朱治平丨中国科学院工程热物理研究所
密执根盆地的热弹性模拟
密执根盆地的热弹性模拟
杨小毛;丁中一
【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》
【年(卷),期】1994(0)Z1
【摘要】沉积盆地的沉降过程受沉积物载荷的控制,但热也起着相当重要的作用。
本文系用一种热弹性分层模型,考虑载荷及温度的共同影响,并计入了二者之间的弱耦合作用,讨论盆地的沉降过程。
用这种热弹性分层模型模拟计算了密执根(Michigan)盆地在古生代的沉降曲线。
密执根盆地是北美大陆上一近圆形的大盆地,具巨厚层沉积物,构造作用简单,属于稳定的克拉通内部盆地。
计算结果与实际资料能较好地吻合,并且指出了有关热事件是升温或者降温的性质。
【总页数】9页(P213-221)
【关键词】密执根盆地;热弹性;沉降曲线
【作者】杨小毛;丁中一
【作者单位】中国科学院地球物理研究所;北京大学地质系
【正文语种】中文
【中图分类】P544.4
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1.珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡干酪根热演化模拟与生烃 [J], 傅飘儿;李晓亚;汤庆艳;张铭杰;丛亚楠;张同伟
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文
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2023年中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议 会议手册
2023年中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议会议手册1. 引言1.1 会议背景中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议是每年一次的重要学术盛会，旨在促进国内外工程热力学领域的交流与合作。
自1978年首届会议以来，该会议已成功举办了44届，并成为我国工程热物理学领域的重要活动之一。
2023年中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议将于某某时间在某某地举行。
本届会议将提供一个全面深入的平台，使得各界专家学者、行业代表和科研机构能够就当前的工程热力学问题共同探讨并分享最新的研究成果和技术前沿。
同时，通过此次会议，将推动能源利用技术的创新发展，加强国内外在此领域的科技合作与交流。
1.2 目的与意义本次会议旨在搭建一个广泛而深入的交流平台，促进工程热力学及相关领域的合作、创新与发展。
通过聚集各界专家和行业代表，我们将共同探讨工程热力学研究现状、能源利用技术前沿以及新兴领域的发展方向。
此次会议的意义在于推动学术界与工业界之间的密切合作，加强理论和实践之间的联系，从而加速科学研究成果的转化与应用。
同时，通过交流与互动，提升国内工程热力学领域的整体水平和影响力，在构建节能环保社会中发挥积极作用。
1.3 会议主题本次会议将围绕以下主题展开讨论：- 工程热力学研究现状：回顾并总结当前工程热力学领域的最新进展和取得成果，分享各类应用案例以及关键技术突破。
- 能源利用技术前沿：探索能源利用领域最新的科技进展，包括可再生能源、清洁能源、能源转换与传输等创新技术。
- 新兴领域探索：聚焦新兴领域如低碳经济、智慧城市等，讨论工程热力学在这些领域中所起的关键作用。
通过本次会议，我们期待与会嘉宾能够从不同角度和领域出发，共同分享思想、交流经验，并探讨未来工程热力学与能源利用的发展方向。
同时，亦为参会者提供了一个广泛联系和合作的平台，促进了工程热力学领域的深入研究和应用。
2. 研讨会议题部分内容如下：2.1 工程热力学研究现状:工程热力学是研究能量转化和能量流动的原理以及与之相关的工程应用的学科。
基于XC7V690T的在轨抗单粒子翻转系统设计
基于 W+VQNXL$ 的在轨抗单粒子 翻转系统设计
夏!俊/ 张嘉伟/ 孙!晨% 朱昶文/ 江亚州/
%/L 上海卫星工程研究所!上海!%3//3'* %L 上海航天电子技术研究所!上海!%3//3'&
摘 要 针 对 核 心 工 业 级 ,)V# 型 ^I<V 芯 片 d.B"5'3( 抗 辐 照 能 力 较 弱 ' 在 轨 运 行 期 间 存 在 较 高 单 粒 子 翻 转 风 险 的 问 题 ! 为 了 提 高 d.B"5'3( 在 轨 抗 单 粒 子 翻 转 的 能 力 及 配 置 文 件 注 数 修 改 的 灵 活 性 ! 设 计 了 一 种 基 于 d.B"5'3( 的 在 轨 抗 单 粒 子 翻 转 系 统 架 构 *其 硬 件 架 构 主 要 由 d.B"5'3(,)V# 型 ^I<V 芯 片 'Vd433 反 熔 丝 型 ^I<V 芯 片 以 及 多 片 ^GV,K 组 成 * 软 件 架 构 主 要 包 括 Vd433反 熔 丝 型 ^I<V 对 d.B"5'3( 进 行 配 置 管 理 及 监 控 管 理 !对 d.B"5'3( 进 行 在 轨 重 构 管 理 !d.B"5'3( 通 过 调 用 内 部 ,S#-I 核 实 现 对 配 置 )V# 资 源 的 自 主 监 控 和 维 护 *在 轨 实 验 结 果 表 明 !采 用 工 业 级 ,)V# 型 ^I<V 芯 片 d.B"5'3( 的 某 航 天 器 通 信 机 在 轨 测 试 过 程 中 成 功 进 行 了 ,S# 纠 错 !通 信 机 在 轨 工 作 正 常 ! 通 信 链 路 稳 定 ! 满 足 使 用 要 求 ! 表 明 该 系 统 架 构 可 以 有 效 提 升 d.B"5'3( 抗 单 粒 子 翻 转 能 力 !可 以 为 其 他 ,)V# 型 ^I<V 抗 单 粒 子 翻 转 设 计 提 供 借 鉴 与 参 考 $
中科院工程热物理研究所所长秦伟、副所长朱俊强一行来院访问
中科院工程热物理研究所所长秦伟、副所长朱俊强一行来院访
问
佚名
【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》
【年(卷),期】2009(22)2
【总页数】1页(PF0002-F0002)
【正文语种】中文
【中图分类】V
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3.中国工程院院士赵连城先生的高足我国信息功能材料与器件方面颇具知名度的青年专家中国仪表功能材料学会常务理事、《功能材料》学术期刊编委哈尔滨工业大学材料科学与工程学院院长助理材料物理与化学系副主任、信息功能材料与器件研究所副所长博士生导师李美成教? [J], 杨亲民;
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循环流化床富氧气化实验研究
循 环 流 化床 富氧气 化 实验 研 究
刘嘉鹏 ， 朱 治平 ， 蒋海波 ， 王 月 ，吕清 刚
（ １ 中国科学院工程热物理研究所 ， 北京 １ ０ ０ １ ９ ０； ２ ．中 国科学院大学 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ）
