【正文】 — 1— 附件 2： 山西省 2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)推薦項(xiàng)目公示材料 火力發(fā)電燃煤的激光在線檢測(cè)與節(jié)能技術(shù)及裝備 報(bào)報(bào) 獎(jiǎng)獎(jiǎng) 類類 別別 ：： 國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng) 項(xiàng)項(xiàng) 目目 名名 稱稱 ：： 火力發(fā)電燃煤的激光在線檢測(cè)與節(jié)能技術(shù)及裝備 推推 薦薦 單單 位位 ：： 山西省科學(xué)技術(shù)廳 項(xiàng)項(xiàng) 目目 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 ：： 本項(xiàng)目屬于國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的能源領(lǐng)域，所屬學(xué)科為光學(xué)測(cè)試儀器。 據(jù) 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局 發(fā)布 的 2020年國(guó) 民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào) ，我國(guó) 6000千瓦及以上火力發(fā)電裝機(jī)容量 ，年消耗燃煤 22億噸。目前發(fā)電煤耗平均為 321g/kwh，如果每降低 1g/kwh，則全國(guó)每年將少消耗燃煤 78 0萬噸，折合近 40億元，相應(yīng)減少排放 SO2約 、 NOX約 。我國(guó)各級(jí)政府高度重視燃煤的節(jié)能減排， 國(guó)務(wù)院在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 （ 20202020年 ） 》的能源重點(diǎn)領(lǐng)域中提出要 “堅(jiān)持節(jié)能優(yōu)先，降低能耗。攻克主要耗能領(lǐng)域的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)，大力提高一次能源利用效率 ”。 在火力 發(fā)電中，通過對(duì)配煤、燃燒和 排放環(huán)節(jié)中的燃煤煤質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，及時(shí)調(diào)整工況，對(duì)于提高燃煤利用率非常重要。 目前國(guó) 內(nèi)外煤質(zhì)在線檢測(cè)主要采用γ射線、中子等放射性技術(shù)，存在放射性污染、成本高、對(duì)不同煤種適應(yīng)性差的問題，難以大規(guī)模推廣使用。 針對(duì)這些問題，我們 在國(guó)家中小企業(yè)創(chuàng)新基金和科學(xué)儀器專項(xiàng)等項(xiàng)目支持下，經(jīng)過近十年的研究與攻關(guān)，采用激光誘導(dǎo)擊穿光譜方法，研制了火力發(fā)電燃煤煤質(zhì)的在線檢測(cè)技術(shù)和裝備，可以直接測(cè)得發(fā)熱量、灰分、揮發(fā)分等工業(yè)指標(biāo)，具有實(shí)時(shí)、快速、無損、安全、成本低、對(duì)煤種無要求等優(yōu)勢(shì)，可以大規(guī)模推廣使用，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。該項(xiàng) 成果的核心技術(shù)及整體結(jié)構(gòu)均獲得發(fā)明專利，擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。主要研究?jī)?nèi)容及發(fā)明點(diǎn)： 發(fā)明了新的燃煤工業(yè)分析方法。利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)，在測(cè)量煤中 C、 H、 N、S、 Si、 Al、 Ca、 Fe、 Mg、 K、 Na等元素尤其是實(shí)現(xiàn)有機(jī)氧含量測(cè)量的基礎(chǔ)上，通過大量有代表性燃煤樣品的分析，建立了發(fā)熱量、灰分及揮發(fā)分等指標(biāo)的工業(yè)分析模型，實(shí)現(xiàn)了元素分析到工業(yè)指標(biāo)的轉(zhuǎn)化，解決了激光誘導(dǎo)擊穿光譜用于煤質(zhì)在線檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)問題。 發(fā)明了煤灰中碳元素高精度定量分析方法。我們利用不等頻雙光子激發(fā)技術(shù)測(cè)量了煤灰中碳元素，對(duì)其光譜進(jìn) 行二階多元非線性回歸，發(fā)明了對(duì)煤灰含碳量的精準(zhǔn)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃煤制粉系統(tǒng)的反饋控制，精準(zhǔn)控制了煤粉細(xì)度，充分提高了燃煤效率，達(dá)到了高效節(jié)能減排的目標(biāo)。 