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近年來，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，石油等不可再生資源日趨匱乏，探求汽車新的動(dòng)力源已經(jīng)成為世界汽車領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)，燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關(guān)注。質(zhì)子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術(shù)，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對(duì)環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的 PEMFC 汽車試運(yùn)行和小批量投產(chǎn)，加快了其商用進(jìn)程。 燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動(dòng)力裝置，是整個(gè)裝配體中最重要的部件，如何對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行有效

01. 成果簡(jiǎn)介 質(zhì)子交換膜燃料電池具有高比功率、可快速啟動(dòng)、無腐蝕性、反應(yīng)溫度低、氧化劑需求低等優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前燃料電池汽車的首選，然而，針對(duì)目前質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制，還存在以下問題： 1. 在考慮零下低溫條件下電堆快速暖機(jī)的前提下，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)增濕效果，是燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)挑戰(zhàn)； 2. 由陽(yáng)極與陰極兩側(cè)壓差波動(dòng)造成的燃料電池質(zhì)子交換膜機(jī)械損壞、以及由燃料電池的高電位造成的燃料電池多孔碳紙化學(xué)腐蝕，是限制燃料電池壽命的重要因素； 3. 當(dāng)燃料電池汽車進(jìn)入隧道或者地下車庫(kù)等封閉空間時(shí)，由于陽(yáng)極吹掃而被排出的氫氣會(huì)在該密閉空間上方聚集，產(chǎn)生安全隱患； 本成果提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)陽(yáng)極再循環(huán)和陰極排氣再循環(huán)的燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及相應(yīng)的氣體壓力隨動(dòng)控制、氣體濕度多模式控制和輸出電壓鉗位控制，可精確控制進(jìn)入電堆的氫氣/空氣壓力、總流量、溫度、濕度和氧含量等參數(shù)，具體如下： 1. 燃料電池系統(tǒng)對(duì)進(jìn)氣濕度要求較高，只有在最優(yōu)增濕條件下，才能實(shí)現(xiàn)最高輸出效率，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣濕度的控制，目前主要由外部增濕和自增濕兩種系統(tǒng)，前者低濕環(huán)境條件下電堆增濕效果較好；后者取消了外部增濕器，加快了零下低溫條件下電堆暖機(jī)過程。本成果采用陽(yáng)極+陰極雙循環(huán)系統(tǒng)，在小負(fù)荷工況下，增大陰極循環(huán)程度，充分運(yùn)用陰極生成水對(duì)燃料電池進(jìn)氣進(jìn)行加濕；在中高負(fù)荷下降低陰極循環(huán)程度，而增高陽(yáng)極循環(huán)程度，避免由于進(jìn)氣流量過大引起的陰極循環(huán)泵功率消耗過高的問題。兼顧低濕環(huán)境條件下提高電堆增濕效果與零下低溫條件下電堆暖機(jī)過程，提高電堆效率； 2. 