摘 要 ： 在循环流化床 富氧气 化实 验台上 ， 通过调节水蒸气 流量使气 化温度基 本稳定在 ９ １ ０ ℃， 研究 了不 同氧气浓度及 气化 当量 比对煤气组 分 、 产 气率 、 冷 煤 气效 率 及碳 转 化率 的影 响 。结 果 表 明 ， 氧气 浓 度从 ２ ５ ％增 加 至 ４ ０ ％时 ， Ｎ， 体 积 分数 从 ４ ８ ． ８ ２ ％ 降低 至 ３ ３ ． ８ ３ ％， Ｈ 从 ２ １ ． ４ ７ ％不断增加至 ２ ７ ． ５ ９ ％， Ｃ Ｈ ４ 基本不变 ； 受水蒸气流量影 响 ， 氧 气浓度高 于 ３ ５ ％时 ， Ｃ Ｏ体 积分数 降低 ， Ｃ Ｏ ： 体积分数 增加 ； 氧气 浓度 ４ ０ ％时 的煤气 热 值为 空气 气 化煤 气 热值 的 １ ． ８ ４倍 ， 产 气率 随 氧气 浓度 增 加从 ２ ． ３ ５ ｍ３ ／ ｋ ｇ 降至２ ． １ ３ ｍ ／ ｋ ｇ ， 冷煤气效率 和碳转 化率 不断增大 ； 当气化 当量 比从 ０ ． ２ ０增加至 ０ ． ２ ９时 ， Ｎ２ 体 积分 数先 降低 后升
超流氦低温恒温器冷质量准直调节及低温变形分析
Vol 54,No. 10Oct 2020第54卷第10期2020年10月原子能科学技术AtomicEnergyScienceandTechnology超流氮低温恒温器冷质量准直调节及低温变形分析韩瑞雄1!,邹正平S 朱洪岩2常正则2,葛锐2,李少鹏2北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京100191$2.中国科学院高能物理研究所，北京100049)摘要：为满足超导射频腔及超导磁体低温下的加速器准直精度要求，对超流氦低温恒温器冷质量的准直 调节方案进行分析。
通过对冷质量的低温位移进行有限元模拟计算，获得其在2 K 超流氦温区的位移变形量，利用拉伸丝型位移监测仪(WPM)在线测量数据来验证模拟分析方法°结果表明，模拟值与测 量值具有较好的一致性，为底部支撑型式低温恒温器的准直调节方案设计提供了重要的数据基础°关键词：超流氦;低温恒温器;低温位移；拉伸丝型位移监测仪；准直中图分类号:TL503. 2文献标志码:A 文章编号：10006931(2020)10197906doi ： 10. 7538/yzk. 2019. youxian. 0710Alignment and Cryogenic Deformation Analysis of Cold Massin Superfluid Helium CryomoduleHAN Ruixiong 1% , ZOU Zhengping 1 , ZHU Hongyan % ,CHANG Zhengze % , GE Rui 2 , LI Shaopeng %(1. School of Energy and Poxver Engineering , Beihang University , Beijing 100191, China $2. Institute of High Energy Physics , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100049 , China )Abstract : To meet the alignment requirement of superconducting radio frequency (SRF )cavityandsuperconducting magnetatcryogenictemperatureintheacceleratorsystem !thedesignofadjustmentandalignmentofthecoldmassinsuperfluidheliumcryomoduleshouldbeanalyzed Thecryogenicdeformationofthecold massatthe2 K superfluidhelium temperature level wassimulated and obtained bythefiniteelement method ! meanwhilethesimulationanalysis method waschecked bythecryogenicdeformationdataofthecold massonline measured by the wireofposition monitor (WPM ) The resultsshowthatthesimulationresultandmeasurementresulthaveagoodconsistency ! anditprovidesanimportantdatafoundationforthealignmentdesigninthetypeofbo t omsupportedcryomodule收稿日期20190918；修回日期：2020-03-03基金项目：中国科学院战略性先导科技专项资助项目(XDA030213)作者简介:韩瑞雄(1983-),男，内蒙古鄂尔多斯人，高级工程师，博士研究生，流体机械及工程专业网络出版时间：2020-04-20$ 网络出版地址：http ：〃kns. cnki. net/kcms/detail/11. 2044. TL. 20200417. 1442. 006. html1980原子能科学技术第54卷Key words:superfluid helium$cryomodule$cryogenic deformation$wire of position monitor$alignment加速器驱动的次临界系统(ADS)的注入器I由中国科学院高能物理研究所负责研制，其中的TCM低温恒温器工作在2K超流氮温区，内部包括2台325MHz Spoke型(= 0.12)超导射频腔'台超导螺线管磁体等(1勺o TCM低温恒温器是国际上首台带束流运行的底部支撑型式超导腔低温恒温器。
基于Aspen_Plus的循环流化床工业气化炉模拟
2018年第37卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1709·化 工 进展基于Aspen Plus 的循环流化床工业气化炉模拟刘忠慧1，2，于旷世1，张海霞1，朱治平1，2（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）摘要：循环流化床煤气化炉在工业应用过程中，由于试验煤种及操作条件的多样性，通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。
因此以大量工程数据为边界条件，基于Gibbs 自由能最小化原理，利用Aspen Plus 对气化过程进行模拟，通过灵敏度分析，研究了单因素氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、空气/蒸汽预热温度变化对气化指标的影响；并运用正交实验，研究了以上4种因素共同作用的结果。
研究结果表明：氧煤比增加使有效气（CO+H 2）含量、冷煤气效率先增加再减小，并在0.45～0.50kg/kg 时取得最大值；蒸汽煤比增加使煤气热值和气化温度减小，对有效气含量基本没有影响；气化压力增加使煤气热值和气化温度增加；空气/蒸汽预热温度增加使气化温度、有效气含量、冷煤气效率增加，煤气热值减小。
通过正交实验综合分析，氧煤比和空气/蒸汽预热温度对气化指标的影响较为显著，两者对气化指标的影响趋势基本一致；蒸汽煤比主要影响煤气热值，而气化压力主要影响比氧耗，对其他指标影响较小。
