1、“節(jié)能減排”指的是降低能源消耗和減少污染排放。我國(guó)“十五”規(guī)劃綱耍捉出，“卜 五”期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、上要污染物排放總晁減少10馭這是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)上義和諧社會(huì)的幣;大舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、 環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇；是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變増長(zhǎng)方式的必由之路；是維護(hù)中華民族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的必然要求。中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所是一所以應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用發(fā)展研究有機(jī)結(jié)合的戰(zhàn)略高技術(shù)基地型研究所，該長(zhǎng)期以來圍繞能 源、動(dòng)力、環(huán)境三大領(lǐng)域開展基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，取得了卓著成績(jī)。特別是近年來，致力于“節(jié)能減排”戰(zhàn)略，開展替 代技術(shù)、減量技術(shù)、再利用技術(shù)、資源化技術(shù)、系統(tǒng)化

2、技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)，取得了一系列科研成果，并產(chǎn)生了顯著的 經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。一、能源領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究成果指導(dǎo)了國(guó)家能源戰(zhàn)略，提高了我國(guó)能源科學(xué)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。基于能的綜合梯級(jí)利用的總能系統(tǒng)是能源科學(xué)與能源動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的個(gè)主流，也是當(dāng)今世界最重耍的系統(tǒng)節(jié)能思想。該 所緊密結(jié)合國(guó)家能源町持續(xù)發(fā)展與節(jié)能減排的迫切需要，針對(duì)常規(guī)能源動(dòng)力系統(tǒng)小的卞要弊端，經(jīng)過系統(tǒng)研究，在捉拓能源利 用效率、控制污染等問題方面取得了一系列具有車耍科學(xué)意義的創(chuàng)新成果，形成了相關(guān)的能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)急需發(fā)展 的名聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、太陽能熱動(dòng)力系統(tǒng)以及c02零排放等能源技術(shù)發(fā)展提供了乘要理論支撐，對(duì)我國(guó)節(jié)能減排的亜大

3、能源需求提供 了關(guān)鍵理論指導(dǎo)，在相當(dāng)程度上提髙了我國(guó)能源科學(xué)領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。1、打破“先污染后治理”傳統(tǒng)模式，在國(guó)際上率先提出能量轉(zhuǎn)化利用與co2分離一體化原理，解決了能源系統(tǒng)中溫室氣 體控制的重大科技難題世界各國(guó)長(zhǎng)期以來都是采用簡(jiǎn)單的手段（如燃燒）將煤、石汕、天然氣等燃料資源轉(zhuǎn)換成能源，然后再加以利用。對(duì)能源利 用過程中排放的污染物，先是放任自流，后又進(jìn)行處理，這種“先污染后治理”的做法造成奢侈的資源浪費(fèi)、過低的能源利用 率和不可容忍的壞境污染。因此，建立既能夠提高能源利用同時(shí)乂能夠解決壞境生態(tài)問題的新型能源打環(huán)境系統(tǒng)，是世界學(xué)術(shù)界共同研究的命題。c02肚能源利用過程中產(chǎn)生的上耍氣體，也

4、繪產(chǎn)生溫室效應(yīng)的上要根源。該所科研人員通過幺年對(duì)燃燒中化學(xué)環(huán)境現(xiàn)象的研究，在國(guó)際上率先提出與闡明了三種c02分離的一體化原理，應(yīng)用該原理，使c02捕獲率達(dá)到90%,并可實(shí)現(xiàn)100%封存，從而 解決了 c02減排的遛大科技難題，美國(guó)能源部稱之為“革命性突破”。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)（ipcc）在2005年關(guān)于 二氧化碳的捕捉與儲(chǔ)存的特別報(bào)告中特別指出：中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所金紅光教授對(duì)化學(xué)鏈燃燒的研究做出了垂大貢獻(xiàn)。 同時(shí)，該所研究提出了根除nox排放的新途徑：應(yīng)用燃料與空氣不直接接觸和無火焰氣網(wǎng)反應(yīng)機(jī)理，完全控制n0x生成，這對(duì) 解決燃煤造成污染問題是個(gè)重大突破。2、突破學(xué)科界限，

5、揭示了化學(xué)能與物理能綜合梯級(jí)利用原理傳統(tǒng)能源冇效利用的基本原理由吳仲華等在20世紀(jì)80年代提出，即熱能（物理能）的梯級(jí)利用廉理，但該原理不涉及化學(xué) 反應(yīng)過程中化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化利用問題。隨著能源科學(xué)和與英密切相關(guān)的環(huán)境、化工等學(xué)科的交叉與滲透，以及所涉及體系的 復(fù)雜化，傳統(tǒng)的物理能梯級(jí)利用原理已不足以解決能源、化匸、環(huán)境交叉領(lǐng)域內(nèi)超出熱力循環(huán)范圍的科學(xué)問題。探索建立能夠 突破物理能梯級(jí)利用范疇的能量轉(zhuǎn)化利用新原理迫在眉睫。該所研究人員打破了工程熱力學(xué)與化工學(xué)科在各自領(lǐng)域研究能源轉(zhuǎn)化過程的傳統(tǒng)模式，從而揭示了化學(xué)能與物理能綜合梯 級(jí)利用原理和機(jī)理，并開拓性闡明的化石燃料燃燒反應(yīng)品位降低與中低溫太陽

