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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:
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一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明提供了一种去除水果蒸馏酒中二氧化硫的方法,是一种在蒸馏工序中去除水果(如葡萄、苹果、樱桃、李子等)蒸馏酒中二氧化硫的方法,目的在于解决用于做水果蒸馏酒基酒、酒脚或发酵皮渣中含有过多二氧化硫或相应的水果发酵酒因质量等因素不适宜销售而适宜做蒸馏酒的问题;本发明首次将氧化钙应用于水果蒸馏酒去除二氧化硫的过程中,有效降低了水果蒸馏酒中的二氧化硫含量,提高了果酒的利用率和品质;本发明改善了对含有二氧化硫蒸馏酒浪费的局面,开辟了处理含有二氧化硫水果蒸馏酒的新方法,为果酒及其加工产品的进一步研究与开发提供了参考。
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气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺,专利号201410022404.0。 项目核心创新点:对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新。 项目详细用途:主要用于锅炉烟气污染物治理,脱硫脱硝除尘除雾一体化,可从主要源头治理雾霾。 预期效益说明:对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。项目详细说明 一、技术简介 “气动旋微分潜水脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化工艺”(以下简称本工艺)是宁海泽高级工程师经过28年研究成功的“微分潜水”式脱硫脱硝除尘技术,该项发明创造性的采用了飞机上气动学及涡轮工作原理,能让烟气在一体塔内与水充分接触充分反应充分洗涤,于近期获国家发明专利。它原理新颖独到,技术成熟完善,其技术指标国内领先世界先进。只需加入少量脱硫剂脱硝剂,就能使一体塔实现脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化且效率更高,它能充分利用锅炉自身产生的废物(烟尘、炉渣、废水)脱硫脱硝,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,运行费用更低,更节能减排。 由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使烟气超大范围超大面积的与碱性水充分接触爆炸裂变并充分反应充分洗涤,加入的脱硫剂脱硝剂如瓮中之鳖无处可逃的被烟气抓住,脱硫剂脱硝剂的利用率可达到100%。还是由于一体塔内气动旋微分潜水机构的物理特性能使气液两相接触特别充分,只要补充少量脱硫剂,很容易使烟气中二氧化硫氮氧化物和烟尘达到超低排放。经过实测,当一体塔内水PH达7时,测试一体塔出口二氧化硫已为0 。它能高效除尘并让尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝的作用,即使将它安装在静电除尘器或布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的大量微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能确保锅炉污染物达到并优于国家新出台的超低排放标准(可接近0排放),能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。可利用锅炉房废水,没有废水外排,没有二次污染。有来考察的老板说:“该工艺对传统的脱硫脱硝除尘工艺是颠覆性的改革创新”,它投资更省占地更省效率更高运行费用更低,深受广大用户欢迎;是电厂、钢厂、化工厂、玻璃窑等各种锅炉窑炉烟气治理高效可靠的节能减排技术产品,现可批量生产供不应求,市场竞争力特强。 