关键词：循环流化床；优化；Aspen Plus ；灵敏度分析；正交实验中图分类号：TQ546 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）05–1709–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1493Simulation of industrial circulating fluidized bed gasifier by Aspen PlusLIU Zhonghui 1，2，YU Kuangshi 1，ZHANG Haixia 1，ZHU Zhiping 1，2（1Institute of Engineering Thermophysics ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190，China ；2University of ChineseAcademy of Sciences ，Beijing 100049，China ）Abstract ：In the process of industrial circulating fluidized bed gasification ，experimental research is time-consuming and cost-consuming due to the diversity of coal types and operating conditions. A circulating fluidized bed gasifier model was developed by Aspen Plus based on Gibbs free energy minimization. The boundary conditions of the simulation were set in terms of existing industry data. Different factors in gasification process were investigated ，including oxygen-coal ratio ，stream-coal ratio ，gasification pressure and air/stream preheating temperature. The orthogonal experiments were used to study the interactive effect of the four factors. The results showed that the gasification product （CO+H 2） content and cold gas efficiency increase first and then decrease with oxygen-coal ratio increasing. The optimal range of oxygen-coal ratio is 0.45—0.50kg/kg. The gas heating value and gasification temperature decrease with the increase of stream-coal ratio. However ，the gasification product content is hardly affected by stream-coal ratio. The gas heating value and gasification temperature increase with gasification pressure increasing. The gasification temperature ，gasification product content and cold gas efficiency increase with air/stream preheating temperature increasing ，while gas heating value decreases with air/stream preheating temperature increasing. The oxygen-coal工艺模拟与优化。
水泥窑炉替代燃料使用效果评估:三个关键指标
水泥窑炉替代燃料使用效果评估：三个关键指标
王俊杰;杨华伟;湛月平;蔡军;朱治平
【期刊名称】《水泥》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】利用替代燃料是水泥企业降低生产成本、碳排放量和单位熟料产品综合煤耗的重要途径。
与煤相比,替代燃料在种类、均匀性、尺寸、水分含量等方面存在巨大差异,给企业利用替代燃料带来了较大挑战。
本文系统归纳了水泥窑炉替代燃料使用效果评估的三个关键指标,分别为替代燃料的热量替代率(TSR)、热量利用率(TUR)及经济效益,并分别阐述了影响TSR、TUR和替代燃料经济效益的主要因素,为水泥企业评估替代燃料使用效果提供参考。
替代燃料活化高效燃烧技术可消除TSR、TUR提升“瓶颈”——燃烧问题、落入烟室/熟料,提高TSR、TUR,提升替代燃料的经济效益。
【总页数】5页(P33-37)
【作者】王俊杰;杨华伟;湛月平;蔡军;朱治平
【作者单位】中国科学院工程热物理研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室;煤灵活燃烧与热转化山西省重点实验室;山西省煤炭清洁高效燃烧与气化工程研究中心;中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.625
【相关文献】
1.农作物秸秆在水泥焚烧替代燃料应用中的关键问题探讨
2.水泥窑炉协同处置可燃废弃物和应用替代燃料热量替代率TSR分析与计算
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4.石油焦燃料的钒危害——替代型燃料石油焦中钒对玻璃窑炉蓄热室格子体的侵蚀
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耦合光热发电储热-有机朗肯循环的先进绝热压缩空气储能系统热力学分析
第 12 卷第 12 期2023 年 12 月Vol.12 No.12Dec. 2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology耦合光热发电储热-有机朗肯循环的先进绝热压缩空气储能系统热力学分析尹航1，王强1，朱佳华2，廖志荣2，张子楠1，徐二树2，徐超2（1中国广核新能源控股有限公司，北京100160；2华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206）摘要：先进绝热压缩空气储能是一种储能规模大、对环境无污染的储能方式。
为了提高储能系统效率，本工作提出了一种耦合光热发电储热-有机朗肯循环的先进绝热压缩空气储能系统(AA-CAES+CSP+ORC)。
该系统中光热发电储热用来解决先进绝热压缩空气储能系统压缩热有限的问题，而有机朗肯循环发电系统中的中低温余热发电来进一步提升储能效率。