6、熱能品位提升的能晝釋放新機(jī)理。新的原理在多 方面獲得突破：實(shí)現(xiàn)熱轉(zhuǎn)功的熱力循壞與化工等其它生產(chǎn)過程有機(jī)結(jié)合。不僅注重了溫度對(duì)口的熱能梯級(jí)利用，且有機(jī)地結(jié) 合了化學(xué)能的梯級(jí)利用，突破傳統(tǒng)的聯(lián)合循環(huán)的概念，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域滲透的系統(tǒng)創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)循環(huán)與非熱力學(xué)動(dòng)力系統(tǒng)的 冇機(jī)結(jié)介。例如嘗試把燃料化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的過程（燃料電池）和熱轉(zhuǎn)功熱力學(xué)循環(huán)的冇機(jī)結(jié)介，實(shí)現(xiàn)化 學(xué)能與熱能綜合梯級(jí)利用等。建立了多功能的能源轉(zhuǎn)換利用系統(tǒng)。發(fā)明的無調(diào)整、未反應(yīng)氣適度循環(huán)的煤基甲醇（二甲讎）一 動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能10%2號(hào)，為我國(guó)當(dāng)前化工動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展提供了獨(dú)特的技術(shù)路線；提出的中低溫太陽能與化石

7、 能源互補(bǔ)的新型動(dòng)力系統(tǒng)，使太陽能凈發(fā)電效率達(dá)到35%,比常規(guī)高溫太陽能熱發(fā)電效率10-15個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)解決了太陽 能熱發(fā)電系統(tǒng)能源利用率低和成本高的兩人瓶頸，開拓了化仃燃料化學(xué):能梯級(jí)利川打可再工能源綜介4補(bǔ)的新途徑。相關(guān)成果 發(fā)表在瑞典召開的第-jui green exergy國(guó)際會(huì)議上，獲得了優(yōu)秀論文獎(jiǎng)和瑞典政府獎(jiǎng)勵(lì)。3、全面拓展了熱能梯級(jí)利用理論，熱力循環(huán)基礎(chǔ)研究獲得重要進(jìn)展20 tlt紀(jì)7080年代，總能系統(tǒng)概念的提出，促使熱力循環(huán)研究思路發(fā)生質(zhì)變，人們不再囿于單一循環(huán)的優(yōu)劣，而更著遛于 把不同循壞柞機(jī)結(jié)合起來的各種高性能聯(lián)合循環(huán)，并把能源利用提高到系統(tǒng)高度來認(rèn)識(shí)熱機(jī)的發(fā)展應(yīng)用，即

8、在系統(tǒng)的高度上 綜介考慮能量轉(zhuǎn)換過程屮能的梯級(jí)利用，不同品位和形式的能的合理安排以及各系統(tǒng)構(gòu)成的優(yōu)化匹配，總體合理利用不同品位 能，以獲得最好的整體效果。隨著聯(lián)介循環(huán)、熱電并供等復(fù)雜循環(huán)發(fā)展，迫切需要拓展“溫度對(duì)口，梯級(jí)利用”能的梯級(jí)利用 原理。該所研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長(zhǎng)期的研究實(shí)踐，取得了一系列成杲。一是開拓性提出與分析了務(wù)種新型熱機(jī)循環(huán)。如建立程氏循環(huán)數(shù) 學(xué)模型，給出了關(guān)鍵“尖玳現(xiàn)彖”的理論解釋，為新循環(huán)研究提供理論支撐，也推動(dòng)相關(guān)工程應(yīng)用。與日木和美國(guó)學(xué)者同時(shí)提 出新穎的氫氧聯(lián)合循環(huán)，淇頂?shù)籽h(huán)融合為一體，排放的尾氣為水熬汽，不會(huì)給環(huán)境帶來污染。還開展正逆循環(huán)耦合研究，提 出高效混合工質(zhì)的功冷聯(lián)

9、供循環(huán)。二是開拓了普適于復(fù)雜熱力系統(tǒng)的模擬、設(shè)計(jì)理論與分析方法。提出復(fù)雜循環(huán)比較法，通過 簡(jiǎn)單循環(huán)性能參數(shù)來推算復(fù)雜循環(huán)的特性。研究得到筈種動(dòng)力系統(tǒng)特性解析解，可作為標(biāo)準(zhǔn)解,用來檢驗(yàn)相關(guān)的數(shù)值解與探討 求解技巧。還提出了經(jīng)濟(jì) 效率等新準(zhǔn)則，更科學(xué)地評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能。三是對(duì)熱力循環(huán)系統(tǒng)提出了新認(rèn)識(shí)。得到各種聯(lián)合循環(huán)的 效率最佳壓比值與簡(jiǎn)明性能指標(biāo)，在國(guó)際上扱先得出：“余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)的效率最佳壓比近似于純?nèi)細(xì)廨啓C(jī)的比功址大壓 比”的科學(xué)論斷。澄淸了閑擾學(xué)術(shù)界的聯(lián)合循環(huán)中補(bǔ)燃理論問題，給出了全而的特性變化規(guī)律結(jié)論等。熱能梯級(jí)利用理論應(yīng)用 到丄程實(shí)踐，為解決關(guān)鍵技術(shù)問題提供理論指導(dǎo)。在大慶汕田采用聯(lián)合

