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首页 / 环境与能源学部 / 节能减排中心
中心简介

        以煤为主的化石能源造成人类生存环境的极大污染,也面临自身的枯竭,节能减排成为一项长远的战略方针和现实的紧迫任务。以冶金、电力、建材、化工等为代表的高耗能流程工业占我国总能源消费及总污染排放的70%以上,而且各行业间技术发展不均衡,技术融合不畅,存在竞争筑起的技术壁垒。因此我国必须协同不同行业的产学研体系,构建跨学科、跨部门和跨行业的产学研联合攻关的协同创新平台,研发具有原创性的节能减排新技术,真正实现由“能耗大国”向“能效强国”的转变。

       节能减排协同创新中心将打破行业与学科壁垒,汇聚多学科优势资源,依托冶金、电力等行业,研发低碳排放、能源/资源循环利用、能源高效转化与链接的核心共性技术,打造世界一流的工业节能减排学术研究平台;探索协同创新的新模式与新机制,构建“前沿理论—应用基础—技术研发—成果推广”的完整创新体系,创建我国节能减排技术自主研发和前沿技术转化推广的创新阵地;促进协同高校学科建设和科技体制机制改革,建立寓教于研、教研互动的人才培养模式,全面提升学科发展、科学研究和人才培养三位一体的创新能力,形成我国工业节能减排领域科技创新人才的培养基地。

       围绕工业节能减排领域共性科学与技术问题,中心将在工业热过程的协同强化、余能回收和利用、流程系统的集成优化、节能环保新材料、污染物治理及其资源化、跨行业能源多联产、低碳新工艺与能源替代等领域开展协同攻关和合作研发,进一步改革协同机制体制,创新人才培养模式,打造高水平研发团队,为节能减排新技术自主研发和推广应用服务。

科研团队
姓名学历/职称专业

王立

博士,教授北京科技大学机械工程学院院长,科研方向:能量的储存、转换与利用、制冷、气体分离、流态化理论与应用。
温治博士,教授北京科技大学机械工程学院教授、博士生导师。科研方向:冶金热过程模型及优化控制;工业炉窑节能环保技术开发与装备研制;带钢热处理工艺优化及控制;能源管理及调度优化系统。
徐进良博士,教授华北电力大学能源动力与机械工程学院院长,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年基金获得者,科技部973项目首席科学家。科研方向:低品位能源利用及节能减排、大型燃煤机组节能减排、可再生能源利用、微纳能源系统等。
王习东博士,教授北京大学工学院能源与资源工程系系主任。主要从事资源利用与环境材料的教学、研究工作。在资源综合利用物理化学与材料制备物理化学等领域做出了一定成绩。
徐仲均博士,副教授北京化工大学环境科学与工程系副教授,研究方向:大气污染化学与大气污染控制。
魏雄辉博士,副教授北京大学化学与分子工程学院副教授,主要从事环境污染控制与“三废”治理的研究(即“DDS催化剂催化下烟道气脱硫机理的研究”)。


主要项目及成果

       1、兆瓦级跨临界CO2热泵技术应用

       兆瓦(MW)级跨临界CO2热泵机组在跨临界压力下,利用二氧化碳的优异特性从低温热源中提取热量,并且用于用户集中供热。CO2媒介在跨临界的状态下,具有诸多优势:CO2比热大、导热性好、气体密度高,设备紧凑体积小;单位容积制冷量为氟利昂的5倍;化学稳定性好,与普通润滑剂和设备材料相兼容;又是惰性气体,不会燃烧或爆炸;价格低廉、容易获得、不需回收等。利用这些优势,本项目研究出的跨临界CO2循环热泵,具有较大的温度滑移,能够实现与供暖水之间的良好的温度匹配,较好满足热泵应用中对梯级放热的要求,可以产生90℃以上的热水,并且能保持较高的系统能效比。

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MW级跨临界CO2热泵流程图

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MW级跨临界CO2热泵的实验室样机

      2、柴油发动机尾气后处理系统

       SCR(选择性催化还原系统),是国际通行的针对柴油机尾气中氮氧化物的排放控制技术。研究院科研团队自主开发了SCR系统电控单元和控制软件,充分整合国内已有的在SCR后处理方面的技术,形成了国际先进的SCR系统,产品已在武汉、宁波、乌鲁木齐、内蒙等地得到应用。

SCR电控单元(DCU)

SCR系统喷嘴

       3、DDS烟道气除尘脱硫脱硝技术

       本技术的特点是用脱硫脱硝溶液从烟道气中分别吸收SO2和NO,然后将经脱硫脱硝处理以后的洁净烟道气放空;同时,将吸收的SO2和NO从脱硫脱硝溶液中再生释放出来,并转变成浓度大于90%(v/v)的SO2气体,可以作为生产浓硫酸、硫磺和液体二氧化硫等产品的原料;并将吸收的NO转化成浓度大于98%的浓硝酸或硝酸盐产品;彻底根除SO2和NO对大气的污染,并实现了硫资源和氮氧化物资源比较完全的回收。

       本技术真正实现了变废为宝,可以产生极大的经济效益、环保效益和社会效益。再生后的脱硫脱硝溶液全循环使用,不需要消耗CaCO3(或CaO)等自然资源,也不要消耗NH3等重要化工原料;因此,消除了大量脱硫废渣(硫酸钙或亚硫酸钙等)的产生,无二次污染现象,保护了自然资源和生态环境。


DDS烟道气除尘脱硫脱硝技术

锅炉污染物大气排放标准(GB 13271-2014)

颗粒物

5mg/m3以下

80mg/m3

SO2

30mg/m3以下

400mg/m3

NOx

35mg/m3以下

400mg/m3

烟道气脱硫试验装置

中试试验操作控制室