首先，進(jìn)入燃料電池電堆的氣體流量與氣體壓力存在一定耦合關(guān)系，導(dǎo)致陽(yáng)極與陰極兩側(cè)氣體壓力將隨著燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率變化而變化，由此引起的陽(yáng)極與陰極兩側(cè)壓差波動(dòng)會(huì)對(duì)燃料電池內(nèi)部的質(zhì)子交換膜產(chǎn)生機(jī)械損壞，本成果采用陽(yáng)極+陰極壓力快速隨動(dòng)控制，從而降低由壓力波動(dòng)造成的機(jī)械損壞；此外，在怠速或小負(fù)荷時(shí)，燃料電池的高電位會(huì)對(duì)燃料電池內(nèi)部的多孔碳紙?jiān)斐苫瘜W(xué)腐蝕，為此，在怠速或小負(fù)荷時(shí)，本成果通過增大陽(yáng)極循環(huán)程度，降低燃料電池電位，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的鉗位控制，從而降低由高電位引起的化學(xué)腐蝕；綜上所述，本成果通過陽(yáng)極+陰極壓力快速隨動(dòng)控制和電壓鉗位控制，延長(zhǎng)電堆壽命； 3. 由于氮?dú)夂退臐獠顢U(kuò)散作用，燃料電池陽(yáng)極側(cè)都會(huì)出現(xiàn)氮?dú)饫鄯e和液態(tài)水水淹現(xiàn)象，引起燃料電池性能下降，因此需要定期對(duì)陽(yáng)極側(cè)進(jìn)行吹掃，將累積的液態(tài)水、氮?dú)馀c未反應(yīng)的氫氣一起排出。本成果在陽(yáng)極出口處增加了燃料電池小面積單片，用于處理尾排氫氣，從而實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)氫氣零排放，保障燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行安全。 燃料電池雙循環(huán)系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 本成果可應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 本成果涉及9項(xiàng)發(fā)明專利。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主要研究方向新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)成員包括歐陽(yáng)明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等，課題負(fù)責(zé)人為李建秋，獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、中國(guó)汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，論文發(fā)表200余篇。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深度參與了中國(guó)新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國(guó)際合作、示范考核和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的全過程，培育出多家學(xué)生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè)，為中國(guó)新能源汽車躋身世界先進(jìn)行列作出了重要貢獻(xiàn)。05. 合作方式 技術(shù)許可。06．聯(lián)系方式 郵箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

本發(fā)明公開了一種平板式固體氧化物燃料電池，包括依次緊密 接觸的陰極層、電解質(zhì)層、陽(yáng)極功能層以及支撐體層，所述支撐體層 背向所述陽(yáng)極功能層一側(cè)設(shè)置有氣體通道，其特征在于，所述支撐層 成分包括 NiO、Fe2O3 和 NiTiO3，所述燃料電池在工作過程中，所述 NiO-Fe2O3 還原成 Ni-Fe 合金，NiTiO3 還原成 Ni 和 TiO2，TiO2 顆粒 均勻的分布在 Ni-Fe 合金骨架上。按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的平板式固體氧化

本發(fā)明公開了一種基于絕熱燃燒條件的生物質(zhì)微米燃料高溫清潔燃燒方法，包括：(a)將生物質(zhì)微米燃料以全密封的形式予以灌裝裝卸和運(yùn)輸，并管路輸送至工業(yè)窯爐；(b)將生物質(zhì)微米燃料與空氣進(jìn)行預(yù)混以形成粉塵云的流態(tài)形式；(c)將預(yù)混后的流態(tài)粉塵云向經(jīng)由燃料噴管噴入設(shè)置在窯爐中的絕熱燃燒室，由此在此相對(duì)封閉的儲(chǔ)熱空間將能量密度相對(duì)低的生物質(zhì)燃料的能量聚積在其中，并執(zhí)行超高溫燃燒；(d)在燃燒過程中，向絕熱燃燒室補(bǔ)水蒸汽。通過本發(fā)明，能夠獲得高達(dá) 1500℃以上的燃燒溫度，滿足多種工業(yè)或民用窯爐的加熱要求，同時(shí)與