10、循環(huán)發(fā)電來綜介利用汕出伴生氣，取得顯苦的節(jié)能效果。 基于熱能梯級(jí)利用理論開發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用到國(guó)家igcc示范電站系統(tǒng)集成優(yōu)化和方案設(shè)計(jì)。他們都獲得了有關(guān)部門的科 技獎(jiǎng)。該所理論研究成果拓展了工程熱物理學(xué)科，形成新的能源環(huán)境學(xué)和能源與化工學(xué)科交叉新型分支學(xué)科，自主創(chuàng)新了能源環(huán) 境系統(tǒng)集成新方法與新技術(shù)，形成了能的綜合梯級(jí)利用理論體系，為我國(guó)急需發(fā)展的能源技術(shù)發(fā)展提供了理論支撐，對(duì)我國(guó)節(jié) 能減排的重大能源需求提供了重要理論指導(dǎo)°二、不斷突破的潔凈煤燃燒技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用煤炭是我國(guó).'勺前及今后相半長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)一次性能源消費(fèi)中的上導(dǎo)，而煤炭傳統(tǒng)的燃燒方式會(huì)帶來包括粉塵和氧化硫、氮

11、氧化物等有害氣體在內(nèi)的環(huán)境污染。因此，發(fā)展具有廣泛燃料適應(yīng)性的高效清潔煤燃燒技術(shù)，成為我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的當(dāng)務(wù)z 急。中國(guó)科學(xué)院丄程熱物理研究所經(jīng)過長(zhǎng)期的研究實(shí)踐成功開發(fā)的循壞流化床鍋爐燃燒技術(shù)，不僅煤種適應(yīng)性強(qiáng)、熱能效率高, 而且氮氧化物的排放僅為傳統(tǒng)燃燒技術(shù)的20%,脫硫效率島達(dá)90%以i：,形成了具冇我國(guó)特色的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)研究開發(fā)平 臺(tái)和準(zhǔn)則，并成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。目前使用該所技術(shù)生產(chǎn)的鍋爐臺(tái)數(shù)超過2000臺(tái)，為我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐白主技術(shù)的深入推進(jìn), 為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展和國(guó)家“節(jié)能減扌0 ”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),做出了重要貢獻(xiàn)。1、針對(duì)國(guó)惜實(shí)際，堅(jiān)持自主創(chuàng)新在循環(huán)流化床研發(fā)的起始階段，兩

12、方而的難題使得研發(fā)工作步履艱難。一方面，由于國(guó)外對(duì)此方而的研究也處于起步階段, 相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)綜合了冬學(xué)科知識(shí)，需要大膽探索；另-方面，由于我國(guó)煤炭資源分布不均勻，煤質(zhì)變動(dòng)頻緊，工業(yè)整體裝備水 平低，持別是存在新技術(shù)在傳統(tǒng)鍋爐行業(yè)難以接受等困難。為此，研究所在進(jìn)行大量調(diào)査和論證的基礎(chǔ)上，組織專家開展系統(tǒng) 地研究與探索，于1984年在國(guó)內(nèi)率先建成了首臺(tái)2. 8mwt循環(huán)流化床熱水鍋爐，作為國(guó)內(nèi)首個(gè)工業(yè)化裝蜀直接運(yùn)用于北京中關(guān) 村地區(qū)供熱。隨后幗繞此臺(tái)鍋爐開展了長(zhǎng)達(dá)3年的應(yīng)用跟蹤測(cè)定，較早地得出了適合中國(guó)煤特點(diǎn)的循環(huán)流化床燃燒的工作參數(shù) 和燃煤粒度。這是循環(huán)流化床鍋爐研發(fā)從實(shí)驗(yàn)室階段走向工業(yè)應(yīng)用的里

