【項(xiàng)目精選】382期：能源環(huán)保項(xiàng)目推薦
項(xiàng)目一：太陽能光熱綜合利用及其相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用***
項(xiàng)目簡介：
本課題組長期從事太陽能光熱中低溫?zé)崂孟嚓P(guān)技術(shù)的應(yīng)用研 究?？蒲谐晒ǎ焊咝阅懿凼教柲芙邮掌?、大型寬長比的拋物槽 式太陽能反射鏡、高精度槽式、塔式太陽能跟蹤控制技術(shù)等太陽能中 高溫?zé)崂藐P(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施。
目前本課題組在該領(lǐng)域應(yīng)用 成果成功應(yīng)用于了國網(wǎng)蘇州同里新能源小鎮(zhèn)示范項(xiàng)目、南瑞集團(tuán)槽式 太陽能示范項(xiàng)目，課題組設(shè)計(jì)的基于槽式太陽能集熱器的冷熱供給系統(tǒng)，配置低溫熔鹽儲熱系統(tǒng)，可以完全利用太陽能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；^(qū)24小時連續(xù)的冷熱供給。近年來課題組作為重要技術(shù)支撐參與了多項(xiàng)國 網(wǎng)清潔能源科技項(xiàng)目，江蘇省科技支撐計(jì)劃等，發(fā)表相關(guān)論文10余篇, SCI/EI論文5篇，獲中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會優(yōu)秀論文獎一項(xiàng)，授權(quán)專利5 項(xiàng)。
圖1槽式太陽能集熱器圖2儲熱發(fā)電系統(tǒng)圖3碟式集熱
項(xiàng)目二：槽式光熱發(fā)電多模型預(yù)測函數(shù)控制及其優(yōu)化
項(xiàng)目簡介：
針對太陽能集熱系統(tǒng)擾動多、大滯后和大慣性等控制難點(diǎn)，建立 了適合控制器設(shè)計(jì)的簡化分段非線性模型，并設(shè)計(jì)了基于預(yù)測函數(shù)控 制策略的集熱系統(tǒng)出口導(dǎo)熱油溫度控制系統(tǒng)。該預(yù)測函數(shù)控制策略在 調(diào)節(jié)速度、超調(diào)量以及穩(wěn)定性方面的控制效果均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控 制策略；與未簡化的多模型預(yù)測控制相比，簡化后的多模型預(yù)測函數(shù) 控制的最大動態(tài)偏差增大了 13%,但計(jì)算量大大降低，控制器的實(shí)時性也得到增強(qiáng)。
基于模型預(yù)測函數(shù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
項(xiàng)目三：蛔式陣列磁控強(qiáng)化換熱
項(xiàng)目簡介：
在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，尋求熱物理性能優(yōu)良的冷卻介質(zhì)并發(fā) 展新型的強(qiáng)化換熱和流動控制技術(shù)成為提高能源利用效率與節(jié)能減排 的重要途徑和有效手段。而液態(tài)金屬流體（如鐐、鐐錫、鐐錮錫和鋰 鉛等）由于其對流換熱系數(shù)高、液相溫區(qū)寬、耐極限熱流密度能力強(qiáng)、 特定工況下材料相容性好及易于進(jìn)行電磁控制等諸多優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。
如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鐐基合金焊接等。與 常規(guī)流體相比，液態(tài)金屬流體與電磁場相互作用可產(chǎn)生洛侖茲力，進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)對不同流動區(qū)域的定向主動控制。磁鈍體陣列作為渦流發(fā)生器 對換熱的促進(jìn)作用要強(qiáng)于孤立磁鈍體，當(dāng)雷諾數(shù)V500時磁鈍體陣列尾 跡是穩(wěn)定的，雖然這些渦流對換熱有促進(jìn)作用，但換熱性能綜合因子
項(xiàng)目四：玉米秸稈水熱碳化制取水熱焦炭的研究
項(xiàng)目簡介：