近年來，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，石油等不可再生資源日趨匱乏，探求汽車新的動(dòng)力源已經(jīng)成為世界汽車領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)，燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關(guān)注。質(zhì)子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術(shù)，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對(duì)環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的PEMFC汽車試運(yùn)行和小批量投產(chǎn)，加快了其商用進(jìn)程。 燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動(dòng)力裝置，是整個(gè)裝配體中最重要的部件，如何對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行有效的熱管理，對(duì)其工作效率、使用壽命和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有著極其重要的意義。 通過對(duì)燃料電池的熱分析，與上汽合作搭建起36kW的Plug-in燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)。 借助試驗(yàn)平臺(tái)，可以對(duì)電堆進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)，并且可以分析電堆的輸出的功率，極限功率，及功率調(diào)節(jié)特性等動(dòng)力數(shù)據(jù)；還可以分析電堆的散熱性能，以及散熱效果對(duì)電堆的功率影響等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

氫氣再循環(huán)泵是氫燃料電池系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，主要有兩種技術(shù)路線：電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械式氫氣再循環(huán)泵（機(jī)械泵）和噴射式氫氣再循環(huán)泵（噴射泵）。目前國(guó)內(nèi)均無成熟產(chǎn)品，機(jī)械泵主要依賴進(jìn)口，然而該類產(chǎn)品存在大流量下升壓能力差、結(jié)冰堵轉(zhuǎn)、故障率高等缺點(diǎn)。噴射泵利用氫罐自身壓力運(yùn)行，可完全克服機(jī)械泵的缺點(diǎn)，且無需電機(jī)驅(qū)動(dòng)、無運(yùn)動(dòng)部件，完全避免了由電機(jī)帶來的能耗、密封、防爆、減振及降噪等致命缺陷，是氫氣再循環(huán)泵的變革性技術(shù)和終極解決方案。本項(xiàng)目綜合運(yùn)用多噴嘴引射新器件、多相適應(yīng)新技術(shù)、全局優(yōu)化新方法，研發(fā)安全、可靠、高效、無源的噴射式氫循環(huán)系統(tǒng)，以期解決燃料電池氫循環(huán)密封難、能耗高、壽命短等痛點(diǎn)，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。

具有自動(dòng)送料功能的秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介在教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目和河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目的資助下，河北工業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院（暨天津市建筑供能技術(shù)工程中心）基于對(duì)北方農(nóng)作物秸稈燃料燃燒特性的研究，開發(fā)了具有自動(dòng)送料功能的秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備。