13、程碑。自1985年始，工程熱物理研究所在筋種容鼠等級(jí)的循環(huán)流化床鍋爐的研發(fā)中，對(duì)具有我國(guó)持色的循環(huán)流化床鍋爐研究開發(fā) 和大型化進(jìn)行了長(zhǎng)期艱苦的努力。特別是近十年來，他們通過自遂的循環(huán)流化床燃燒試輪裝置和大犁冷態(tài)模擬試驗(yàn)臺(tái)，開展無 煙煤、貧煤、煙煤、褐煤、油頁巖、石油焦燃燒及脫硫排放試驗(yàn)，從而掌握了高硫煤、高灰煤等不同煤種的燃燒特性和扌h：放特 性。他們通過各項(xiàng)項(xiàng)目任務(wù)的完成，積累了豐富的循環(huán)流化床鍋爐研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了一支理論基礎(chǔ)扎 實(shí)、工程經(jīng)驗(yàn)豐富的研發(fā)隊(duì)伍，為促進(jìn)科研成果向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，該所在承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)任 務(wù)和示范丄程的過程小，運(yùn)用|

14、'1主專利和技術(shù)成功地在國(guó)內(nèi)推廣了循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，為國(guó)家取得了顯并的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保 效益和社會(huì)效益。2、滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展工程熱物理研究所堅(jiān)持技術(shù)研發(fā)與國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略緊密結(jié)合,在致力于實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)的同時(shí),更加注重針對(duì)實(shí)際鍋爐 產(chǎn)品的研究開發(fā)，同時(shí)注重加強(qiáng)與企業(yè)的合作，通過與企業(yè)合作，不斷突破技術(shù)關(guān)鍵，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在國(guó)家“七五”、“八 五”、“九五”和“十五”相關(guān)科技攻關(guān)課題以及多個(gè)國(guó)家示范工程項(xiàng)目的支持下，從35690噸/小時(shí)量級(jí)，先后成功地開發(fā) 出一系列循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品。其中，在國(guó)家“七五”期間完成了我國(guó)首臺(tái)35噸/小時(shí)循環(huán)流化床鍋爐研制；在“八五”期間

15、完成75噸/小時(shí)循環(huán)流化床鍋爐的研制:在“九五”末期完成了 25 mw循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)示范,并通過技術(shù)和產(chǎn)品鑒定;在 “十五”初期完成了 50 mw烏溫高壓循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)業(yè)化技術(shù)示范，并通過了產(chǎn)品鑒定；“十五”期間完成了 150 mw等級(jí)的 國(guó)家科技攻關(guān)課題和技術(shù)示范運(yùn)行，通過了項(xiàng)目驗(yàn)收、技術(shù)和產(chǎn)品鑒定；2007年12月，承擔(dān)的“200 mw循環(huán)流化床鍋爐技術(shù) 示范”項(xiàng)目在內(nèi)蒙神華億利能源有限責(zé)任公司正式投入商業(yè)運(yùn)行。該所循環(huán)流化床技術(shù)研究成果已獲取10多項(xiàng)專利授權(quán)，開發(fā)出系列容量和不同參數(shù)的近15種循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品，在潔 凈火力發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、劣質(zhì)燃料利用及城市集中供熱等方而得到廣泛應(yīng)

16、用，為市場(chǎng)提供了超過2000余臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)晶，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值累計(jì)超過100億尤。號(hào)該所合作的鍋爐制造企業(yè)的循環(huán)流化床鍋爐研發(fā)水平也在合作中得到人 幅度提高，一些金業(yè)已將循環(huán)流化床鍋爐作為主打產(chǎn)品，為企業(yè)發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。3、不懈技術(shù)攻關(guān)，占領(lǐng)科技致高點(diǎn)當(dāng)前，工程熱物理研究所以成熟的技術(shù)和隊(duì)伍基礎(chǔ)，成功參與到國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“超臨界循環(huán)流化床鍋 爐”的研究開發(fā)任務(wù)中,并世打上海電氣（集團(tuán)）介作開發(fā)針對(duì)實(shí)際工程的超臨界循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)品。超臨界蒸汽循環(huán)可大幅 度提高電廠發(fā)電效率，將超臨界技術(shù)與循環(huán)流化床技術(shù)結(jié)合，可使循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)成為名副其實(shí)的高效消潔煤燃燒

17、技術(shù), 也將使供電效率提高到43.2%,不但環(huán)保性能突出，而且可高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其節(jié)能效果明顯，商業(yè)前景十分光明。由于世界上對(duì) 于超臨界循環(huán)流化床的研究還處于起步階段，沒仃實(shí)際應(yīng)用，人最的、基礎(chǔ)性的問題還亟待解決，丄程熱物理研究所將抓住機(jī)會(huì)，迎接挑戰(zhàn)，期犁通過5 10年的時(shí)間，完成這項(xiàng)歷史賦沖他們的光榮使命。研發(fā)歷程:2000年，研制成功130噸/時(shí)高溫旋風(fēng)分離循環(huán)流化床鍋爐。2002年，研制成功240噸/時(shí)級(jí)高溫髙壓循環(huán)流化床鍋爐。2003年，以135兆瓦等級(jí)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)示范為核心的國(guó)家“十五”科技攻關(guān)課題通過驗(yàn)收。2005年，研制成功我國(guó)首臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的480噸/時(shí)（150兆瓦）超高