本工作首先在Aspen Plus软件上搭建了该耦合系统的热力学仿真模型，随后本工作研究并对比两种聚光太阳能储热介质对系统性能的影响，研究结果表明，导热油和太阳盐相比，使用太阳盐为聚光太阳能储热介质的系统性能更好，储能效率达到了115.9%，往返效率达到了68.2%，㶲效率达到了76.8%，储电折合转化系数达到了92.8%，储能密度达到了5.53 kWh/m3。
此外，本研究还发现低环境温度、高空气汽轮机入口温度及高空气汽轮机入口压力有利于系统储能性能的提高。
关键词：先进绝热压缩空气储能；聚光太阳能辅热；有机朗肯循环；热力学模型；㶲分析doi： 10.19799/ki.2095-4239.2023.0548中图分类号：TK 02 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2023）12-3749-12 Thermodynamic analysis of an advanced adiabatic compressed-air energy storage system coupled with molten salt heat and storage-organic Rankine cycleYIN Hang1, WANG Qiang1, ZHU Jiahua2, LIAO Zhirong2, ZHANG Zinan1, XU Ershu2, XU Chao2(1CGN New Energy Holding Co., Ltd., Beijing 100160, China; 2School of Energy Power and Mechanical Engineering,North China Electric Power University, Beijing 102206, China)Abstract:Advanced adiabatic compressed-air energy storage is a method for storing energy at a large scale and with no environmental pollution. To improve its efficiency, an advanced adiabatic compressed-air energy storage system (AA-CAES+CSP+ORC) coupled with the thermal storage-organic Rankine cycle for photothermal power generation is proposed in this report. In this system, the storage of heat from photothermal power generation is used to solve the problem of limited compression heat in the AA-CAES+CSP+ORC, while the medium- and low-temperature waste heat generation in the organic Rankine cycle power收稿日期：2023-08-18；修改稿日期：2023-09-18。
燃气轮机合成气稀释扩散燃烧多喷嘴[发明专利]
![燃气轮机合成气稀释扩散燃烧多喷嘴[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/21150ade0b4c2e3f572763f6.png)
专利名称：燃气轮机合成气稀释扩散燃烧多喷嘴专利类型：发明专利
发明人：肖云汉,张哲巅,穆克进,王岳
申请号：CN200610150337.6
申请日：20061026
公开号：CN101169251A
公开日：
20080430
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明一种低污染物排放、低噪声的适用于合成气的多喷嘴稀释扩散燃烧系统。
采用一个液体燃料喷雾燃烧喷嘴、五个旋向相同的合成气喷嘴的布置方式，可以进行稀释扩散燃烧。
燃料旋流器和空气旋流器分别采用切向孔的形式和叶片式径向旋流器，两者之间的旋向相反。
叶片选用背面开槽和开切向孔式的两种特殊结构。
申请人：中国科学院工程热物理研究所
地址：100080 北京市海淀区北四环西路11号
国籍：CN
代理机构：中科专利商标代理有限责任公司
代理人：周国城
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2023年度中国工程热物理学会科学技术奖评审结果
2023年度我国工程热物理学会科学技术奖评审结果一、评选背景我国工程热物理学会科学技术奖是我国工程热物理学会设立的一项重要奖项，旨在表彰在工程热物理领域取得突出成就的科技工作者和科研团队，推动工程热物理学科的发展和创新。
评选工作从提名、初评、复评到最终评选，均严格按照学会相关评选规定和程序进行，确保评选工作的公正、公开和公平。
二、评选流程1. 提名阶段：评选工作首先进行提名阶段，由学会会员及有关单位提名候选人或团队。
2. 初评阶段：学会设立初评专家梯队，对提名材料进行初步评审，确定初选候选人。
3. 复评阶段：通过专家评审和评议委员会讨论，对初选候选人进行深入评审，最终确定获奖候选人。
4. 最终评选：学会召开评选委员会会议，对复评结果进行审议和投票表决，最终确定获奖名单。
三、评选结果2023年度我国工程热物理学会科学技术奖评审工作已经结束，评选结果如下：一等奖：编号奖项名称获奖人/团队单位主要成就1 高温燃烧器热阻降低关键技术的研究与应用我国航空发动机集团有限公司A研究所该团队在高温燃烧器热阻降低关键技术方面取得了突破性进展，为提高航空发动机热效率、降低燃油消耗做出了重要贡献。
2 高效换热器传热增强技术及应用我国工程热物理研究院该单位在高效换热器传热增强技术及应用方面取得了显著成就，为工业设备节能和环保提供了重要技术支撑。
二等奖：编号奖项名称获奖人/团队单位主要成就1 新型热能储存材料研发与应用上海交通大学材料科学与工程学院该团队在新型热能储存材料方面开展了深入研究，并取得了可喜成果，推动了新能源领域的热能储存技术进步。
2 高温热交换器材料研究与创新华中科技大学材料科学与工程学院该团队在高温热交换器材料研究与创新方面做出了重要贡献，为高温工业领域的材料应用提供了重要支撑。
三等奖：编号奖项名称获奖人/团队单位主要成就1 工程热物理仿真与优化技术研究北京航空航天大学工程热物理研究所该单位在工程热物理仿真与优化技术研究方面进行了长期探索和实践，取得了一系列重要成果，并为相关领域技术应用提供了重要支撑。
配煤比例及温度对气化反应特性影响
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配煤比例及温度对气化反应特性影响
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宋云涛,郑金星,杨庆喜,陈永华,冯汉升,刘璐,李君君,丁开忠,陈根,王鹏彧,魏江华
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非人灵长类的体细胞克隆动物的制备方法
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ZL201210073412.9
语音识别方法及系统