農(nóng)作物秸稈的燃燒特性與燃煤顯著不同，秸稈燃料的揮發(fā)分含量高達(dá)70%，固定碳含量?jī)H有15%左右，灰分含量低于10%。秸稈燃燒放熱集中于揮發(fā)分的氣相燃燒過程，而燃煤以固定碳固相燃燒放熱為主，因此，套用燃煤爐結(jié)構(gòu)（尤其是配風(fēng)方面）來設(shè)計(jì)秸稈壓塊采暖爐是不可行的。秸稈燃料灰熔點(diǎn)低、富含鈉鉀等堿金屬化合物，采用常規(guī)層燃方式易于造成燃料層板結(jié)、受熱面結(jié)渣和堿金屬腐蝕，并導(dǎo)致燃燒效率和熱效率降低。煤塊的燃燒周期長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)，而秸稈壓塊的燃燒周期僅有25分鐘，人工添加燃料勢(shì)必造成爐內(nèi)燃燒工況波動(dòng)和污染物排放提高。秸稈燃料低溫、缺氧情況下將產(chǎn)生大量焦油，夜間封火將形成焦油污染，并將因煙氣中的水蒸氣冷凝而形成污水二次污染。本項(xiàng)目所涉及的秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備匹配了自動(dòng)送料裝置，內(nèi)置“日間供熱”和“夜間供熱”兩種模式，可實(shí)現(xiàn)12小時(shí)無人值守，不僅提高了燃燒穩(wěn)定性、燃燒效率和熱效率，同時(shí)徹底擺脫了夜間封火工藝，可有效保證用戶的夜間室內(nèi)溫度，舒適度大大提高，勞動(dòng)強(qiáng)度顯著降低。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度具有自動(dòng)送料功能的秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備在技術(shù)上已經(jīng)完全成熟，目前已在遵化和張家口分別完成了熱負(fù)荷10kW（供熱面積80-100m2）和15kW（供熱面積150-200m2）采暖裝備的示范運(yùn)行工作，其各項(xiàng)污染物排放指標(biāo)均滿足《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2013）的要求，燃盡灰可直接作為生物肥料還田。戶用采暖裝備示范樣機(jī)照片見下文圖1。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利、獲獎(jiǎng)等情況）本項(xiàng)目所涉及的采暖裝備已獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)1項(xiàng)，另有1項(xiàng)發(fā)明專利正處于審查過程中。秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備示范樣機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，其各項(xiàng)污染物排放指標(biāo)均滿足《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2013）的要求，其熱效率達(dá)到80%以上。四、 市場(chǎng)前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)分析等）應(yīng)用領(lǐng)域：具有自動(dòng)送料功能的秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備主要適用于北方農(nóng)村地區(qū)農(nóng)村住房的冬季供暖過程，同時(shí)可用于城郊別墅冬季供暖、蔬菜種植大棚的供熱、以及養(yǎng)殖建筑的冬季供熱。市場(chǎng)分析：2013年，京津冀地區(qū)農(nóng)民生活生產(chǎn)燃煤消耗高達(dá)4224萬噸/年，占到社會(huì)總煤耗量的11%，而農(nóng)村地區(qū)燃煤的污染物排放卻占環(huán)境統(tǒng)計(jì)煙塵排放總量的23.2%、二氧化硫排放總量的15.2%，氮氧化物排放總量的4.4%。上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明，燃燒等量的煤炭，農(nóng)村用能過程較工業(yè)燃燒過程對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)率更大。