18、壓再熱循環(huán)流化床鍋爐。2007年，研制成功我國(guó)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的200兆瓦等級(jí)無外置床的循環(huán)流化床鍋爐。這一連串里程碑，見證了工程熱物理研究所在潔凈煤燃燒技術(shù)研發(fā)道路上的不懈奮斗。三、城市生活垃圾處理和綜合利用成套技術(shù)服務(wù)“綠色奧運(yùn)”中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所依托學(xué)科及團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，對(duì)垃圾綜合處置、利用開展了系統(tǒng)研究和應(yīng)用開發(fā)，形成了一批具有 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利成果，并在國(guó)內(nèi)十余城市推廣應(yīng)用,不僅實(shí)現(xiàn)了重大環(huán)保設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,推進(jìn)了國(guó)家環(huán)衛(wèi)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步, 而且為實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能敍排目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)“綠色北京、綠色奧運(yùn)”做出了貢獻(xiàn)°1、垃圾填埋氣消納技術(shù)（發(fā)明自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的焚燒火炬）垃圾填埋堆體

19、中的生物質(zhì)在厭氧發(fā)酵條件下將產(chǎn)生大量的填埋氣，其中含有甲烷（占50%-60%）.二氧化碳和其他微量氣體（占 40%-50%） 填埋氣不僅易燃易爆、污染環(huán)境,而且其中的甲烷所適成的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍,屬于強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體。通過將填埋氣收集后進(jìn)行燃燒，叮以人人減少溫室氣體的扌if放。針對(duì)國(guó)外進(jìn)i】設(shè)備價(jià)格冷貴、負(fù)荷調(diào)節(jié)比小（只能達(dá)到20： 1）的現(xiàn) 實(shí)悄況，該所研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過5年潛心研究，成功研制出國(guó)內(nèi)疔臺(tái)上知識(shí)產(chǎn)權(quán)的填埋氣焚燒火炬（低丿k頭篡管組合式、簡(jiǎn)穩(wěn)定性、 超寬負(fù)荷調(diào)節(jié)比填埋氣焚燒火加）系統(tǒng)，并在北京、深圳、上海、湘潭、廈門等城市的10余處垃圾填埋場(chǎng)成功推廣應(yīng)用。該火 炬系統(tǒng)火焰穩(wěn)定，

20、燃燒效率高（大于99%）,負(fù)荷調(diào)節(jié)比大于100： 1,能適應(yīng)惡劣氣彖，具有自動(dòng)化程度高、點(diǎn)火容易和熄火、 回火、停電等保護(hù)功能，專家評(píng)審認(rèn)為其技術(shù)水平達(dá)國(guó)際領(lǐng)先。迄今為止，全國(guó)運(yùn)用該技術(shù)的火炬系統(tǒng)日處理填埋氣能力已超40萬立方米，為我國(guó)節(jié)能減排戰(zhàn)略做出了重大貢獻(xiàn)。2、垃圾填埋氣發(fā)電技術(shù)（發(fā)明自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的填埋氣發(fā)電機(jī)組）利用填埋氣發(fā)電是“變廢為寶、能源再生”的冇效方式。我國(guó)每年填埋生活垃圾超過1億噸，典型的城市生活垃圾毎千克 可產(chǎn)生0. 064-0. 44立方米填埋氣，全國(guó)每年的城市生活垃圾將產(chǎn)生104-716億立方米的填埋氣，因此填埋氣也是一-種不可忽視 并應(yīng)予以利用的資源。同時(shí)，我國(guó)頒布的

21、城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建沒標(biāo)準(zhǔn)也已作出對(duì)填埋氣進(jìn)行消納和利用 的明確規(guī)定。該所研究人員以國(guó)產(chǎn)柴汕機(jī)發(fā)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，在開展高壓、受限空間填埋氣燃燒特性研究和模擬性能實(shí)驗(yàn)等的 基礎(chǔ)上，掌握了燃機(jī)系統(tǒng)進(jìn)氣壓縮比、歧管噴注和影腔室?guī)缀渭s束等關(guān)鍵技術(shù)，成功改造出以填埋氣為燃料的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。新 -代填埋氣發(fā)電機(jī)組運(yùn)用新型儲(chǔ)氣腔換氣、多腔室預(yù)燃室燃燒的方式，單機(jī)容魚達(dá)500kw,發(fā)電效率達(dá)33%以上，不僅滿足了動(dòng) 力性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求，還進(jìn)一步降低了溫室氣體的排放量。該火炬及發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)國(guó)外設(shè)備具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。一是市場(chǎng)潛力巨大，全國(guó)上千個(gè)垃圾填埋場(chǎng)對(duì)填埋氣火炬 和發(fā)電設(shè)

