【導讀】本項目屬于國家重點發(fā)展的能源領域，所屬學科為光學測試儀器?；鹆Πl(fā)電裝機容量，年消耗燃煤22億噸。我國各級政府高度重視燃煤的節(jié)能減排，國務院在。持節(jié)能優(yōu)先，降低能耗。在火力發(fā)電中，通過對配煤、燃燒和排放環(huán)節(jié)中的燃煤煤質(zhì)進行實時在線檢。測，及時調(diào)整工況，對于提高燃煤利用率非常重要。成本高、對不同煤種適應性差的問題，難以大規(guī)模推廣使用。對煤種無要求等優(yōu)勢，可以大規(guī)模推廣使用，填補了國內(nèi)外空白。該項成果的核心技。術及整體結構均獲得發(fā)明專利，擁有全部自主知識產(chǎn)權。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)分等指標的工業(yè)分析模型，細度，充分提高了燃煤效率，達到了高效節(jié)能減排的目標。了光學系統(tǒng)受工業(yè)粉塵污染的問題。本項目共獲授權國家發(fā)。明專利12項、實用新型專利2項。經(jīng)山西省科技廳組織專家鑒定，所研制的用于火力。噸、NOX約萬噸，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟效益和環(huán)保效益明顯。

　　

【正文】 張文魁： 負責高性能摩擦襯墊、繩槽數(shù)控加工車床的項目論證和研制工作，構建了百克特鋼絲繩無損檢 測數(shù)據(jù)庫及其管理軟件 （ 2020SR044007），并進行了大量的推廣應用。本人投入該項技術研究工作量占本人工作量的 50%。 鄭孝平： 礦井提升機新型電控系統(tǒng)方案可行性研究、方案設計、原理圖設計、設備在安裝調(diào)試及使用階段出現(xiàn)的疑難問題的解決；參與該研究項目的方案評審和部分課題的實施。發(fā)明了交流礦井提升機轉(zhuǎn)子變頻系統(tǒng)（ ），并進行了大量的推廣應用。本人投入該項技術研究工作量占本人工作量的 50%。 張安林： 負責提升系統(tǒng)安全運行的系統(tǒng)設計和配合協(xié)調(diào)，以及安全技術研究，并在設計項目 中實施、驗證礦井提升系統(tǒng)安全運行的各項技術研究成果，組織各協(xié)作單位技術對接、整合和推廣應用。本人投入該項技術研究工作量占本人工作量的 50%。 — 25— 煤泥煤矸石資源化利用中的 關鍵技術開發(fā) 及工業(yè)應用 報報 獎獎 類類 別別 ：： 國家科學技術進步獎 項項 目目 名名 稱稱 ：： 煤泥煤矸石資源化利用中的 關鍵技術開發(fā) 及工業(yè)應用 推推 薦薦 單單 位位 ：： 山西省科學技術廳 項項 目目 簡簡 介介 ：： 本項目屬于化工領域，節(jié)能減排、資源循環(huán)利用技術。 煤泥煤矸石是煤炭開采、洗選過程產(chǎn)生的固體廢棄物，約占原煤的 35%。 2020年，其產(chǎn)生量達到 10 億噸以上，累計堆存量達到 45 億噸以上。由于煤 泥顆粒細小、水分雜質(zhì)含量大，煤矸石熱值低、灰分含量大而難以利用，大量堆存帶來了嚴重的環(huán)境污染和資源浪費?！秶夜膭畹馁Y源綜合利用認定管理辦法》 (發(fā)改環(huán)資 [2020]1864號 ) 規(guī)定 “ 煤矸石和煤泥用量大于 60%的企業(yè)認定為資源綜合利用企業(yè) ” 。煤泥、煤矸石燃燒發(fā)電是其規(guī)模化利用的重要方式，國家《煤炭工業(yè)發(fā)展 “ 十二五 ” 規(guī)劃》、《 大宗工業(yè)固體廢物綜合利用十二五規(guī)劃 》（ 工信部規(guī) [2020]600 號 ）等文件明確指出要大力發(fā)展煤泥、煤矸石等低熱值煤發(fā)電技術。