發(fā)明了在惡劣環(huán)境下保證激光檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定工作的相關(guān)技術(shù)：（ 1）利用正壓保護(hù)和高壓吹掃技術(shù)，解決了光學(xué)系統(tǒng)受工業(yè)粉塵污染的問題。（ 2）利用雙光學(xué)開關(guān)和噪聲頻譜帶寬壓縮技術(shù)， — 2— 解決了熒光信號(hào)受背景光干擾的問題。（ 3）利用共焦 FP腔干涉技術(shù)，解決了光譜分辨率差的問題。（ 4）利用負(fù)反饋功率穩(wěn)定技術(shù)，解決了激光功率慢漂移的關(guān)鍵問題，提高了長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定性，延 長(zhǎng)了校正周期。 基于以上發(fā)明點(diǎn)的核心技術(shù)， 研制了 適用于火力發(fā)電的燃煤激光在線檢測(cè)與節(jié)能裝備，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。本項(xiàng)目共獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利 12項(xiàng)、實(shí)用新型專利 2項(xiàng)。經(jīng)山西省科技廳組織專家鑒定，所研制的用于火力發(fā)電的煤質(zhì)激光在線檢測(cè)技術(shù)與裝備在同類檢測(cè)技術(shù)與裝備領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 推推 廣廣 應(yīng)應(yīng) 用用 情情 況況 ：： 本技術(shù)成果已應(yīng)用于國(guó)電電力發(fā)展有限公司大同第二發(fā)電廠、魯能河曲發(fā)電廠等企業(yè)。裝備工作穩(wěn)定，有效提高了燃煤效率，降低了發(fā)電煤耗，近三年共計(jì)為企業(yè)節(jié)約標(biāo)煤近 54 萬噸，節(jié)約燃煤成本 億元， 相應(yīng)減少 SO2 排放約 萬噸、 NOX 約 萬噸，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益明顯。 曾曾 獲獲 科科 技技 獎(jiǎng)獎(jiǎng) 勵(lì)勵(lì) 情情 況況 ：： 2020 年山西省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)（激光煤質(zhì)在線檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備） 主主 要要 知知 識(shí)識(shí) 產(chǎn)產(chǎn) 權(quán)權(quán) 證證 明明 目目 錄錄 ：： 知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別 知識(shí)產(chǎn)權(quán)具體名稱 國(guó)家 授權(quán)號(hào) 授權(quán)日期 證書編號(hào) 權(quán)利人 發(fā)明人 發(fā)明專利 元素光譜分析方法及采用該方法的激光元素勘探設(shè)備 中國(guó) ZL202010038 2020. 1377064 山西大學(xué) 張雷，尹王保，賈鎖堂 發(fā)明專利 基于小波分析的激光感生光譜數(shù)據(jù)處理方法 中國(guó) ZL2020100755 2020. 691117 太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司，山西大學(xué) 賈鎖堂，張生俊，尹王保，王紅兵，張雷 發(fā)明專利 基于激光感生光譜和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的煤質(zhì)在線分析設(shè)備 中國(guó) ZL202010121 2020. 536317 太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司 張生俊，王紅兵 發(fā)明專利 煤中有機(jī)氧含量的測(cè)定方法 中國(guó) ZL2020100744 2020. 650812 山西大學(xué) 張雷，賈鎖堂，尹王保 發(fā)明專利 測(cè)定煤灰含碳量的方法及裝置 中 國(guó) ZL202010198 2020. 1377230 山西大學(xué) 張雷，尹王保，賈鎖堂 發(fā)明專利 波長(zhǎng)可調(diào)諧的雙波長(zhǎng)外腔共振激光頻率轉(zhuǎn)換裝置 中國(guó) ZL202010241 2020. 834258 山西大學(xué) 馬維光，尹王保，肖連團(tuán)，賈鎖堂 — 3— 發(fā)明專利 微弱熒光光譜的測(cè)量方法及裝置 中國(guó) ZL202010061 2020. 504978 山西大學(xué) 賈鎖堂，肖連團(tuán)，尹王保 發(fā)明專利 利用雙光學(xué)開關(guān)消除背景光信號(hào)的裝置及方法 中國(guó) ZL2020102997 2020. 