22、備的市場(chǎng)需求巨大。二是價(jià)格低廉。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的填埋氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組和焚燒火炬售后服務(wù)方便快捷，易損 零部件容易獲紂，費(fèi)用低廉，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,同時(shí)還可出口其它國(guó)家。三是具備廣泛的適應(yīng)性。填埋氣和沼氣均是生物質(zhì)厭氧 發(fā)醉的產(chǎn)物，成分相近，因此填埋氣發(fā)動(dòng)機(jī)和填埋氣火矩也可用于污水處理廠、大型禽備養(yǎng)殖場(chǎng)及各類沼氣工程等。3、填埋氣合成二甲醛技術(shù)針對(duì)名數(shù)垃圾填埋場(chǎng)遠(yuǎn)離輸電網(wǎng)絡(luò)、產(chǎn)氣嚴(yán)相對(duì)較小或地點(diǎn)偏遠(yuǎn)，無法采川發(fā)電形式對(duì)填埋氣加以利用的惜況，該所研究團(tuán)隊(duì)還適時(shí)啟動(dòng)了以填埋氣為化工原料生產(chǎn)民用液體燃料一二甲讎的研究。該所聯(lián)合中國(guó)石油大學(xué)、北京公用爭(zhēng)業(yè)科學(xué)研究 所、北京環(huán)衛(wèi)集團(tuán)等，以國(guó)內(nèi)成熟的“合成氣一

23、步氣相法制二甲醸"技術(shù)和相關(guān)設(shè)備為基礎(chǔ),進(jìn)行工藝流程和設(shè)備部件改造， 通過中試試驗(yàn),已取得了關(guān)鍵性成果，形成了完整技術(shù)路線。目前，該所正與北京市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)合作，準(zhǔn)備啟動(dòng)研建年產(chǎn)二甲儲(chǔ) 5000噸級(jí)的工業(yè)示范裝置。二甲讎除傳統(tǒng)上用作拋射劑、致冷劑、發(fā)泡劑、潤(rùn)滑劑和化工原料以外，由于其無毒、無致癌性，且價(jià)格低廉、熱效率高, 燃燒過程中無殘液、無黑煙，因而作為 種優(yōu)質(zhì)、清潔的燃料，近年來被用作液化石油氣(lpg)理想的替代品。此外，利用天然 氣或煤炭生產(chǎn)二甲瞇的技術(shù)已被廣泛研究并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，但隨著當(dāng)前天然氣和煤炭的采集成木不斷飆升，二甲瞇生產(chǎn)成本猛 漲，已超過3000元/噸，而利用填埋氣為

24、原料生產(chǎn)二甲陋，生產(chǎn)成本僅在1000元/噸左右，不僅經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且市場(chǎng)應(yīng)用 前景廣闊。利用埴埋氣生產(chǎn)一一甲陋，不僅減少了二甲張匸業(yè)對(duì)煤和天然氣等不可再生資源的消耗、實(shí)現(xiàn)r資源和能源的循環(huán)利 用，而且對(duì)于保障我國(guó)能源安全、控制環(huán)境污染都大有裨益。4、循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所在承擔(dān)中國(guó)科學(xué)院重大和特別支持項(xiàng)目“城市固體廢棄物焚燒及綜合處理”的基礎(chǔ)上,開展 了原生垃圾直接焚燒、焚燒污染物控制、焚燒系統(tǒng)集成等研發(fā)工作，建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)100t/d處理量的循壞流化床垃圾焚燒系 統(tǒng)，完成了循環(huán)流化床垃圾焚燒技術(shù)的開發(fā)。循環(huán)流化床垃圾焚燒爐是在高速氣流作用下，山氣流騾動(dòng)類固體在爐

25、膛內(nèi)沸騰流動(dòng)，使得氣體與顆粒發(fā)生激烈碰播混合, 因而其燃燒效率和燃燼速率均可得到有效保證。具有燃燒完全、效率高的特點(diǎn)。循環(huán)流化床由于燃燒穩(wěn)定，溫度均勻，對(duì)控制熱力nox生成、降低燃燒過程中c0的濃度、何效破壞二惡英類物質(zhì)菲常有利,為確保污染物排放達(dá)標(biāo)創(chuàng)造了至關(guān)重耍的條件。具仃排放清潔、污染小的特點(diǎn)。5、濕解制肥和垃圾綜合處理技術(shù)我國(guó)垃圾人多為混合垃圾，給焚燒和制肥兩類處理方式均帶來定的難度,如人最高含水的耐余類物質(zhì)會(huì)影響焚燒效果， 卿料等難降解物的存在影響犀肥產(chǎn)品的品質(zhì)。結(jié)合可降解有機(jī)物濕解制肥和可燃物焚燒，構(gòu)成了城市生活垃圾處理和綜合利用 技術(shù)，建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)基于可降解有機(jī)物濕解處理的綜合