2014年，北京可持續(xù)發(fā)展促進(jìn)會(huì)針對(duì)京津冀農(nóng)村地區(qū)7795個(gè)農(nóng)戶的生活用能情況進(jìn)行了調(diào)查，農(nóng)民的用能以“散煤+電+液化石油氣”方式為主，戶平均生活能耗折合2.5-3噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年，其中，冬季燃煤采暖用能所占比例高于60%、生活用電能耗約占20%、炊事用能約占15%（以秸稈等生物質(zhì)能和液化石油氣為主）；并且農(nóng)戶生活用能的85-90%為商品能源，戶均能源購(gòu)置成本3500元/年。上述調(diào)查結(jié)果說明，污染物排放嚴(yán)重的燃煤燃燒在農(nóng)村用能過程中占據(jù)著主導(dǎo)地位，而農(nóng)村地區(qū)豐富的生物質(zhì)能并未得到有效利用。近十年來，我國(guó)在生物質(zhì)能的規(guī)模化利用（秸稈直燃發(fā)電、生物制油制乙醇、秸稈集中氣化等）領(lǐng)域，完成了各種類型的示范工程建設(shè)。但值得注意的是，由于秸稈收集半徑過大、燃料運(yùn)輸成本過高等原因，已建成的數(shù)十座秸稈直燃電站并沒有徹底改變農(nóng)村地區(qū)秸稈田間焚燒或廢棄的現(xiàn)狀。目前，農(nóng)村地區(qū)均使用技術(shù)水平較低的、未配備除塵脫硫裝置的燃煤采暖爐散燒劣質(zhì)原煤，從技術(shù)角度而言，市場(chǎng)上現(xiàn)有的戶用燃煤采暖爐根本無法克服周期性的人工添加燃料和夜間封火工藝所造成的燃燒不穩(wěn)定和燃燒不完全現(xiàn)象，而上述周期性燃燒和不完全燃燒，是造成農(nóng)村地區(qū)燃燒污染物排放嚴(yán)重超標(biāo)的主要原因。2014年，京津冀三地針對(duì)農(nóng)村地區(qū)冬季采暖燃煤排放問題相繼出臺(tái)“推廣民用無煙煤爐具”、“控制散燒劣質(zhì)原煤，強(qiáng)制燃用無煙煤或型煤”、“推廣秸稈壓塊民用采暖爐”等政策，并計(jì)劃在2017年之前投入數(shù)千萬元用于補(bǔ)貼農(nóng)戶購(gòu)置無煙煤爐具或秸稈壓塊采暖爐。但這不過是一時(shí)權(quán)宜之策，目前市場(chǎng)上銷售的無煙煤爐具和秸稈壓塊采暖爐，均因缺乏專業(yè)設(shè)計(jì)而無法克服人工加料和夜間封火所造成的燃燒不穩(wěn)定和燃燒不完全現(xiàn)象，不能從根本上控制燃燒污染物的超標(biāo)排放；尤其是秸稈壓塊采暖爐，封火期間的低溫燃燒過程將產(chǎn)生大量的碳煙、焦油和冷凝水，室內(nèi)空氣污染異常嚴(yán)重，影響用戶的身體健康。河北省年產(chǎn)秸稈6200萬噸（全國(guó)年產(chǎn)秸稈7億噸，天津市230萬噸），其中能源化利用的僅有74萬噸，直接還田和廢棄的秸稈折合標(biāo)準(zhǔn)煤2300萬噸。但是由于缺少專用的燃燒設(shè)備，導(dǎo)致大量秸稈于田間焚燒，能源浪費(fèi)和大氣污染嚴(yán)重 。因此，在農(nóng)村地區(qū)推廣以秸稈燃料取代燃煤采暖具有可行性，而技術(shù)先進(jìn)的秸稈壓塊燃料戶用采暖裝備在農(nóng)村地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景，其需求量巨大。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場(chǎng)地規(guī)模、人員等需求）北方農(nóng)村地區(qū)冬季供熱多采用燃煤采暖爐+土暖氣模式，是一種分布式供能系統(tǒng)。由于燃煤采暖爐的技術(shù)水平較低，熱效率僅有65%左右，故導(dǎo)致其燃料消耗量較高；并且，常規(guī)燃煤采暖爐在夜間必須封火，低溫、缺氧燃燒不僅降低了室內(nèi)溫度，同時(shí)也顯著提高了燃燒污染物排放量，并且煤氣中毒的可能性增大。目前，農(nóng)村地區(qū)100m2供熱面積年消耗燃煤3-5噸，燃煤購(gòu)置成本3000-5000元/采暖期。利用農(nóng)村廢棄的農(nóng)作物秸稈、樹枝等加工而成秸稈壓塊燃料取代燃煤用于冬季采暖過程，是符合國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略和京津冀地方政府農(nóng)村政策的。值得注意的是，秸稈和秸稈壓塊屬于地方燃料，收集和運(yùn)輸半徑過大勢(shì)必提高其燃料成本，因此，建議采用“就地生產(chǎn)、就近利用”的模式，來推廣秸稈壓塊采暖裝備和秸稈壓塊燃料。企業(yè)需要以能源供應(yīng)商的身份介入秸稈壓塊采暖裝備和秸稈壓塊燃料生產(chǎn)銷售過程，以“分戶采暖/集中監(jiān)控”的商業(yè)模式運(yùn)行；需要在農(nóng)村地區(qū)建設(shè)輻射半徑10公里（1000-2000家左右的用戶）的中心服務(wù)站，一方面負(fù)責(zé)秸稈收集以及壓塊燃料的生成、銷售工作，另一方面負(fù)責(zé)燃燒裝備的生成、銷售工作，同時(shí)還要負(fù)責(zé)燃燒裝備的運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)及維修服務(wù)工作。