本項(xiàng)目組長期從事水熱制取炭基材料的研究，近三年在 Bioresource Technology、Applied thermal engineeringEnergy Conversion and Managements太陽能學(xué)報(bào)等期刊發(fā)表SCI、EI論文5 篇，授權(quán)發(fā)明專利《一種利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法》（專利號 ZL201510070287. X）,提出的處理方法與工藝以典型農(nóng)業(yè)廢物玉米秸稈 為原料，在高溫高壓反應(yīng)釜中，進(jìn)行反應(yīng)溫度為180~290°C,停留時間為480min的水熱碳化實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)合元素分析、傅里葉紅外光譜分析 和熱重分析儀等對固體產(chǎn)物水熱焦的化學(xué)組成、特征官能團(tuán)和熱穩(wěn)定 性等的表征結(jié)果，發(fā)現(xiàn)290C時，玉米秸稈水熱焦的H/C和0/C原子比 分別為0. 88和0. 16,接近于煤的H/C和0/C原子比，高位熱值高達(dá) 29. 79 MJ/kg,水熱焦中C=C、C=0和芳香特征峰紅外吸收較強(qiáng)，同時 水熱焦熱穩(wěn)定性良好。并基于水熱焦特性的變化規(guī)律，以強(qiáng)度參數(shù)為函數(shù)，提出了應(yīng)用dose-response方程作為水熱焦產(chǎn)率和理化特性的 預(yù)測模型。
相關(guān)研究結(jié)果揭示了玉米秸稈的水熱碳化反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物 理化特性與反應(yīng)條件的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可為玉米秸稈水熱碳化產(chǎn)物品質(zhì)與 參數(shù)調(diào)控提供依據(jù)，為生物質(zhì)水熱碳化過程設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供科學(xué)參考。
項(xiàng)目五：基于草木灰修飾鐵礦石的化學(xué)鏈制氫
項(xiàng)目簡介：
天然鐵礦石的化學(xué)鏈制氫過程具有廣闊的應(yīng)用前景，然而其深度 還原反應(yīng)活性相對較低，嚴(yán)重影響了氫氣產(chǎn)量。采用草木灰對鐵礦石 進(jìn)行修飾，以提高深度還原和制氫能力，并以C0為燃料，在流化床中 進(jìn)行了化學(xué)鏈制氫試驗(yàn)，考察了草木灰種類、含灰量、反應(yīng)溫度、循 環(huán)次數(shù)等參數(shù)對鐵礦石性能的影響。
結(jié)果表明，草木灰改性鐵礦石的 性能主要取決于灰型，Si含量較高的稻秸灰引起載氧體顆粒嚴(yán)重?zé)Y(jié), 導(dǎo)致氧載體活性下降；其他草木灰則產(chǎn)生新的K-Fe-0化合物的形成， 促進(jìn)了修飾氧載體的深度還原，提高了 H2產(chǎn)率。然而，當(dāng)油菜稈灰和 小麥秸稈灰含量超過10%時，灰對氧載體還原和產(chǎn)氫也有著共同的負(fù)面 綜合介紹及 影響。15%向日葵灰裝飾鐵礦石表現(xiàn)出相對優(yōu)越的性能，較高的溫度有 &術(shù)指標(biāo)助于提高H2的產(chǎn)量，900°C時H2純度最高達(dá)到99. 57%,具有穩(wěn)定的促進(jìn)制氫性能。
化學(xué)鏈制氫示意圖修飾鐵礦石化學(xué)鏈制氫循環(huán)
項(xiàng)目六：工4k危廢和城市垃圾等離子體氣化多聯(lián)產(chǎn)工藝模擬
項(xiàng)目簡介：
利用等離子體炬高溫、高能量密度、低氧化氣氛等優(yōu)勢，可在氣
化爐內(nèi)高溫場，將廢棄物中的有機(jī)物質(zhì)完全裂解氣化為可燃合成氣，
無機(jī)物質(zhì)（含重金屬）高溫熔融為玻璃態(tài)物質(zhì)，包封于Si02網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
內(nèi)，冷卻固化后形成耐久低瀝濾的熔巖，達(dá)到減容和無害化效果。等
離子體無害化處理裝備及相關(guān)技術(shù)已被納入《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)
保技術(shù)裝備目錄》。但當(dāng)前對廢棄物等離子體氣化技術(shù)的研究和應(yīng)用深
度仍有待提升。
本課題組基于平衡態(tài)理論，吉布斯最小自由能，或動力學(xué)參數(shù)，
建立了完成的模擬等離子體爐一可燃?xì)怏w再燃燒一熱電聯(lián)產(chǎn)等全流程
模型（局部流程見圖1）,可獲得產(chǎn)物（氣）成分、反應(yīng)過程能耗、關(guān)
鍵位置過程參數(shù)等。能夠輔助設(shè)計(jì)設(shè)備容量，可指導(dǎo)改性工藝過程，
并能夠分析全過程轉(zhuǎn)換效率、經(jīng)濟(jì)性等。
