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中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司:创新创业追求卓越

作者:admin发布时间:2020-02-09 20:38

  中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司(简称华能清能院)是中国华能集团公司直属的清洁能源技术研发机构。主要从事煤基清洁发电和转化、可再生能源发电、污染物及温室气体减排等领域的技术研发、技术转让、技术服务、关键设备研制和工程实施。

  清能院下设循环流化床锅炉技术部、低质煤清洁高效利用技术部、煤气化及多联产技术部、温室气体减排与清洁燃料技术部、清洁能源系统设计优化技术部、可再生能源发电技术部和风力发电技术部等专业部门。重点研发方向涵盖近零排放▲=○▼燃煤发电、煤气化及煤基清洁转化、CO2捕集利用和封存、大型循环流化床锅炉、低质煤高效利用、水电、风电、太阳能发电、海洋能发电、生物质△▪▲□△能发电、发电新材料、能源系统设计优化、页岩气和煤层气开发等技术领域。攻克了一系列重大关键技术,截止2016年底,清能院已拥有国家授权专利414项,人均专利数为3.70件。发表论文214篇。获得各类科技成果40余项,其中,国家科学技术奖1项,中国电力科技进步奖7项,中国石油和化学工业联合会科学技术奖2项,北京市科学技术奖4项,国家能源科学技术进步奖2项,集团公司科学技术奖24项。

  清能院瞄准清洁能源领域的核心技术和前沿技术,加强关键技术研发和示范,实现多项具有国际先进水平的清洁能源技术的示范工程。在清洁煤发电技术方面,开发出我国首台2000t/d级两段式干煤粉加压气化炉并应用于我国首座整体煤气化联合循环示范电站;研制出我国首台700℃先进超超临界发电关键部件验证试验平台,累计运行超过8000小时;具有自主知识产权的循环流化床(CFB)锅炉和气化炉进入国际能源市场;开发出CFB锅炉选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术,达到国际领先水平,并得到广泛应用。在可再生能源技术方面,建成我国首座1.5MWth菲涅尔式太阳能热发电实验示范装置,开发出适合于太阳能热发电的导热油储热系统和熔盐储热系统;开发出我国首台200kW级波浪能发电装置。在CO2捕集技术方面,2008年建成我国首套燃煤电厂CO2捕集试验示范装置,2009年建成目前世界上最大的燃煤电厂CO2捕集工程,2013年建成我国第一套应用于天然气联合循环烟气中CO2捕集的中试装置;2016年建成我国首套基于IGCC的燃烧前CO2捕集装置,年捕集6~10万吨CO2。在燃煤电厂汞检测与污染控制方面,建成我国首套全流量烟气汞污染控制系▪•★统,达到国际先进水平。

  清能院拥有一流的科研平台,是“国家能源煤清洁低碳发电技术研发(实验)中心”、“国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发(实验)中心”、“煤基清洁能源国家重点实验室”以及“中美清洁能源联合研究中心”的重要依托单位。还建成了“温室气体减排北京市重点实验室”和“北京市低质清洁高效利用技术研发中心”。清能院积极参与国家产业联盟的创建,目前参与了“二氧化碳捕集、利用与封存产业技术创新战略联盟”及“国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟”两个国家级创新战略联盟的创立,并成为联盟核心成员。

  清能院积极开展国际交流合作与技术服务,先后同美洲、欧洲、大洋洲、亚洲等四大洲二十多个国家和地区的相关组织或机构建立起了密切的科技交流与合作关系,在“中美清洁能源研究中心”、“中欧CCUS技术合作”、“中澳洁净煤工作组”和“中意CCS技术合作”中发挥了重要作用。清能院的煤气化、CO2捕集和循环流化床锅炉等核心技术已出口美国、欧洲和亚洲等国家和地区,在国际清洁能源技术领域树立了良好形象。

  清能院拥有一批长期从事清洁能源发电技术研发和示范的科研团队,其中,国家“千人计划”人才4人,国务院特殊政府津贴专家8人,“百千万人才工程”国家级人选2人,“科技北京百名科技领军人才”1人,博士和硕士占83.5%。

  清能院始终秉承中国华能“三色”文化理念,着力打造“创新创业,追求卓越”的企业精神,坚持自主创新,加速推进清洁能源发电前沿技术的研发和示范,实现科技引领,带动产业结构升级与优化,加快建设世界一流清洁能源技术研发机构的步伐,为中国华能集团乃至中国电力工业的可持续发展提供强大的技术支撑。