山西作為我國最主要的煤炭基地，對煤泥、煤矸石的規(guī)模化利用有更為 急迫的需求， 2020 年國家把 1920 萬機組低熱值煤的利用審批權下放到山西省，這對減少固廢堆存過程產(chǎn)生的污染和資源浪費具有重要的意義。 然而，由于煤泥中含有大量的水份，且硫含量高 ， 煤矸石的硬度大，灰份含量高等，其利用過程存在燃燒不穩(wěn)定、污染物排放量大、產(chǎn)生大量灰渣和堵塞嚴重等關鍵技術難題。朔州是華北電力樞紐，年產(chǎn)煤矸石、煤泥總量達到 億噸，在朔州地區(qū)開展低熱值煤的潔凈高效燃燒利用，和煤矸石發(fā)電廠的系統(tǒng)集成和工業(yè)示范，對煤炭企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和廢棄資源的高效利用具有重要的示范。 本項目以煤泥、煤矸石等劣質(zhì)煤的 燃燒利用為主線，在 “ 國家科技支撐計劃 ” 、“ 山西省重大科技攻關計劃 ” 、“企業(yè)難題攻關” 等項目的長期支持下，重點開展 適宜于煤泥的 助燃、固硫、催化等功能助劑的開發(fā)及影響機制研究 ， 燃燒設備的優(yōu)化設計改造 ， 系統(tǒng)集成和過程控制。通過 13 年的技術攻關，開發(fā)出系列煤泥型煤固硫劑、催化劑、助燃劑、引火劑等功能助劑，攻克了劣質(zhì)煤型煤技術在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒固硫等技術難題，優(yōu)化設計出循環(huán)流化床鍋爐劣質(zhì)煤級配多點進料的深度脫硫新工藝，實現(xiàn)了煤矸石電廠煤矸石、煤泥原料利用率大于 90%以上，具有自主知識產(chǎn)權的煤矸石發(fā)電企業(yè)規(guī)?；a(chǎn) 與應用，主要創(chuàng)新點包括： — 26— （ 1）開發(fā)出具有助燃和深度固硫功能的電廠型煤粘結劑，采用爐前物料魯棒控制系統(tǒng)，保證了爐內(nèi)脫硫劑多點、多途徑的投入，提高了鍋爐系統(tǒng)整體脫硫率，實現(xiàn)了 CFB 鍋爐煤泥煤矸石連續(xù)進料、穩(wěn)定燃燒，爐內(nèi)深度固硫率＞ 90%，并將原料中煤泥煤矸石的比例提高至 92%以上，實現(xiàn)廢棄資源的高效利用。 （ 2）首次提出在 300MW CFB 鍋爐上采用風水聯(lián)合冷渣器和滾筒冷渣器相結合的底渣冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn) 300MW CFB 鍋爐連續(xù)均勻排渣，提高了連續(xù)排渣的可控性，保證了劣質(zhì)煤燃燒機組的滿負荷運行；解決了循環(huán)流化床 鍋爐在燃用劣質(zhì)煤時鍋爐出渣困難、不能帶高負荷的重大問題。 （ 3）研發(fā)出適用于煤泥煤矸石的系列粘結、助燃、固硫、催化等民用型煤功能助劑，開發(fā)出低著火點的點火型煤及型煤引火劑，并將民用型煤鍋爐 30%的對流傳熱面積改造為輻射流傳熱面積，使小型燃煤鍋爐熱效率達到 76%以上，點火期煙塵排放量減少 93%以上，實現(xiàn)了冬季民用煤泥 85%以上的潔凈和高效燃燒利用 。 本項目已授權專利 21 項，制定地方標準 3 項 ， 劣質(zhì)煤資源化利用的關鍵技術在平朔煤矸石電廠、山西天宇環(huán)保科技有限公司實施， 建成了 4 套煤矸石發(fā)電機組和 3條型煤生產(chǎn)線， 每 年消化 煤泥煤矸石 320 多萬噸，相當于節(jié)約標煤 140 萬噸，發(fā)電 億度，為我省 1920 低熱值煤發(fā)電機組的建設提供借鑒和支撐。減少了煤系固廢堆存、使用對土壤和大氣造成的環(huán)境污染問題，有效緩解了劣質(zhì)煤燃燒利用過程中效率低和煙塵排放量大等問題。 