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中科院工程热物理所宁波分所落户慈溪
中科院工程热物理所宁波分所落户慈溪
余良全
【期刊名称】《今日科技》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】不久前，中国科学院工程热物理研究所宁波分所项目签约仪式在慈溪市行政中心举行。
这是继中国空间技术研究院在慈溪建立中国航天生物科技园、中国家用电器研究院在慈溪建立华东分院之后，慈溪引进大院名校的又一举措。
【总页数】1页(P7)
【作者】余良全
【作者单位】慈溪市科技局
【正文语种】中文
【中图分类】F426.5
【相关文献】
1.卧薪尝胆为能源事业的明天而工作——访中科院工程热物理所副所长肖云汉（1981级，1988硕，1992博） [J], 胡洋
2.中科院工程热物理所加压滴管炉研制取得进展 [J],
3.中科院物理所高温热物性测试技术研究取得新进展 [J],
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5.中科院工程热物理所压气机气动性能研究获进展 [J], 科苑
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氧化铈颗粒在可见光至红外波段的光谱辐射特性
氧化铈颗粒在可见光至红外波段的光谱辐射特性李斌;朱群志【摘要】为得到氧化铈颗粒的辐射特性,通过溴化钾压片法得到了随机分散的氧化铈粒子系,并利用紫外/可见/近红外分光光度计和傅里叶红外光谱仪测量了氧化铈粒子系在0.4 ～25μm的透射率,计算了粒子系衰减系数以及单个颗粒衰减因子.结果表明,氧化铈颗粒在可见光至中红外波段有较高的吸收能力.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2018(034)001【总页数】5页(P33-36,80)【关键词】辐射特性;压片法;透射率测量;太阳能热化学【作者】李斌;朱群志【作者单位】上海电力学院能源与机械工程学院,上海200090;上海电力学院能源与机械工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】O432.1;O436.2在许多工程应用以及自然现象中,粒子系的辐射特性(吸收、透射、反射、散射、发射等)在能量传递过程中起着重要作用.电站锅炉内煤粉颗粒的辐射特性会影响炉膛内的温度进而影响锅炉热效率;太阳能热化学制氢过程中反应颗粒通常在可见光波段具有较高的吸收能力,其辐射特性对于热化学反应器的设计、模拟、优化具有重要作用;大气气溶胶颗粒对来自太阳短波辐射和地球长波辐射产生吸收和散射作用,从而影响地-气系统的辐射能量平衡.材料的辐射特性参数通常可以通过实验测量以及数值预测这两种途径获得.实验测量是获得材料热辐射特性数据的基本手段,目前国内外研究者主要采用实验方法测量材料的辐射特性,其中透射法由于其简单可行而获得了广泛应用.CORAY P等人[1]实验测量了热化学反应过程中ZnO颗粒的热辐射特性.MARTI J[2]研究了太阳能高温接收器的悬浮颗粒辐射特性.刘晓东、戴景民[3]利用溴化钾压片法测量了0.7～25 μm波长范围的氧化铝/煤灰粒子透射率,利用mie理论结合k-k关系式反演计算了颗粒的光学常数.邢键等人[4]利用悬浊液法,测量了氧化铝粒子在可见光波段的透射率,并且反演了复折射率.此外,还与压片法粒子系透射率测量结果进行了对比,结果吻合良好.林莉等人[5]采集了晴天与沙尘暴两种天气情况下的大气气溶胶颗粒,通过粒子系透射率数据反演了颗粒的光学常数.黄兴等人[6]搭建了光谱反射测量系统,测量了含铁酸镍颗粒溴化钾压片的透射率.氧化铈及铈基复合氧化物具有优良的氧化还原性能,被广泛应用于催化领域.ABANADES S等人[7]提出了CeO2/Ce2O3两步法热化学循环水解制氢体系.该循环体系由两步组成:第一步在高温高压下,CeO2发生分解反应,产生Ce2O3和O2;第二步反应温度为400～600 ℃,Ce2O3与水反应生成H2和CeO2.该体系实现了氢气的制备以及氧化铈的循环利用.热力学分析与实验研究表明,该循环切实可靠,具有工业化应用前景.目前,有关氧化铈颗粒的辐射特性的研究较少.LOPES R等人[8]通过实验测量了氧化铈薄膜的透过率,得到了折射率、衰减系数等辐射特性参数;LIANG Z等人[9]和GANESAN K等人[10]通过压片法,分别得到了致密及多孔的块状氧化铈压片在300～1 100 nm和900～1 700 nm波长范围内的透过率.但颗粒的辐射特性与薄膜和块状物体有所不同,因此氧化铈颗粒的辐射特性需要得到更多的关注.本文主要研究氧化铈金属氧化物颗粒在可见光以及红外光谱区间的辐射特性,分析并研究了压片潮解、压片厚度等因素对透射率测量结果的影响.1 溴化钾压片工艺将待测颗粒与溴化钾颗粒均匀混合后,倒入模具中由压片机加压.溴化钾粉末在较大压力下会变成透明晶体,如此待测颗粒就会分散在透明介质内,形成均匀分布的悬浮粒子系.压片法优点较多,如对光谱没有干扰,散射光影响小,可用于定量分析,压成的样品薄片便于测量等.1.1 溴化钾压片操作流程(1) 取足够量溴化钾(纯度为分析纯及以上),放入研钵中研磨,并用74 μm筛子进行筛分,得到较细的溴化钾颗粒.(2) 将研磨筛分后的溴化钾颗粒与待测颗粒放入干燥箱中充分干燥.称取一定量的干燥后样品并按所需比例均匀混合.将混合好的样品放入干燥箱中干燥.充分干燥后置于干燥器中保存.(3) 将样品粉末倒入模具中,由压片机加压,压力约30 MPa,时间约1 min.由于溴化钾颗粒容易潮解,压片过程中应尽量保持样品干燥.此外,溴化钾颗粒过大,模具中样品是否铺平,都会对压片的透明度产生一定影响.本文采用红外专用压片机模具,压片实物如图1所示.图1 纯溴化钾压片与含有待测颗粒的溴化钾压片1.2 湿度对溴化钾压片透射率的影响为研究湿度对溴化钾样品的影响,将溴化钾压片置于湿度为70%的环境中15 min,测量静置前后样品的透射率光谱并进行比较,结果如图2所示.图2 溴化钾透射率由图2可知,溴化钾容易潮解,受潮后样品的透射率降低,且样品潮解对可见光、近红外波段影响较大.因此,测量过程中需要注意保持样品干燥.2 粒子系相对透射率的测量2.1 可见光至近红外波段测量利用日本岛津公司生产的UV-3600分光光度计测量了0.4～2.5 μm波段粒子系的透射率.UV-3600分光光度计为双光路测量系统,测量时在一侧放置含氧化铈颗粒的溴化钾压片,另一侧放置纯溴化钾压片作为参比样品,从而得出粒子系的透射率. 2.2 中红外波段测量利用赛默飞世尔科技生产的Nicolet iS50傅里叶红外光谱仪测量了2.5～25 μm 波段粒子系的透射率.首先,测量纯溴化钾压片的透射率,将其作为背景文件保存于计算机中.再以纯溴化钾透射率为背景,测量含有待测颗粒溴化钾压片的透射率,得出待测颗粒的透射率.2.3 粒子透射率测量结果分别利用UV-3600分光光度计与Nicolet iS50傅里叶红外光谱仪对不同厚度的含有氧化铈颗粒的溴化钾压片的透射率进行测量,并对2.5 μm处的透射率进行比较,结果如表1所示.表1 不同厚度样品透射率(2.5 μm处)测量结果对比样品厚度/mm透射率/%UV-3600NicoletiS500.345.7444.960.628.5329.090.916.9117.35由表1可知,两台仪器测量得到的透射率较为接近.图3为质量分数为1%的含CeO2颗粒的溴化钾压片的透射率测量结果.