  1. 开发出我国首台2000t/d级两段式干煤粉加压气化炉并应用于我国首座整体煤气化联合循环示范电站。

  清能院开发出具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气化炉,并应用于我国首座整体煤气化联合循环(IGCC)电站——华能天津IGCC电站。该项目采用具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气化技术和IGCC设计技术,通过自主开发、自主设计、自主制造、自主建设,标志着我国已掌握了大型IGCC电站的系统设计、气化、净化、空分、余热锅炉和汽轮机发电系统关键技术,对进一步推动我国洁净煤发电技术发展、促进煤炭高效清洁利用、增强自主创新能力具有重要的意义。还将为燃烧前CO2捕集、利用与封存系统研究提供基础,为探索低能耗、高回收率的CO2捕集、利用与封存技术积累经验。

  2.开发出我国首套蒸汽温度超400℃的线聚光式太阳能热发电装置,主要技术参数达到国际先进水平。

  清能院于2008年开始进行技术开发,主要针对直接蒸汽的线性聚焦式太阳能热发电技术,于2012年10月在华能海南发电股份有限公司三亚南山电厂内建成1.5MWth太阳能热发电实验示范装置,利用太阳能直接产生400-500℃,3.5MPa的过热蒸汽。在反射镜及配套跟踪技术,直接蒸汽集热技术和热力系统分析技术方面取得突破,该项目通过了中国电机工程学会组织的技术鉴定会,鉴定委员会认为:项目研制成功我国首套蒸汽温度超400℃的线聚光式太阳能热发电装置并实◇=△▲现了并网发电,其主要技术参数达到国际先进水平。其中自平衡反射镜框架、二次反射镜及支撑结构、线聚光三段式集热器及其集成都属国内首创,项目研究成果□◁对促进我国太阳能热发电技术的进步和光热产业的发展都有着重要的意义。

  清能院经过多年研究,成功开发了一系列的燃烧后烟气CO2捕集与处理技术,可以适用于大多数的燃煤和燃气电厂。清能院的燃烧后捕集技术已经能够实现燃煤电厂复杂烟气成分的低成本大规模CO2捕集;此外清能院还专门针对燃气电厂烟气中CO2浓度低、O2含量和粉尘浓度高等特点,开发出高CO2捕集率和高浓度CO2产品的捕集技术。2008年7月清能院建成并投产我国第一套燃煤电厂CO2捕集装置——华能北京3000吨/年CO2试验示范装置,该项目被列入《中澳关于气候变化和能源问题的联合声明》,Science、Nature、CCTV、人民日报等知名媒体进行了专题报道,获2009年度中国电力学科技术奖一等奖。2009年12月清能院建成并投产目前世界上最大的燃煤电厂CO2捕集工程——华能上海12万吨/年CO2捕集示范工程,2010年1月24日《人民日报》头版头条进行了报道,被授予联合国环境友好型城市示范项目,获2010年度国家能源科技进步奖一等奖。近期,华能清能院中标实施挪威Mongstad天然气碳捕集项目技术验证及长周期运行测试,采用新型工艺及溶剂,建成我国第一套应用于天然气联合循环烟气中二氧化碳捕集的中试装置,处理能力为2.5t/d,目前已完成连续3000小时试验,其中烟气中二氧化碳浓度为2.8~3.5%,捕集效率达到85%以上。

  在燃煤电厂汞检测与污染控制方面,清能院已形成了包括安大略法汞采样器、吸附管法汞采样器、汞分析仪、车载式汞排放连续监测系统等在内的国际先进的汞排放监测系统,能够实现对燃煤电厂汞污染排放特性的准确监测。汞污染控制方面,清能院开发形成了以协同脱汞技术为主、吸附脱汞技术为辅的燃煤电厂汞污染控制策略,并利用添加剂促进汞的氧化以提高协同脱除效果,具有电厂针对性强、适应性广、脱汞效率高、脱汞成本低的优点。2012年7月,清能院在华能高碑店电厂建成了我国首套全流量烟气汞污染控制系统,长期运行结果表明:汞脱除效率达到了80%以上,大气汞排放浓度从2-3μg/m3降低到0.5μg/m3以下,技术总体达到国际先进水平,且投资和运行成本低,具有很好的应用效果和推广前景。

  5.开发具有自主知识产权的循环流化床锅炉相关技术,进入国际能源市场;开发出CFB锅炉选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术,达到国际领先水平,并得到广泛应用。