主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻： 山西大學： 山西大學作為項目的第一承擔單位，發(fā)明并研制出煤泥型煤粘結劑、固硫劑、助燃劑、催化劑等多功能助劑和型煤引火劑；探索燃燒利用過程的固硫 催化機制；進行了電廠循環(huán)流化床鍋爐煤泥爐前成型工藝研究和民用型煤鍋爐的優(yōu)化設計；負責點火型煤和型煤 引火劑的技術開發(fā)和推廣應用工作。 山西平朔煤矸石發(fā)電責任有限公司： 作為項目的第二承擔單位，開發(fā)并設計了煤矸石發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐爐前煤泥 固硫劑成型、煤泥煤矸石多點加料工藝、風水冷渣器和滾筒冷渣器聯(lián)合排渣技術。建成了 2 套 50MW、 2 套 300MW 煤矸石發(fā)電機組，實現(xiàn)了穩(wěn)定利用煤矸石煤泥 92%以上。 山西天宇環(huán)保技術有限公司： 作為項目第三承擔單位，負責民用型煤生產(chǎn)示范線建設和多功能煤泥粘結劑的開發(fā)生產(chǎn)；建成了年產(chǎn) 10 萬噸、 30 萬噸型煤生產(chǎn)線各一條，5000 噸粘結劑生產(chǎn)線 2 條，改造民用型煤鍋爐 680 余臺套，負責在 大運高速公路、 — 27— 太原市城中村改造、柳林縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)等推廣應用民用型煤和型煤鍋爐。 推廣應用情況： 煤泥固硫型煤技術 2020 年成功應用，并在山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司 2臺 50MW和 2 臺 300MW循環(huán)流化床供熱發(fā)電機組，實現(xiàn)了循環(huán)流化床脫硫技術超前控制，脫硫率達 93%以上。排渣系統(tǒng)優(yōu)化和改造技術在山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司 300MW循環(huán)流化床鍋爐上配套 37t/h風水聯(lián)合冷渣器和 25t/h滾筒冷渣器聯(lián)合排渣技術，解決了因鍋爐出渣不暢、燃用低熱值燃料不能帶高負荷的重大問題，保證了燃料熱值都在 3000 大卡以下機組的滿 負荷運行，最大限度發(fā)揮了循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)越性，實現(xiàn)了資源綜合利用。 民用型煤粘結劑技術自 2020 年陸續(xù)應用在山西天宇環(huán)保技術有限公司、山西潞城阿波羅特種型煤有限公司、山西瑞恩澤科技有限公司等型煤生產(chǎn)線上。民用型煤鍋爐改造及優(yōu)化技術自 2020 年成功應用于大運高速公路沿線服務區(qū)和太原市城中村改造共計 600 余臺鍋爐，改造后鍋爐污染物排放滿足 GB132712020 《鍋爐大氣污染物排放標準》。點火型煤和引火劑于 2020 年在太原市全面推廣，保證了太原市的空氣質(zhì)量在冬季采暖鍋爐點火期內(nèi)仍達到二級標準，實現(xiàn)了冬季采暖 鍋爐點火污染高峰期的平穩(wěn)過渡。 曾獲科技獎勵情況： 2020 年山西省科技進步一等獎（劣質(zhì)煤燃燒利用的關鍵技術及應用）； 主要知識產(chǎn)權證明目錄： 授權的中國專利： （ 1）程芳琴，李瑩英，李達，楊鳳玲，路廣軍，一種夾芯生物質(zhì)型煤及其生產(chǎn)方法，發(fā)明專利，權利人：山西大學 （ 2）楊鳳玲，李瑩英，薛寶其，程芳琴，一種工業(yè)型煤及其制備方法，發(fā)明專利，權利人：山西大學 （ 3）張培華 ,楊玉環(huán) ,吳勇剛，一種用于 CFB 鍋爐的干法精細連續(xù)脫硫裝置及方法，實用新型，權利人：山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司 （ 4）李永茂 ,郭鈦星 ,駱丁玲 ,路建洲，大型循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)合排渣裝置，實用新型，權利人：山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司 （ 5）張培華 ,曹全福 ,張林彰 ,弓建平 ,任繼德，一種電動可調(diào)量雙側(cè)犁式卸料器，實用新型，權利人：山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司 — 28— （ 6）程芳琴，楊鳳玲，衛(wèi)正義，高利生，一種型煤引火劑及其生產(chǎn)方法，發(fā)明專利，權利人：山西 大學 （ 7）曹全福 ,張林彰 ,張治華，傾斜式自動分料煤篦裝置， ，實用新型，權利人：山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司 （ 8）高靖宇，程芳琴，楊鳳玲，高利生，一種方形型煤鍋爐， ，實用新型，權利人：山西天宇環(huán)保技術有限公司 （ 9）程芳琴，路廣軍，薛寶其，楊鳳玲，李瑩英，一種高熱穩(wěn)定性合成氨造氣型煤及其制備方法， ，發(fā)明專利，權利人：山西大學 （ 10）楊鳳玲，高靖宇，高利生，程芳琴，一種球形型煤鍋爐， ，實用新型，權利人：山西大學 （ 11 ）高利生，程芳琴，楊鳳玲，高靖宇，一種鍋爐型煤及其生產(chǎn)方法，發(fā)明專利，權利人：山西大學 （ 12）程芳琴，陳瀟晶，楊鳳玲，薛寶其，一種方形點火型煤及其生產(chǎn)方法，發(fā)明專利，權利人：山西大學 制定地方標準： （ 1）《生物質(zhì)型煤》山西省地方標準 （ 2）《潔凈固硫型煤》山西省地方標準 （ 3）《焦粉冷壓制型焦》山西省地方標準 主要完成人情況表： 程芳琴： 排名 1，教授，山西大學，負責該成果的整體研究和推廣。 針對煤泥水分含量大、雜質(zhì)和灰分含量高，開發(fā)出系列多功能助劑，發(fā)明了型煤固硫劑、引火劑；主持研究了煤泥煤矸石燃燒過程中污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，設計出煤泥型煤生產(chǎn)線和多功能助劑生產(chǎn)線，配合并協(xié)調(diào)其余兩個參與單位，完成循環(huán)流化床鍋爐的系統(tǒng)工藝優(yōu)化和民用型煤生產(chǎn)線建設及型煤鍋爐改造，項目實施期間，投入該研究的工作量占本人工作量的 85%。 張培華： 排名 2，教授級高工，山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司，負責成果產(chǎn)業(yè)化實施。主持研究了煤矸石、煤泥、風化煤在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒條件和連續(xù)出渣技術，建成了 2 套 300MW 煤矸石發(fā)電 機組，并實現(xiàn)煤泥煤矸石連續(xù)穩(wěn)定的燃燒和出渣。配合山西大學開展型煤固硫技術在大型循環(huán)流化床鍋爐中的高溫轉(zhuǎn)化機制研究，占本人工作量的 80%。 — 29— 楊鳳玲： 排名 3，副教授，山西大學，作為項目的主要完成人，發(fā)明了一種鍋爐型煤，解決了型煤入爐著火難和阻燃等問題，主持設計出球型型煤和型煤鍋爐，提高了型煤鍋爐的輻射流傳熱面積和熱效率，降低了型煤燃燒過程的煙塵排放量。占本人工作量的 100%。 李永茂： 排名 4， 高級 工程師，山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司，開發(fā)設計出大型循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)合排渣裝置，并應用于煤矸石發(fā)電出渣系統(tǒng)；參與了 低熱值煤循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)優(yōu)化工程，投入該研究的工作量占本人工作量的 100%。 