以服務(wù)1000家農(nóng)戶（預(yù)計(jì)秸稈壓塊燃料總消耗量5000噸/采暖期）的中心站建設(shè)為例，其投資規(guī)模為150萬元左右，場(chǎng)地規(guī)模3000m2左右，人員10-13人（其中專業(yè)技術(shù)人員和管理人員3-4人，裝備生產(chǎn)加工人員3-4人，燃料加工人員4-5人）。投資預(yù)算包括：秸稈壓塊裝備購(gòu)置成本25萬元（2臺(tái)套）；燃燒裝備加工設(shè)備購(gòu)置成本15萬元（年生產(chǎn)能力2000臺(tái)套）；土地購(gòu)置成本20萬，廠房和燃料倉(cāng)庫(kù)建設(shè)成本30萬元、露天儲(chǔ)料場(chǎng)建設(shè)成本5萬元；控制終端設(shè)備購(gòu)置成本10萬元；人員工資成本30-40萬元/年。等等。六、 生產(chǎn)設(shè)備秸稈壓塊燃料生產(chǎn)需要購(gòu)置秸稈壓塊機(jī)，生產(chǎn)能力1-1.5噸/小時(shí)的秸稈壓塊機(jī)械，目前市場(chǎng)售價(jià)12萬左右。采暖裝備加工需要卷板機(jī)、電焊機(jī)、磨具等基本機(jī)械加工設(shè)備。七、 效益分析下文將從用戶和能源供應(yīng)商兩方面進(jìn)行效益分析。1、秸稈壓塊、燃煤和燃?xì)獠膳慕?jīng)濟(jì)性分析以采暖面積200平米的民居為例，采暖熱指標(biāo)取70W/m2，若選用NK15.0-IY型戶用采暖裝備，售價(jià)以4000元/臺(tái)計(jì)算；秸稈壓塊發(fā)熱量3500-3700kcal/kg，市場(chǎng)售價(jià)450-550元/噸。初投資（不包括室內(nèi)管網(wǎng)）和運(yùn)行成本見下表：采用秸稈壓塊采暖裝備進(jìn)行冬季采暖，其初期投資為4210元，運(yùn)行成本包括秸稈壓塊購(gòu)置4140-5160元、自動(dòng)送料裝置和循環(huán)水泵電耗180元，折合采暖費(fèi)用為22-26.5元/平米。若農(nóng)戶自產(chǎn)5噸秸稈，則采暖成本可降低至15元/平米以下。同樣供熱面積的燃煤采暖爐市場(chǎng)售價(jià)1500-2000元/臺(tái)，其熱效率約為65%；燃煤發(fā)熱量5600kcal/kg，目前市場(chǎng)售價(jià)650-800元/噸左右。初投資（不包括室內(nèi)管網(wǎng)）和運(yùn)行成本見下表：采用燃煤爐具進(jìn)行冬季采暖，其初期初投資為1710-2210元，較秸稈壓塊采暖裝備初投資低2000元左右，考慮國(guó)家補(bǔ)貼的1500元后，兩者相差500元左右。其運(yùn)行成本包括燃煤購(gòu)置費(fèi)用4916-6050元，循環(huán)泵電耗50元，折合采暖費(fèi)用為24.8-30.5元/平米，較秸稈壓塊全部購(gòu)置采暖成本高10%左右。但是，采用秸稈壓塊采暖裝備的勞動(dòng)強(qiáng)度更低、室內(nèi)舒適度（尤其是夜間）更高，灰渣處理量更少，環(huán)保效益更為顯著。同樣供熱面積的燃?xì)獗趻鞝t市場(chǎng)售價(jià)8500-15000元/臺(tái)，可同時(shí)解決采暖和熱水供應(yīng)問題；單戶燃?xì)獗趻鞝t采暖有很大的調(diào)節(jié)靈活性，使用完全獨(dú)立，采暖溫度以自主調(diào)節(jié)，采暖時(shí)間可自行控制。天然氣價(jià)格按3元/立方米計(jì)算，其運(yùn)行成本見下表：燃?xì)獗趻鞝t采暖的初期投資為8500-15000元，其運(yùn)行成本包括燃?xì)赓M(fèi)用9504元，折合采暖費(fèi)用為47.5元/平米；盡管燃?xì)獗趻鞝t采暖系統(tǒng)兼具熱水供應(yīng)功能，但如此高的投資成本和運(yùn)行成本，是普通農(nóng)戶難以接受的。綜上所述，對(duì)于農(nóng)戶而言，使用秸稈壓塊采暖裝備進(jìn)行冬季采暖，具有良好的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)可以降低商品能源的使用，可提高戶用供能自給程度到60%以上。