  在循环流化床(CFB)锅炉发电技术方面,清能院在“十五”国家重大装备研制项目支持下自主研制了首台国产210MW循环流化床机组和首台国产330MW循环流化床机组。本项目完成了600MW超临界循环流化床(CFB)锅炉配套大出力流化床式冷渣器、高效一次风机和关键辅机系统研究并形成了一系列自主知识产权的核心技术。拥有自主知识产权的配套于600MW超临界CFB锅炉的大出力冷渣器设计方法和技术专利在世界上首次实现了实际出力30t/h以上的CFB锅炉配套冷渣器的开发,并成功为多台大型CFB锅炉配套应用,为CFB锅炉的大型化奠定了坚实基础。分层理论流化式冷渣器:首次采用分层理论流化床式冷渣器,冷渣器下部流化速度约3m/s,远高于引进技术流化床式冷渣器(0.5m/s左右),可保证粒度不大于30mm颗粒的流化输送。上部流化速度小于1m/s,可有效减轻冷渣器中受热面磨损及气流对小颗粒渣的携带能力。四仓室与开孔隔墙结构冷渣器:首次在大型CFB锅炉配套流化床式冷渣器中采用四仓室结构,并采用隔墙和底部开孔技术,既便于大颗粒底渣的流动,又能保证底渣排放的连续性。同时,四仓室结构和隔墙的存在,保证颗粒有足够的停留时间来完成冷却,保证合理的排渣温度。形成拥有自主知识产权配套600MW超临界循环流化床锅炉的高效一次风机设计方法和相关专利采用后弯式结构的一次风机,具有压力系数低、效率高、无失速区等技术优点,运行稳定,不仅提高了机组运行可靠性,而且可实现明显降低厂用电率。首次制定出配套600MW超临界循环流化床锅炉关键设备的选型导则600MW超临界CFB锅炉配套大出力流化床式冷渣器的研制开发与成功应用,解决了困扰大型CFB 锅炉底渣排放不易操作与控制、冷却能力差、机械故障率高等难题,系统安全可靠,为600MW 超临界CFB锅炉的底渣冷却提供了技术保障,对CFB锅炉在我国的大型化发展具有重要意义;高效一次风机的研制开发与成功应用,显著降低了机组厂用电率、机组煤耗,提高了机组经济性,对机组的节能降耗具有十分重要的意义;关键辅机选型研究为国内设计院能独立完成600MW超临界循环流化床机组整个工程的系统设计提供技术支持,对保证电◁☆●•○△站各项指标达到较为先进的水平具有重要意义。

  在燃料电池技术方面,清能院自2008年开始进行熔融碳酸盐燃料电池的自主研发与试验,逐步掌握了MCFC关键材料关键部件的制备技术,建成小型的关键材料和部件批量化生产线kW级熔融碳酸盐燃料电池堆,目前正在开发20-50kW级熔融碳酸盐燃料电池发电系统,形成了完备的熔融碳酸盐燃料电池研究体系,目前可在该平台上进行熔融碳酸盐燃料电池与国际接轨的最新研究(包括熔融碳酸盐燃料电池电极改性研究、电池堆热量管理研究、电池堆寿命研究以及成本降低等研究)。熔融碳酸盐燃料电池以天然气、煤合成气、沼气、甲醇等碳氢★◇▽▼•化合物为燃料,在650℃的高温条件下运行,大功率(MW级)电池堆产生的废气可以与小型燃气轮机组成联合循环,进一步回收热量,系统发电效率达到60%以上,具有发电效率高、污染物排放低、占地面积小、无转动机械而噪音低、可模块化装配的优点,可作为分布式电源可安放于科技园区、办公大楼、医院等附近直接向用户供电。同时,清能院积极开发质子交换膜燃料电池,该燃料电池工作在80℃左右,热辐射低、启停速度快(1min),保存寿命长(10年),具有▪…□▷▷•高功率密度和能量密度,其系统质量能量密度可达800 Wh/kg以上,体积能量密度可达500Wh/L以上,系统质量功率密度可达500 W/kg以上,体积功率密度可达500W/L以上,在便携式电源、燃料电池汽车、无人机、电信基站数据中心★▽…◇备用电源、电厂变电站应◇•■★▼急电源、以及分布式发电等领域具有广阔的市场前景。清能院已掌握了质子交换膜燃料电池膜电极等核心部件的制备技术,于2015年开发出10kW级质子交换膜燃料电池备用电源产品。

  在水电解制氢技术方面,经过长期开发,清能院已掌握了碱性水电解制氢的关键技术,包括高效低能耗合金电极制备方法、低内阻电解槽隔膜材料、电解质调控方法等。电解制氢是可再生能源大规模消纳的重要途径之一,把可再生能源发的电以制氢的方式大规模储存起来并加以应用。随着国际氢能领域的快速发展和国内可再生能源弃电问题的日益突出,氢能利用、可再生能源消纳等项目获得了国家政策的支持。清能院研发的新型合金电极,实现了电解小室电压的大幅度下降。开发的非石棉隔膜提升了设备性能,解决了石棉引起的致癌问题。新型材料的成功应用,新型工艺的改进,使碱性水电解制氢设备实现了氢气产量的倍增,整体制氢性能达到了国际水平。单台设备的制氢能力达到1000 Nm3/h,制氢直流能耗不高于4.1 kWh/Nm3,能耗的显著降低对于大规模消纳弃电、提高氢储能项目的经济性有着重要的实际意义。