26、處理系統(tǒng)，處理能力為100t/d。在綜合處理中，采用濕解的方式替代傳統(tǒng)的堆肥，濕解制肥是在高溫有水的情況下使垃圾可降解物快速轉(zhuǎn)換為肥料的過程。 在100%滅菌的悄況下最大限度的保留原料中的有機(jī)質(zhì)，使從垃圾到肥料的時(shí)間由堆肥的十幾天縮短到2個(gè)小時(shí)以內(nèi)。加上密閉 式的操作環(huán)境，可以與焚燒進(jìn)行有效配合（從處理時(shí)間和反應(yīng)空間兩個(gè)尺度上），形成一個(gè)統(tǒng)一體。6、燃（焚曲尾氣循環(huán)流化床凈化技術(shù)燃（焚）燒尾氣循環(huán)流化床凈化技術(shù)主耍用于燃煤鍋爐和垃圾焚燒爐的尾氣中污染物的脫除，這些污染物包括：酸性氣體（氯 化氫hc1、二氧化硫s02為主）、有機(jī)類污染物（pcdds、pcdfs即二惡英類）、重金屬等。燃（焚）燒尾

27、氣循壞流化床凈化技術(shù)以循壞流化床為核心，利用堿性物質(zhì)在循環(huán)流化床內(nèi)的多次循壞，充分與尾氣中的酸性 氣體進(jìn)行反應(yīng)，通過形成以cac12. nh20、cas03和cas04. nh20為主的固態(tài)物質(zhì)將煙氣中的酸性氣體脫除；利用活性炭在循壞流 化床內(nèi)的循環(huán)，吸附尾氣中的二惡英和重金屈，并結(jié)合除塵器從尾氣中徹底分離。尾氣循壞流化床凈化技術(shù)中堿性物質(zhì)可以采用漿態(tài)和干態(tài)兩種方式給入，產(chǎn)物以干態(tài)排出，不僅避免了含二惡英廢水（垃圾 焚燒尾氣凈化過程）的處理，而且降低了系統(tǒng)的耗水雖。在循環(huán)流化床1二采用噴動(dòng)與循環(huán)流化組合形式的反應(yīng)器，在固體物料上采用多元顆粒,以増加反應(yīng)物湍動(dòng)混合、改善流化 狀態(tài)、增加農(nóng)面更新，

28、使得脫除劑顆粒得以高效利用，從而利用較低的ca/（s+0.5cl）燃爾比實(shí)現(xiàn)較高的酸性氣體脫除率，并以脫除劑的使用的減少,降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。7、低污染排放和髙效能源轉(zhuǎn)換的焚燒技術(shù)通過減少焚燒過程i【c 1的含量，減少二惡應(yīng)類有機(jī)污染物的排放，避免含hc1煙氣對(duì)金屈壁面的髙溫腐蝕，提髙蒸汽參數(shù); 以減少酸性氣體對(duì)尾部受熱而的低溫腐蝕降低，降低焚燒爐排煙溫度，提高鍋爐效率。采用外置式換熱器技術(shù)，通過外置換熱器內(nèi)受熱面的合理布置及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，結(jié)合高參數(shù)焚燒鍋爐熱力特性分析，避免含1ic1 煙氣對(duì)金屬壁面的高溫腐蝕，以提高蒸汽參數(shù)。四、可再生能源開發(fā)和利用技術(shù)1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用。風(fēng)能作為發(fā)展披快的

29、可再生的淸潔能源，已經(jīng)成為世界各國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略中重要的組成部分。風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)制造，是風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組開發(fā)的關(guān)鍵核心技術(shù)之一，由于設(shè)計(jì)過程中涉及空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、實(shí)驗(yàn)與測(cè)試、制造 技術(shù)等名個(gè)學(xué)科協(xié)訓(xùn)問題，因此設(shè)計(jì)難度極大。隨著新的技術(shù)、工藝和材料的發(fā)展，大型風(fēng)力機(jī)葉片在設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法方 面出現(xiàn)了新的變化。工程熱物理研究所自2004年開始，在徐建中院士的領(lǐng)導(dǎo)下，致力于大熨風(fēng)電葉片相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究，在推進(jìn)我 國(guó)具有自主知浜產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電葉片的產(chǎn)業(yè)化，以及參與風(fēng)電葉片標(biāo)準(zhǔn)體系的研究和標(biāo)準(zhǔn)制訂等方面取得了豐碩的成恥主持并完 成了多項(xiàng)863項(xiàng)目的研究任務(wù)，并與國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)

30、布局比較完善的保定高開區(qū)合作，成立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)專門從事風(fēng)電葉片研發(fā) 與生產(chǎn)的企業(yè)華翼風(fēng)電葉片研發(fā)中心，致力于風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)、研發(fā)與制逍和推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化工作，現(xiàn)已學(xué)握風(fēng)電葉片的氣動(dòng)設(shè) 計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模芯制作、模具設(shè)計(jì)制作、葉片生產(chǎn)工藝、葉片檢測(cè)等全套核心技術(shù)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率葉片設(shè)計(jì)與研發(fā)體系。2007年11月,國(guó)內(nèi)第一片自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)2.0mw、單片長(zhǎng)38米的風(fēng)電葉片正式下線,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的風(fēng)電葉片長(zhǎng)長(zhǎng)為40.25米，但發(fā)電功率只能達(dá)到1.5mw.先進(jìn)的產(chǎn)品引來了眾名同行的關(guān)注，現(xiàn)已有國(guó)內(nèi)近十家單位提出了購買葉片、模具、生產(chǎn)工藝, 以及注資與合作開發(fā)的意向，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值將達(dá)到億元以上。2、