835770 山西大學(xué) 肖連團(tuán)，賈鎖堂 發(fā)明專利 具有自調(diào)整校準(zhǔn)功能的激光感生光譜測(cè)量裝置及控制方法 中國(guó) ZL2020100755 2020. 691116 太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司，山西大學(xué) 賈鎖堂，張生俊，尹王保，王紅兵，張雷 發(fā)明專利 液相樣品激光感生光譜分析設(shè)備 中國(guó) ZL2020100755 2020. 702795 太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司，山西大學(xué) 賈鎖堂，張生俊，尹王保，王紅兵，張雷 主主 要要 完完 成成 人人 情情 況況 表表 ：： 姓 名 賈 鎖堂 性別 男 排 名 1 國(guó) 籍 中國(guó) 出生年月 1958 年 03 月 03 日 出 生 地 山西沁源 民 族 漢 身份證號(hào) 140102580303485 歸國(guó)人員 是 歸國(guó)時(shí)間 1997 年 01 月 01日 技術(shù)職稱 教授 最高學(xué)歷 研究生 最高學(xué)位 博士 畢業(yè)學(xué)校 華東師范大學(xué) 畢業(yè)時(shí)間 1994年 7月 1日 所學(xué)專業(yè) 光學(xué) 電子郵箱 辦公電話 03517018927 移動(dòng)電話 13803438369 通訊地址 山西省太原市塢城路 92 郵政編碼 030006 工作單位 山西大學(xué) 行政職務(wù) 校長(zhǎng) 二級(jí)單位 激光光譜研究所 黨 派 中國(guó)共產(chǎn)黨 完成單位 山西大學(xué) 所 在 地 山西太原 單位性質(zhì) 事業(yè)單位 參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間 2020年 1月 1日至 2020年 6月 16日 對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)： 1. 負(fù)責(zé)制定總體研究規(guī)劃及組織實(shí)施等工作，發(fā)明了微弱熒光測(cè)量、煤灰含碳量的定量分析及工業(yè)分析建模方法，研制了整套檢測(cè)設(shè)備，在本項(xiàng)目中投入工作量占本人工作總量的 80%； 2. 對(duì)主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)中的第 3項(xiàng)發(fā) 明做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，為申報(bào)書知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄中第 10項(xiàng)的第一發(fā)明人，第 8項(xiàng)的第二發(fā)明人； 3. 為山西省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的第一完成人。 曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況：無。 — 4— 姓 名 張生俊 性別 男 排 名 2 國(guó) 籍 中國(guó) 出生年月 1964 年 10 月 25 日 出 生 地 山西懷仁 民 族 漢 身份證號(hào) 140104196610251317 歸國(guó)人員 否 歸國(guó)時(shí)間 技術(shù)職稱 高級(jí)工程師 最高學(xué)歷 大學(xué)本科 最高學(xué)位 學(xué)士 畢業(yè)學(xué)校 太原理工大學(xué) 畢業(yè)時(shí)間 1989 年 07 月01 日 所學(xué)專業(yè) 自動(dòng)化 電子郵箱 辦公電話 03517028650 移動(dòng)電話 13903402479 通訊地址 太原市高新區(qū)長(zhǎng)治路 436 號(hào)科翔大廈六層 郵政編碼 030006 工作單位 太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司 行政職務(wù) 總經(jīng)理 二級(jí)單位 黨 派 群眾 完成單位 太原市海通自動(dòng)化技術(shù)有限公司 所 在 地 山西太原 單位性質(zhì) 企業(yè) 參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間 2020年 1月 1日至 2020年 6月 16日 對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)： 1. 負(fù)責(zé)設(shè)備集成，研制了氣動(dòng)取樣裝置、電氣控制、光路的清潔保護(hù)裝置，研究了煤的工業(yè)分析模型，在本項(xiàng)目中工作量占本人工作總量的 80%； 2. 對(duì)主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)中的第 3項(xiàng)發(fā)明做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，為申報(bào)書知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄中第 3項(xiàng)的第一發(fā)明人，第 10項(xiàng)的第二發(fā)明人； 3. 