路廣軍： 排名 5，講師，山西大學，從碩士階段到留校任教，攻讀博士學位， 8 年來一直開展型煤粘結劑的開發(fā)研究及燃燒過程污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究，為劣質(zhì)煤潔凈燃燒產(chǎn)業(yè)化利用提供支撐。占本人工作量的 100%。 郭彥霞： 排名 6，副教授，山西大學，負責型煤固硫劑的開發(fā)研究，參與了型煤燃燒過程的污染物控制研究工作，作為現(xiàn)場實驗的主要負責人之一，項目執(zhí)行期間，投入該研究的工作量占本人工作量的 100%。 顧 鋼 ： 排名 7，工程師，山西平朔煤矸石發(fā)電有限 責任公司，參與了循環(huán)流化床鍋爐除渣系統(tǒng)的研發(fā)、設計和改造工作，項目實施期間，投入該研究的工作量占本人工作量的 100%。 高靖宇： 排名 8，高級工程師，山西天宇環(huán)保技術有限責任公司，負責民用型煤技術和型煤鍋爐技術的推廣應用，組織型煤鍋爐現(xiàn)場安裝調(diào)試，負責型煤鍋爐應用示范點的建設和后期技術服務。投入該成果的工作量占本人工作量的 100%。 曹全福： 排名 9，工程師，山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司，參與了劣質(zhì)煤循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)優(yōu)化工程，負責煤矸石發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的日常運行，投入該研究的工作量占本人工作量的 60%。 孟麗梅： 排名 10，工程師，山西平朔煤矸石發(fā)電有限責任公司，參與了低熱值煤循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)優(yōu)化工程，項目實施期間，作為現(xiàn)場技術負責人之一，承擔采集數(shù)據(jù)和實施處理，投入該研究的工作量占本人工作量的 60%。 — 30— 晉煤集團煤與煤層氣高效開采技術創(chuàng)新工程 報報 獎獎 類類 別別 ：： 國家科學技術進步獎企業(yè)技術創(chuàng)新工程項目 項項 目目 名名 稱稱 ：： 晉煤集團煤與煤層氣高效開采技術創(chuàng)新工程 推薦單位： 山西省科學技術廳 項目簡介： 晉煤集團是以煤為主的煤炭企業(yè)，一直著力于煤炭開采利用的技術研發(fā)，伴隨礦井開采條件變化、礦井瓦斯的增加，高瓦斯條件下大采 高開采技術、裝備配套技術成為制約晉煤集團發(fā)展的關鍵技術，瓦斯利用成為企業(yè)的一個新的經(jīng)濟增加點。隨著企業(yè)多元化、大型化的發(fā)展，企業(yè)必須建立起推動企業(yè)持續(xù)發(fā)展的技術創(chuàng)新體系，晉煤集團結合自身實際情況，為破解企業(yè)發(fā)展瓶頸、驅(qū)動自身轉(zhuǎn)型升級，提出并實施了“晉煤集團煤與煤層氣高效開采技術創(chuàng)新工程”項目，全力推行環(huán)境、人才、平臺、項目“四位一體”綠色可持續(xù)發(fā)展模式。 主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻： 主要完成單位： 山西晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責任公司 創(chuàng)新推廣貢獻： 晉煤集團煤與煤層氣高效開采技術創(chuàng)新工程的形成