2、能源供應(yīng)商的投資效益本項(xiàng)目推廣實(shí)施過程中，企業(yè)將以能源供應(yīng)商和服務(wù)商角色介入，負(fù)責(zé)建立輻射半徑5-10公里（用戶1000家左右，秸稈壓塊消耗量5000噸/采暖期）的區(qū)域中心工作站（投資規(guī)模150萬元左右），負(fù)責(zé)采暖裝備的生產(chǎn)、銷售、日常維護(hù)和年度檢修，負(fù)責(zé)秸稈收集、運(yùn)輸以及壓塊燃料生產(chǎn)、銷售和運(yùn)輸，負(fù)責(zé)區(qū)域供熱系統(tǒng)的集中監(jiān)控和運(yùn)行保障。而農(nóng)民用戶則負(fù)責(zé)秸稈生產(chǎn)、采暖裝備上料（12小時(shí)一次）和供熱模式切換、以及室內(nèi)暖氣系統(tǒng)日常調(diào)節(jié)。在這種商業(yè)運(yùn)作模式下，能源價(jià)格將主要由秸稈原料價(jià)格（150元/噸）、秸稈壓塊成型成本（150元/噸）、秸稈和壓塊燃料收集運(yùn)輸成本（50元/噸）、服務(wù)成本（50元/噸）和利潤(rùn)（100-150元/噸）等組成。企業(yè)每年可通過秸稈壓塊燃料銷售獲得利潤(rùn)50-75萬。采暖裝備的生產(chǎn)與銷售也是企業(yè)利潤(rùn)的來源之一，單臺(tái)采暖裝備的生產(chǎn)成本可控制在3000元以下，若銷售價(jià)格為3400-3500元的話，以年銷售1000臺(tái)計(jì)算，企業(yè)每年可通過采暖裝備銷售獲得利潤(rùn)40-50萬。目前各級(jí)政府對(duì)于大規(guī)模利用秸稈燃料進(jìn)行了補(bǔ)貼，在利用規(guī)模高于5000噸/年情況下，國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼一般為150元/噸，因此，企業(yè)每年可獲得的財(cái)政補(bǔ)貼為75萬。值得注意的是，企業(yè)只有以能源供應(yīng)商角色介入，方可達(dá)到如此大的銷售和利用規(guī)模，而以單個(gè)農(nóng)戶每年消耗幾噸秸稈燃料的模式運(yùn)作，是無法獲得國(guó)家補(bǔ)貼的。綜上所述，依托本技術(shù)建立一個(gè)中心服務(wù)站每年可獲得的利潤(rùn)為90-125萬，可獲得的國(guó)家補(bǔ)貼為75萬，一年即可收回投資。因此，對(duì)于企業(yè)而言，本項(xiàng)目具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。八、 合作方式專利轉(zhuǎn)讓、技術(shù)入股均可，面議。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）聯(lián)系人：劉聯(lián)勝電話：13802036623Email: lane812@163.com

本成果屬于能源與動(dòng)力工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及節(jié)能、燃燒、傳熱學(xué)、熱力 學(xué)、環(huán)境保護(hù)等等多個(gè)相關(guān)學(xué)科。 成果針對(duì)醇基燃料工業(yè)燃燒過程中存在積碳堵塞氣化管道、燃燒效率 低、燃燒穩(wěn)定性差、醇基燃料工業(yè)燃燒技術(shù)及裝置不成熟等問題，創(chuàng)新研發(fā)了 60-350kW額定功率下負(fù)荷大范圍變動(dòng)（25%-120%）醇基燃料引射式自適應(yīng)配風(fēng) 燃燒技術(shù)： ①  首次開發(fā)了醇基燃料引射式自適應(yīng)配風(fēng)技術(shù)，獲得了負(fù)荷大范圍變動(dòng)下引 射式自適應(yīng)配風(fēng)技術(shù)、關(guān)鍵工藝參數(shù)，燃燒中能根據(jù)熱負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)燃燒所 需的配風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)燃料完全燃燒； ②  成功首創(chuàng)了低于醇基燃料析碳溫度條件下促使其氣化的恒溫實(shí)時(shí)預(yù)氣化 技術(shù)，能夠在燃燒器的功率調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)醇基燃料完全氣化，且未見過熱積 '③基于自主研發(fā)的醇基燃料引射式自適應(yīng)配風(fēng)技術(shù)、液體燃料無析碳恒溫氣 化技術(shù)，首創(chuàng)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的醇基燃料高性能引射式自適應(yīng)配風(fēng)燃燒技術(shù), 解決了負(fù)荷大范圍變化（25%-120%）時(shí)的自適應(yīng)配風(fēng)、無析碳實(shí)時(shí)氣化、氣化管 道堵塞、燃燒效率低、燃燒穩(wěn)定性差、污染物排放較高等難題，燃燒效率達(dá)99. 