為山西省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的第二完成人。 曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況： 無。 姓 名 尹王保 性別 男 排 名 3 國(guó) 籍 中國(guó) 出生年月 1965 年 02 月 02 日 出 生 地 山西新絳 民 族 漢 身份證號(hào) 140102650202063 歸國(guó)人員 否 歸國(guó)時(shí)間 技術(shù)職稱 教授 最高學(xué)歷 研究生 最高學(xué)位 博士 畢業(yè)學(xué)校 山西大學(xué) 畢業(yè)時(shí)間 2020年 7月 1日 所學(xué)專業(yè) 光學(xué)工程 電子郵箱 辦公電話 03517018904 移動(dòng)電話 13485326793 通訊地址 山西省太原市塢城路 92 郵政編碼 030006 工作單位 山西大學(xué) 行政職務(wù) 無 — 5— 二級(jí)單位 激光光譜研究所 黨 派 中國(guó)共產(chǎn)黨 完成單位 山西大學(xué) 所 在 地 山西 太原 單位性質(zhì) 事業(yè)單位 參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間 2020年 1月 1日至 2020年 6月 16日 對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)： 1. 負(fù)責(zé)子系統(tǒng)及光路設(shè)計(jì)，研究了煤中有機(jī)氧和煤灰未燃碳的高精度測(cè)定方法，研究了脈沖激光功率穩(wěn)能技術(shù)，在本項(xiàng)目中工作量占本人工作總量的 80%； 2. 對(duì)主要技術(shù)發(fā)明中的第 3項(xiàng)發(fā)明做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，為申報(bào)書知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄中第 1項(xiàng)的第二發(fā)明人、第 10項(xiàng)的第三發(fā)明人； 3. 為山西省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的第三完成人。 曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況： 無。 姓 名 肖連團(tuán) 性別 男 排 名 4 國(guó) 籍 中國(guó) 出生年月 1966 年 10 月 27 日 出 生 地 山西大同 民 族 漢 身份證號(hào) 140102196610274815 歸國(guó)人員 是 歸國(guó)時(shí)間 2020 年 12 月 20日 技術(shù)職稱 教授 最高學(xué)歷 研究生 最高學(xué)位 博士 畢業(yè)學(xué)校 山西大學(xué) 畢業(yè)時(shí)間 2020年 7月 1日 所學(xué)專業(yè) 光學(xué) 電子郵箱 辦公電話 03517011682 移動(dòng)電話 15903405981 通訊地址 山西省太原市塢城 路 92 郵政編碼 030006 工作單位 山西大學(xué) 行政職務(wù) 所長(zhǎng) 量子光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任 二級(jí)單位 激光光譜研究所 黨 派 中國(guó)共產(chǎn)黨 完成單位 山西大學(xué) 所 在 地 山西太原 單位性質(zhì) 事業(yè)單位 參加本項(xiàng)目的起止時(shí)間 2020年 1月 1日至 2020年 6月 16日 — 6— 對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)： 1. 負(fù)責(zé)熒光分析，研究了雙光學(xué)開關(guān)和噪聲頻譜帶寬壓縮技術(shù)，提高了熒光的信背比，在本項(xiàng)目中工作量占本人工作總量的 80%； 2. 對(duì)主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)中的第 3項(xiàng)發(fā)明做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，為申報(bào)書知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄中第 8項(xiàng)的第一發(fā)明人，第 7項(xiàng)的第三發(fā)明人。 曾獲國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)情況： 無。 姓 名 張雷 性別 男 排 名 5 國(guó) 籍 中國(guó) 出生年月 1981 年 10 月 02 日 出 生 地 山西芮城 民 族 漢 身份證號(hào) 14272