对每个厚度分别制作3个样品,测量其透射率,求取平均值作为各个厚度的样品的相对透射率.由图3可知,随着厚度的增大,粒子系的相对透射率有所降低.CeO2颗粒辐射特性具有明显的光谱选择性,其相对透射率随着波长的增大,先增大后减小,约在10 μm处透射率最高.氧化铈粒子系在可见光至中红外波段具有较低的透射率(15%～60%).氧化铈粒子系可吸收大部分太阳辐射能量,使反应器达到较高的温度,提高了热化学的反应速度.图3 不同厚度的含CeO2颗粒溴化钾压片透射率3 氧化铈粒子系衰减系数以及颗粒的衰减因子通常认为,粒子系中粒子间距较大时,单个粒子的辐射特性只与本身特征有关而不受其余粒子影响,因而粒子系中粒子的吸收和散射都可以单独计算.这种情况被称为独立散射.此时粒子系的辐射特性主要由单个粒子的辐射特性决定.通过对单个粒子辐射特性的叠加计算可以获得整个粒子系的辐射特性.当粒子系非常稀疏或者其粒子系厚度很薄时,可以认为辐射能量经过粒子一次散射和吸收作用后就不再碰到其他粒子,因此可简化计算为单次吸收和散射.根据参考文献[11]独立散射的条件为:-1(1)式中:fv——粒子的体积分数;λ——入射波长;D——粒子的粒径.由于本文所计算的粒子系中颗粒的体积分数较低,经计算,fv=0.003 8,满足独立散射条件,所以本文采用独立散射模型对粒子系的辐射特性进行计算.利用丹东百特科技有限公司的bettersize2000激光粒度分析仪测量得到有关粒径的多项参数.氧化铈颗粒粒径参数测量结果分别如表2和图4所示.表2 颗粒粒径相关参数μm中位径D50体积平均径D[4,3]面积平均径D[3,2]13.5916.837.71由于均一系易于求解,又能直观反映粒子系的辐射特性,因此通常假设粒子系是由粒径相同的颗粒组成的均一系粒子系.颗粒粒径一般选择面积平均径D[3,2]=7.71 μm[11].图4 颗粒粒径分布对于均一系粒子系,有:(2)式中:βext——粒子系的衰减系数,mm-1;Qext——颗粒衰减因子,无量纲.根据比耳定律,在忽略多次散射的影响下,粒子系的单色透射率可表示为:γλ=exp(-βλ,exts)(3)式中:γλ——波长λ对应的粒子系透射率;βλ,ext——波长λ处对应的衰减系数;s——粒子系厚度.本文利用粒子辐射特性相关理论,根据式(3),由实验测量的透射率光谱计算出粒子系的衰减系数以及单个颗粒的衰减因子.图5为3种不同粒子系厚度的氧化铈粒子系的衰减系数.由于3组样品中的颗粒体积分数均相同,因此3组样品的光谱衰减系数基本相同,与理论吻合较好.图5 氧化铈粒子系的衰减系数根据式(2),在已知颗粒粒径的情况下,可由粒子系衰减系数计算得到单个颗粒的衰减因子.由于颗粒的衰减因子仅与尺度参数、光学常数有关,因此同一种样品的单个颗粒衰减因子相同.对计算所得颗粒衰减因子求取平均值,所得曲线如图6所示.图6 氧化铈颗粒的衰减因子4 结论(1) 利用溴化钾压片法,测量了体积分数为0.003 8,颗粒平均粒径为7.71 μm,厚度分别为0.3 mm,0.6 mm,0.9 mm的含氧化铈颗粒溴化钾压片在2.5～25 μm波长范围内的光谱透射率,结果表明,样品透射率随着厚度的增大而减小.(2) 根据实验结果计算了氧化铈粒子系的衰减系数以及单个颗粒的衰减因子.结果表明,氧化铈颗粒的辐射特性具有明显的光谱选择性,其衰减因子随着波长的增加,先减小后增大,并在约10 μm处达到最小.颗粒在可见光波段具有较高的衰减能力,故氧化铈粒子系可吸收大部分太阳辐射能量,使反应器达到较高的温度,提高了热化学反应速率.【相关文献】[1] CORAY P,LIPI W,STEINFELD A.Experimental and numerical determination of thermal radiative properties of ZnO particulate media[J].Journal of Heat Transfer,2010,132(1):93-109.[2] MARTI J.Experimental determination of the radiative properties of particle suspensions for high-temperature solar receiver applications[J].Heat TransferEngineering,2014,35(3):272-280.[3] 刘晓东,戴景民.Mie散射理论测量粒子系复折射率的透射方法[J].红外与激光工程,2009,38(5):820-824.[4] 邢键,孙晓刚,周琛,等.悬浊液光谱透射法测量烟尘粒子的复折射率[J].光谱学与光谱分析,2010,30(12):3371-3374.[5] 林莉,齐宏,王希影,等.哈尔滨地区气溶胶粒子光学常数的实验研究[J].节能技术,2013,31(4):340-344.[6] 黄兴,张筱娴,帅永,等.铁基氧化物微颗粒的光谱辐射特性[J].化工学报,2015(S1):308-313.[7] ABANADES S,FLAMANT G.Thermochemical hydrogen production from a two-step solar-driven water-splitting cycle based on cerium oxides[J].SolarEnergy,2006,80(12):1611-1623.[8] LOPES R,MOURA L M,BAILLIS D,et al.Directional spectral emittance of a packed bed:correlation between theoretical prediction and experimental data[J].ASME Journal of Heat Transfer,2001,123(2):240-248.[9] LIANG Z,CHUEH W C,GANESAN K,et al.Experimental determination of transmittance of porous cerium dioxide media in the spectral range of 300～1 100 nm[J].Experimental Heat Transfer,2011,24(4):285-299.[10] GANESAN K,LIPINSKI W.Experimental determination of spectral transmittance of porous cerium dioxide in the range 900～1 700 nm[J].Journal of HeatTransfer,2011,133(10):1-6.[11] 谈和平,夏新林,刘林华,等.红外辐射特性与传输的数值计算——计算热辐射学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006:105-138.。
应用热成象技术测量高温气流温度场
应用热成象技术测量高温气流温度场
朱德忠;廖理
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】1999(20)6
【摘要】１前言高温风洞的温度高达１７００℃，流速达０．９马赫数。
为了测
量风洞中气流温度分布的均匀性，通常采用铂铑３０－铂铑１０热电偶温度传感器，但是它只能采用逐点移测法，因此它不可能在同一时刻将一条检测线上气流温度测量出来。
同时在高温气流测量时，热电偶接点由...