  在太阳能电池技术方面,清能院开发出高效有机太阳能电池,完成柔性化、大面积制备工艺研究,制备电池转换效率达到9.7%的国际领先水平。开展新型钙钛矿太阳能电池的研制和大面积可工作电池的开发工作,目前已完成了实验室电池结构设计、制备与优化,通过中国计量科学研究院认证,并逐步突破电池转换效率20%的大关,制备的大面积电池可以作为电源稳定工作输出。钙钛矿型太阳能电池,具有效率高,成本低的优点,综合成本预计不到晶硅电池的1/2,市场前景十分广阔,预计可达千亿/年级别。清能院制备的钙钛矿电池转换效率高,制备工艺涵盖典型的平面结构型和介孔结构型两种方法,技术全面;大面积制备方面,优选了两种低温制备技术,大大降低能耗,同时便于大面积生产,降低生产成本;并开展电池组件封装老化研究,从机理与策略上提升电池稳定性;同时开展柔性电池研制工作,拓宽电池的使用范围。

  在智能集群式光伏发电技术方面,清能院开发出组件级最大功率点跟踪◆■控制技术,最大限度发挥每一光伏组件的发电能力,提高光伏系统的抗阴影能力,消除其他形式光伏系统的“木桶效应”,并且部分光伏组件故障和更换均不影响系统正常运行,同时减少光伏组件发热和延缓老化;开发出集群式逆变技术,保证每一逆变模块始终工作于最优工作状态,提升逆变系统的平均效率,延长早晚弱光时的发电时间;开发出光伏电站智能监控技术,可实现光伏组件级的运行监控,借助组件控制器的控制信息,通过后台巡●检程序精确定位光伏组件—组串—汇流箱—逆变器—并网点各段能量转换效率和故障信息,精确分析系统工作状态,及时干预、调节以提升系统效率。智能集群式光伏发电技术相比常规光伏系统可直接提升光伏电站发电量5%~8%以上,尤其适合在山地光伏和屋顶分布式光伏等场合。该技术除应用于新建光伏电站,也可对已建光伏电站进行技术改造。若已建光伏电站组件运行衰减较多或组件性能衰减不均匀较大,该技术优势更加突出。

  在煤制合成气甲烷化催化剂技术方面,清能院自2012年开始催化剂的配方优选和实验室评价工作,2013年在实验室完成了催化剂的公斤级放大制备研究,2014年在甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司建造可移动式甲烷化催化剂中试评价装置,2015年初完成了催化剂的工业化生产,进行工业侧线中试试验连◆●△▼●•□▼◁▼续稳定运行超过1600小时。中国石油和化学工业联合会组织专家在现场对新型煤制合成气完全甲烷化催化剂运行性能进行了现场考核。考核结果表明,该催化剂在转化率、选择性、操作温度、压力、空速和抗积碳性能等方面达到了国外同类产品的技术水平,具备了替代国内外催化剂产品的能力,建议加快该催化剂利用的工业化示范。清能院开发的甲烷化催化剂可适用于碎煤加压,水煤浆,煤粉加压三种技术,对入口原料气可适应CH4含量在0~14%,对入口原料气可适应CO2含量在0~5.5%,在催化剂高活性的保证下允许加入一部分CO2有利于温室气体的减排和利用,出口的CO2含量小于0.1%,转化率达到99%以上。同时,清能院开发出两段式等温甲烷化新工艺,采用内激冷外换热式等温反应器可将甲烷化反应温度控制在400度以下,避免了高温造成催化剂失活的问题,将催化剂使用寿命延长为3-5年。新工艺可提高反应空速2-3倍,产品时空产率提高后产能进一步提高。反应流程缩短后降低了设备的固定投资。目前正在甘肃华亭煤制甲醇厂建设新工艺的中试装置,预计2017年7月完成1000小时的连续运行测试。

  2017年以来,天津市纪委贯彻落实《中国机关监督执纪工作规则(试行)》,建立和修订20余项配套制度。五年来,全市共查处55名纪检监察干部,切实用铁的纪律锻造忠诚干净担当•☆■▲的纪检铁军。【详细】

  天津市2017年防暑降温费又增加了。想问2017年的防暑降温费用是多少?天津市人力资源和社会保障局回复:每年6月至9月,用人单位应按月或一次性向在岗职工发放防暑降温费,不得以实物代替。2017年的标准每月为158元。【详细】

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