31、生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用生物質(zhì)也叫生物質(zhì)原料，是指用以提供生物質(zhì)能的植物、糞便及有機(jī)廢物的原料總稱，包括生物質(zhì)能源作物(草本植物、木 本植物、水生植物)和各類有機(jī)垃圾。生物質(zhì)燃燒發(fā)電具有原料適應(yīng)性廣、處理罐大、能源轉(zhuǎn)化速度快等突出的優(yōu)點(diǎn)。該所在成功推進(jìn)循環(huán)流化床燃煤鍋爐產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)匕從2004年開始部署大規(guī)模生物質(zhì)燃燒發(fā)電鍋爐的研究開發(fā)工作，已 完成了包括玉米、小麥秸稈、玉米芯、稻殼、果木枝條、鋸木屑、木屑等在內(nèi)的生物質(zhì)燃料的燃燒特性、燒結(jié)特性和排放特性 研究，成功開發(fā)出循環(huán)流化床生物質(zhì)直燃專利技術(shù)，并與國(guó)內(nèi)鍋爐制造企業(yè)合作,完成了 35t/h(6mw) ,75t/h(12mw)、130t/h

32、(25mw) 容雖等級(jí)生物質(zhì)循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐的設(shè)計(jì)方案。當(dāng)前，該所生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)已進(jìn)入技術(shù)示范階段，擬通過建設(shè)25mw級(jí)發(fā)電規(guī)模的生物質(zhì)燃燒發(fā)電鍋爐技術(shù)示范工程， 學(xué)握秸稈類生物質(zhì)規(guī)模燃燒的關(guān)鍵技術(shù)，建立生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的秸稈類生物質(zhì)循壞流化床鍋爐技 術(shù)。3、中低溫太陽能綜合利用技術(shù)及應(yīng)用一是槽式太陽能集熱系統(tǒng)。c經(jīng)完成10卅槽式太陽能實(shí)驗(yàn)臺(tái)建設(shè)和實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的200rw 式太陽能集熱系統(tǒng)將于2009年初建成。該系統(tǒng)為太陽能空調(diào)、人陽能海水淡化，以及太陽能提供匸業(yè)蒸汽等太陽能熱利用技術(shù)奠宦基礎(chǔ)。二是槽式太陽能熱化寧利用技術(shù)太陽能燃料轉(zhuǎn)換是基于太陽能熱化學(xué)原理，利用太

33、陽熱能驅(qū)動(dòng)化石燃料分解、重整等吸熱反應(yīng)，將中低溫太陽熱能轉(zhuǎn)換為 高熱值、淸潔的氣體燃料，如氫、合成氣等。該所研究人員開展了太陽能甲醇分解制合成氣、太陽能甲醇重笹制氫等關(guān)鍵過程的干瓦級(jí)實(shí)驗(yàn)研究，研制成功的“高效一 體化太陽能吸收一反應(yīng)器”攻克了中低溫太陽能燃料轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵技術(shù)難題。提出了槽式太陽能凈發(fā)電效率達(dá)到30%的新型太陽能 與替代燃料互補(bǔ)的熱電循環(huán)，研究成果為開拓新一代太陽能與化石能源互補(bǔ)的熱電系統(tǒng)捉供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。五、燃?xì)廨啓C(jī)及通用流體機(jī)械技術(shù)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗1、微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)及應(yīng)用以微型燃?xì)廨啓C(jī)為核心的分布式供能系統(tǒng)是二十一世紀(jì)的高效、消潔能源技術(shù)的重要發(fā)展方向之一，同時(shí)微型燃?xì)廨啓C(jī)也 是國(guó)防建設(shè)急需的裝備。該所參與完成了國(guó)家“ i五” 863計(jì)劃能源技術(shù)領(lǐng)域燃?xì)廨啓C(jī)專項(xiàng)“100kw級(jí)微型燃?xì)廨啓C(jī)及熱電聯(lián)供系統(tǒng)研制試運(yùn)”項(xiàng) 目，其成果縮小了我國(guó)微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，形成了微熨燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)犍技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)j'國(guó)內(nèi) 空白，使我國(guó)成為初步掌握燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)技術(shù)和成套能力的國(guó)家。在“十一五”期間，正在開展以工程化和產(chǎn)業(yè) 化應(yīng)川為口標(biāo)的微型燃?xì)廨啓C(jī)報(bào)機(jī)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化及冷熱電供能系統(tǒng)工程示范研究，努力實(shí)現(xiàn)微型燃?xì)廨啓C(jī)曲基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基 礎(chǔ)研究走向工程應(yīng)用的跨越。2、流體機(jī)械節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用流體機(jī)械上耍包括以汽輪機(jī)、水輪機(jī)、煙