来看，水泥行业实现超低排放和绿色洁净生产是大势所趋。在此大背景下，近年来涌现出了一些新的脱硝技术。2.1 水泥窑O2/CO2燃烧技术水泥窑O2/CO2燃烧技术将富含CO2的再循环烟气与O2混合，通过冷却熟料后成为高温的O2/CO2混合气体，参与回转窑或分解炉中煤粉的燃烧。该技术以CO2代替N2，从根本上消除了热力型NOx的产生，同时CO2还可以与煤焦反应生成大量的CO，对燃烧过程中产生的NOx进行还原。烟气再循环的方式增加了NOx的还原时间，理论上可以大幅度减少NOx的产生，但其对熟料烧成的影响仍在探索阶段，目前也只有欧洲进行了小试研究[60]。该燃烧方式所需的纯氧如果通过普通制氧技术获得，成本高昂，也有工艺提出通过化学链制氧方法以降低制氧成本。该技术兼具NOx减排以及CO2捕集的功能，不过其在水泥行业的应用总体上处于实验室研究阶段。2.2 以城市污泥实现水泥窑炉低氮排放技术该技术是以城市污泥为原材料，以碳还原为关键核心的脱硝技术，其原理为：通过对城市污泥固废进行物理改性，将其转化为BPM高分子后作为还原NOx的载体，利用水泥生产过程中大量排放的CO2中的碳元素作为还原剂，以碳治氮，并将反应后多余的碳通过专利技术制成水煤气，输送到水泥回转窑中作为燃料使用。据报道，该技术目前仍处于工程中试试验阶段。2.3 两步还原法脱硝技术随着低氮燃烧技术的发展，煤粉热解气化耦合燃烧超低氮燃烧技术越来越引起水泥行业的重视[62]，由中国科学院工程热物理研究所循环流化床实验室团队提出的两步还原法就是煤粉热解气化耦合燃烧超低氮燃烧技术的一种。两步还原法是一种NOx综合控制方法，包括燃烧前燃料预热改性、燃烧中NOx的原位还原、以及燃烧后烟气中NOx的热碳还原，综合脱硝效率可达90%。该方法首先对燃料进行预处理，之后进入分解炉内燃烧，以减少燃料型NOx的产生，预处理后的燃料同时对回转窑烟气中的NOx进行还原。烟气进入预热烟道后，再利用热碳对NOx进一步还原。该方法工艺简单，对现有水泥工艺改动少，投资和运行成本与现有技术相比具有较大优势(不足SCR技术的1/10)，目前正处于工程示范验证阶段。3 水泥行业低NOx排放控制技术对比水泥行业低NOx排放控制技术，燃烧前处理方法可从源头上减少NOx的产生，但其脱硝能力有限，燃烧中控制方法中的低氮燃烧器、高固气比悬浮预热分解技术、分级燃烧技术，以及燃烧后控制方法中的SNCR技术在水泥行业的应用相对成熟，仍有很多学者在开展这些技术的优化研究，预烧成技术以及联合脱硝技术目前也已在实际工程中有所应用，而近年来新涌现出的低NOx控制技术则大多处于实验室或工程试验阶段。4 结语与展望面对日益严峻的减排形式，水泥行业深度脱硝工作的开展势在必行。结合水泥行业各种低氮燃烧技术的特点、优势以及存在问题，对水泥行业低氮脱硝技术的使用以及未来研究提出几点建议：1)燃烧中控制方法相对于燃烧前控制方法有更高的脱硝效率，而相对于燃烧后控制方法有更低的成本，因此燃烧中与燃烧后复合技术的使用可以在较低成本下达到较好的脱硝效果。目前，我国大多数水泥生产线都采用低氮燃烧器技术，对于现有需要改造的水泥生产线可采用“分级燃烧+SNCR”或“高效再燃脱硝技术”的组合应用方案进行改造，而对于新建的大规模生产线，为达到更高的排放标准，可采用“低氮燃烧器+SNCR+SCR”或“低氮燃烧器+分级燃烧+SNCR+SCR”组合应用方案进行建设。另外，“高固气比悬浮预热分解技术+SNCR”也是相对较好的选择。2)未来水泥行业低氮脱硝技术的发展应注重提高还原氛围下的碳还原能力，以激发碳还原能力为核心进行现有技术的优化以及新技术的探索，同时应考虑到与低氮燃烧技术相匹配的精准自动化、智能化测控设备的应用。回转窑以及分解炉中的燃烧温度和氧浓度是影响水泥窑系统NOx排放的重要因素，低温低氧才能低氮，二者的精准测量以及实时反馈是NOx控制措施的重要依据。另外，局部燃烧温度和氧浓度的变化也会应影响NOx的排放，因此对于二者的测量需全方位进行，自动化和智能化的测控对于水泥行业低氮燃烧技术的应用十分重要。引用格式石朝亭，蔡军，任强强,等.燃煤水泥窑炉低NOx排放控制技术研究进展[J].洁净煤技术，2020，26(1):174-183.SHI Chaoting，CAI Jun，REN Qiangqiang,et al.Research progress of low NOx emission control technologies in coal-fired cement kilns[J].Clean Coal Technology，2020，26(1):174-183.请点击链接阅读全文和当期论文http://jjmjs.9ifl.cn/arttype/100.html联系我们：电话：010-84262927邮箱：jjmjs@263.net网址：www.jjmjs.com.cn微信客服：xrcz1217