9% 以上，且完全燃燒后，無粉塵排放，主要污染物排放（CxHy<lppm, C0<lppm, N0x<10ppm）遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； ④應(yīng)用本研究成果提出了適合于中小型燃煤、燃油工業(yè)爐的燃燒系統(tǒng)與裝置, 并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用，可將現(xiàn)有燃煤熔煉爐等中小型工業(yè)爐的熱效率由25%-30%提 高至80%以上。

研究方向：微生物基因組學(xué)和功能基因組學(xué)、極端微生物和工業(yè)（環(huán) 境）微生物學(xué)。 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 厭氧氨氧化反應(yīng)器 硫酸鹽還原反應(yīng)器 好氧附著反應(yīng)器 出水 進(jìn)水我國(guó)的清潔船舶燃料油（重油型）缺口巨大，每年進(jìn)口 1000 萬 噸以上。目前，國(guó)內(nèi)外均采用調(diào)和技術(shù)生產(chǎn)船舶燃料油，國(guó)內(nèi)大部分 產(chǎn)品均為中高硫燃料油（硫含量約為 1.0～3.5%）。傳統(tǒng)調(diào)和技術(shù)技術(shù) 含量低、生產(chǎn)成本高，且無法實(shí)現(xiàn)對(duì)劣質(zhì)原料的有效利用，造成清潔 型燃料油產(chǎn)能的嚴(yán)重不足。以歐盟標(biāo)準(zhǔn)的低硫（硫含量<0.1%）清潔 船舶燃料油為例，其需求量大且價(jià)格昂貴，當(dāng)前國(guó)內(nèi)無生產(chǎn)企業(yè)，全 部依靠進(jìn)口。2020 年，船燃硫含量標(biāo)準(zhǔn)將在全球范圍內(nèi)由現(xiàn)行<3.5% 大幅提升至<0.5%。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)石油煉化每年產(chǎn)出約 2500 萬噸 油漿或渣油，大部分作為劣質(zhì)鍋爐燃料低價(jià)銷售，與清潔船舶燃料油 之間存在巨大價(jià)差。因此，將劣質(zhì)重油轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵈叭剂嫌途哂惺?分重要的應(yīng)用價(jià)值，潛在的市場(chǎng)價(jià)差每年可達(dá) 2000 億人民幣以上。 我課題組開發(fā)的生物煉化技術(shù)可彌補(bǔ)加氫法等在重油脫硫脫氮 應(yīng)用上的缺陷和弊端（如：粘度降低、催化劑中毒等），可重點(diǎn)去除 高硫原油、渣油和油漿等劣質(zhì)油品中的有機(jī)硫氮以及重金屬等其它有 害固雜成分，且保證油品的高粘度。已與多家企業(yè)合作完成 800 余次 生物脫硫技術(shù)測(cè)試，脫硫效率可達(dá) 30～60%，并初步建立 1～5 噸的 中試裝置。試制的清潔型 180#和 380#船舶燃料油產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家權(quán)威檢 測(cè)機(jī)構(gòu)鑒定優(yōu)于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，可替代傳統(tǒng)調(diào)和技術(shù)， 為石化企業(yè)、船舶燃料油經(jīng)銷企業(yè)提供高品質(zhì)清潔燃料油的生產(chǎn)和油 品升級(jí)服務(wù)。僅需約 200～300 元/噸成本即可實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)油漿轉(zhuǎn)化為優(yōu) 質(zhì)清潔船舶燃料油（價(jià)差大于 1000 元/噸），具顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán) 保效益。我課題組基于生物煉化核心技術(shù)（8 項(xiàng)專利）已開發(fā)以下四項(xiàng)技 術(shù)，均有較好應(yīng)用效果，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。包括： 1）清潔船舶燃料油制備技術(shù)（中試） 2）油漿的生物清洗技術(shù)（中試） 3）生物乳化油制備技術(shù)（中試） 4）石油污染生物修復(fù)劑（產(chǎn)品成熟）