【总页数】4页(P738-741)
【关键词】热成象;温度场;参照物;高温风洞
【作者】朱德忠;廖理
【作者单位】清华大学工程力学系
【正文语种】中文
【中图分类】V211.752
【相关文献】
1.超声波测温技术在高温气流温场测量中的应用 [J], 常蕾;赵俭
2.双热偶加热补偿式高温气流温度测量方法 [J], 朱建宁
3.用红外热成象技术对大型钢水包表面温度场的测试 [J], 冯昂;谭丕顺
4.应用相关技术测量炉内高温烟气流速的研究 [J], 袁镇福;周洁
5.自补偿平衡式双热偶高温气流温度测量 [J], 周玉铭;朱建宁
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循环流化床气化技术研发与工程应用实例分析朱治平中国科学院工程热物理研究所2017年9月7日报告提纲中科院循环流化床技术简介1循环流化床煤气化技术工程应用3循环流化床煤气化技术研发2煤气化残碳处理技术研发与应用4中国科学院工程热物理研究所简介中国科学院直属科研机构，由中国工程热物理学科的奠基人吴仲华先生创建于1956年的中国科学院动力研究室发展而来主要从事能源、动力和环境等领域的基础研究与应用发展相结合的战略高技术研究获国家级和院、部级一、二等奖以上奖项40余项，研究所正高级科研人员45人，其中院士2人，国家杰青、百人计划、千人计划等22人拥有中关村本部、合肥分所、青岛分所、毕节分所、廊坊研发中心、连云港基地重大突破—煤炭清洁高效利用循环流化床技术实力中国重要的循环流化床技术研发基地•率先在中国开展循环流化床技术研发•拥有中国最大规模的循环流化床技术研发人员团队•拥有2400m 2试验用房，建有大中型冷热态试验平台近20套•拥有30多台套先进的测试和分析仪器循环流化床技术实力已形成具有自主知识产权的循环流化床技术研发平台•对循环流化床技术在煤及多种燃料和废弃物的燃烧、热解、气化等转化和利用方面的应用进行了30年系统研究•建立了中国典型煤种和典型生物质在循环流化床中的燃烧和排放特性数据库，正在建立典型煤种的循环流化床气化特性数据库•完成的技术创新已申报130多项国内外专利，其中100余项已获授权技术成果实现产业化应用•与锅炉行业有着广泛合紧密的长期合作，与多家锅炉生产企业建立了长期紧密的合作开发关系•2500余台产品级应用，循环流化床锅炉机组等级全面覆盖12MW－25MW－50MW－150MW－200/300MW基本炉型•以粉煤(0~12mm)核心目标煤质适应性强煤气中不含焦油和酚；无废水空间循环气化，易放大面向工业燃气、系统解决方案技术应用分类循环流化床煤制清洁工业燃气✓气化剂：空气+水蒸汽煤气热值：1200~1500 kcal/Nm3 规模15k~60km3/h台✓煤种适应性广泛，工业燃气成本0.1~0.15元/Nm3，折合天然气同热值＜1元/Nm3✓连续运转率95%以上，无焦油酚水、化工废水排放面向中小合成氨改造—循环流化床富氧气化制合成气✓气化剂：富氧（~40%）+水蒸汽煤气组分：CO+H2~65% （CO+H2）/N2≈3✓0~12mm粉煤，煤种适应性广，吨氨煤耗、吨氨氧耗低，系统能将高✓煤气无焦油、无废水产生，清洁环保，大幅降低综合成本循环流化床纯氧气化制合成气✓直接使用0~12mm粉煤，焦末等，使用煤种不受灰熔点限制✓气化剂高温预热回收煤气热量，降低氧耗及氧气成本报告提纲中科院循环流化床技术简介1循环流化床煤气化技术工程应用3循环流化床煤气化技术研发2煤气化残碳处理技术研发与应用4✓14个用户，30台套工业应用✓数十种不同性质的煤为原料✓日处理煤量8600余吨✓稳定产出热值为1100~1450 kcal/Nm 3的煤气2580万Nm 3/d0.2t/d(2004)5t/d 中试(2012)25000Nm 3/h 冷煤气（2011）25000Nm 3/h 热煤气（2013）40000Nm 3/h 冷煤气（2014）60000Nm 3/h 冷煤气（2015）循环流化床煤气化技术研发来源工业分析/%收到基热值元素分析/%M ar A ar V ar V daf FC ar (MJ/kg)C ar H ar N ar O ar S ar 港口20.8 3.9633.9145.0741.3321.5758.44 3.580.7814.10.34内蒙17.213.2928.738.442.8219.8553.59 3.030.7211.340.84试验运行曲线试验用煤质产品级技术研发新式高温空气预热器技术大截面风帽以及无风室布风技术静态料层密封和逆流排渣技术高通量双级返料技术高效旋风分离技术高效间冷技术布袋除尘器前部温度保护和预分离联合技术横置锅筒无腔余热锅炉技术循环流化床气化炉技术产品开发：融合八大核心技术的系统集成已发表论文60余篇；申报国家发明专利24项，已获授权20项技术研发成果——第三方评价40000Nm 3/h 煤制工业燃气技术经中国石化联合会组织的鉴定被评价为达到国际领先水平（2015）25000Nm 3/h 煤制工业燃气技术经中国电机工程学会组织的鉴定被评价为达到国际先进水平（2015）0.1 t/d 小试试验台(2005年)8t/d 中试研究平台(2014年)金化500t/d 示范工程循环流化床加压煤气化技术研发报告提纲中科院循环流化床技术简介1循环流化床煤气化技术工程应用3循环流化床煤气化技术研发2煤气化残碳处理技术研发与应用4印尼W. H. Winning 4×30000Nm 3/h项目(2016年)我国首个海外运行的煤清洁制工业燃气项目中国铝业集团5×40000Nm 3/h 项目(2015年)我国一次建成的规模最大的工业燃气站信发集团分三期建成1×40000Nm 3/h (2014年)、2×40000Nm 3/h、2×60000Nm 3/h项目目前在建第四期2×60000Nm 3/h项目技术验证✓以华东、华北、华南、西北、印尼的十多种煤为原料✓技术产品已应用于国内和印尼的13个用户、共30台，产值11亿元，产气能力107.5万方/时产业化应用✓服务于铝业、镁业、焦化等行业(1+2）×40000Nm 3/h——冷煤气——350t/d （2+2）×60000Nm 3/h——600t/d ◆项目一期1台2014年5月投运，二期2台2015年7月投运，已经签订四期合同◆项目累计运行：1000天+，单次连续244天，连续运转率＞92%◆国内首次完成此容量等级的工程示范及冷煤气工艺流程验证◆首次完成40~45%浓度的循环流化床富氧气化工业示范运行通过中国石油和化工联合会科技成果鉴定—达到国际领先水平信发华宇40000Nm 3/h 项目1.23.29.71075原料成本水电气人员固定资产折旧循环流化床煤制工业燃气与两段炉相比，单位体积煤气成本低0.15元/Nm3，以单气化炉满负荷年运行8000小时计算，累积节约成本5400万元/年本技术与两段炉相比，没有焦油酚水排放，劳动环境明显改善1×60000Nm 3/h——500t/d——替代焦炉煤气用于生产LNG ，焦未气化◆项目2015年8月投运，国内目前最大容量的常压循环流化床气化炉◆项目一次投运即通过168小时考核国内首台此容量等级、首次用于替换焦炉煤气制LNG迁安九江焦化60000Nm 3/h 项目工程应用实例——九江焦化工程应用实例——九江焦化5×40000Nm 3/h——350t/d——广泛应用高灰高水低阶煤◆项目2015年5月投运，当时国内最大容量的常压循环流化床煤气站◆中国铝业集团公司2016年标杆工程，单次连续运行310天，连续运转率95%广西平果铝5×40000Nm 3/h 循环流化床煤气化项目工程应用实例——广西平果铝典型应用业绩——广西平果铝原生产线基本情况规模：目前合成氨生产能力为年产8万吨合成氨，实际产能约为6万吨，计划目标为年产10万吨合成氨造气：间歇式制气，原料为石灰碳化煤球，半水煤气各成分含量为CO(28%~32%)、H2(33%~34%)、CO2(11.6~12.6%)、CH4(1.8~2.4%)、N2(19~22%)、H2S(1~2%)。
其中CO+ H2 约65%。
原料：基本上为贵州无烟煤，固定碳68%~72%，发热量约5800大卡左右，挥发份6%~9%，水份7%~10%，价格750~800元/吨消耗：吨合成氨耗半水煤气约3300m³ 耗原煤1600kg/吨氨，耗电1500 kWh/吨氨其他：型煤生产线采用变换气进行碳化烘干，系统压力压差约0.06MPa.项目单位用户煤种平果铝用煤固定碳%68-7238.67挥发份%6-939.40灰%9-1918.79 水%7-1017.40 发热量kcal/kg5800左右4225报告提纲中科院循环流化床技术简介1循环流化床煤气化技术工程应用3循环流化床煤气化技术研发2煤气化残碳处理技术研发与应用4煤气化前处理与后处理技术研发需求：高水分的低阶粉煤干燥分选，保证进料流畅、提高能效、改善品质100 kg/h （2011)500 kg/h （2013) 5 t/h （2015）前处理技术：流化床干燥分选技术后处理技术：残炭燃烧技术气化飞灰：细、难燃、量大实现气化灰渣和细粉灰燃尽与气化系统的热力匹配，提高煤气化效率提高系统总能效，实现煤的清洁、高效、梯级利用 5 t/d 气化细粉灰燃烧试验台气化细粉灰燃烧技术研发中国科学院战略性先导科技专项（A类）支持30kW 预热燃烧台架0.2MW 预热燃烧平台机理实验台架：✓预热燃烧基础研究✓掌握预热燃烧规律✓氮迁移转化机制2MW 预热燃烧中试小试平台：✓预热过程✓燃烧过程✓低NOx 排放特性中试装置：✓中试规模放大特性✓中试规模预热特性✓中试规模燃烧及排放2004年建成2014年建成2015年建成20t/h 锅炉(14MW)2016年建成工程放大：✓工程放大✓性能试验✓产业化应用：1)广西河池1台2)宁县银川8台气化细粉灰燃烧技术研发5吨/日气化灰渣和细粉灰CFB燃烧高温蒸汽发生系统中试平台（河北廊坊）气化残炭燃烧技术研发1.在中试平台上完成了气化细粉灰的系统燃烧试验，气化细粉灰燃烧后飞灰含碳量为0.88%，燃烧效率高达98.6%；2.获得了气化细粉灰硫与氮元素的赋存特性及燃烧过程转化特性；3.掌握了提高气化细粉灰燃烧效率的关键影响规律，为工业示范装置的设计及运行提供指导。
40吨/日气化细粉灰燃烧工业试验装置气化细粉灰燃烧技术研发气化细粉灰燃烧技术研发宿迁细粉灰飞灰<1%气化细粉灰燃烧技术研发茌平细粉灰飞灰<1%技术优势及可靠性气化残碳燃烧技术具有以下特点：•可以单独燃烧3000~5000kcal/kg气化残碳（挥发分＜3%），完全可以满足工业生产中不同气化工艺产生的气化残碳•可以掺烧粉煤•节能环保，残炭炉热效率高，污染物排放低•残炭炉负荷调节范围大：50%～110%，满足客户运行需求•燃烧技术、运行经验成熟•残炭炉成本低，市场优势凸显2015年3月，工业信息化部和财政部联合编制了《工业领域煤炭高效利用行动计划（2015-2020）》，对工业领域煤炭清洁化利用做出布局，行动计划推荐了21种工业领域煤炭清洁高效利用参考技术。
循环流化床煤气化技术位列其中。