二、技术特点 本工艺与传统技术比较具有如下特点 : 1、脱硫脱硝脱重金属除尘除雾一体化,效率更高,可不必另配静电除尘器和布袋除尘器,即使安装在静电除尘器和布袋除尘器之后,也能除掉因除尘效果不好或破损所漏掉的很多微细灰尘,因为一体塔内设有多级除尘脱硫脱硝机构,它能把好最后一道关,能治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染; 2、它能高效除尘并让灰尘在塔内积存一定时间,可自然借用灰尘的碱性起到脱硫脱硝作用,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,可以其废治其汚,只需补充少量脱硫剂即可使污染物达到接近0排放,更节能减排; 3、用水量微少,只需补充蒸发掉的水量,锅炉房废水可用于脱硫脱硝,没有废水外排,没有二次污染; 4、投资省,见效快,省水省电省脱硫剂脱硝剂,运行费用更低; 5、运行阻力适中并可调节,运行安全可靠,操作维护简便; 6、脱水除雾效果佳,可提高引风机和烟囱寿命,安装在引风机前后均可;天冷时仅见淡淡的白气,离开烟囱出口2—3米就散开了,比传统脱硫技术冒浓浓的远远地大湿气对烟囱腐蚀可大大减轻; 7、 核心部件采用C316L不锈钢制造,外壳可采用碳钢加玻璃鳞片防腐,也可内外全部采用C316L不锈钢或玻璃钢制造,耐腐蚀寿命长; 8、 体积小,占地省,结构紧凑,外型美观,自动化程度高; 9、副产品可资源化,根据脱硫剂不同可以选配不同的副产物回收装置;另外,吸附了二氧化硫和氮氧化物的灰渣即变成复合肥料,可改良土壤改良盐碱地沙荒地,可使农作物增产;另外,灰渣还可以生产水泥、制砖、修路等; 10、适用于大、中、小各型锅炉和窑炉,更适用于火电厂、钢厂、焦化厂及化工厂锅炉烟气污染物综合治理。 三、与传统技术截然不同 1、内部构造不同——传统技术脱硫塔内基本是个空桶,上部普遍设有喷淋喷嘴;气动旋微分潜水一体塔内装有半桶水相当于一个水库,内部装有气动旋烟气分配、微分潜水、烟气升温、气动旋式脱水除雾及收水器等多种工艺装置构造,没有喷嘴。 2、高度不同——传统技术因考虑烟气在脱硫塔内的行程,故设置脱硫塔很高;气动旋微分潜水一体塔不考虑烟气在塔内的行程距离,仅考虑装下内设装置构造即可,高度比传统技术矮一半左右。 3、配水泵不同——传统技术脱硫塔必须提高液气比来提高脱硫效率,需加大循环水量,故循环水泵配置较大;气动旋微分潜水一体塔不需考虑液气比,因为气动旋微分潜水机构可让烟气与水接触非常充分,保持工作水位即可,故所配水泵的功率可比传统技术小10倍以上。 4、脱硫脱硝除尘效果大不相同——传统技术脱硫脱硝除尘达到国家超低排放标准较困难或根本达不到:气动旋微分潜水一体塔因为气液接触特别充分,能够充分利用锅炉燃烧产生的废物(烟尘炉渣废水)治理自身污染物,脱硫脱硝除尘效率特别高,即使不加脱硫剂只靠烟尘都有约70%的脱硫效果,只需补充少量脱硫剂脱硝剂即可达到国家超低排放要求,污染物可接近0排放并且可控,运行费用更低更节能减排。 5、冒烟不同——传统技术脱硫塔冒烟都是浓浓的长长的灰白湿烟,气动旋微分潜水一体塔因为烟气经过水洗产生气雾较少,加上配有气动旋式脱水除雾装置,脱水除雾效果显著,其冒烟仅可见淡淡的白色水蒸气,排出烟囱2--3米就蒸发完看不见了,故可治理锅炉燃烧原因产生的雾霾和PM2.5污染。 四、结论 该专利能够脱硫脱硝脱重金属除尘除雾在一体塔内完成,占地面积比传统的分体脱硫、脱硝、除尘设备小3倍以上;低温处理锅炉污染物,不需要改造锅炉,不影响锅炉运行;靠物理原理高效吸收锅炉污染物,所配水泵功率较小仅为传统脱硫塔必配水泵的1/10,电耗省;不需另外配置除尘设备,除尘可满足国家超低排放要求,运行成本约为电袋或者湿电除尘设备的1/10;它高效除尘的同时且能让灰尘达到约70% 的脱硫效果,故可比传统脱硫节省约70% 的脱硫剂;它对锅炉烟气污染物可真正实现超低超净排放,故可治理锅炉燃烧原因引起的雾霾和PM2.5污染,更节能。 特别说明:该专利技术不是发明人凭空想象设计申报的第一个专利,它是发明人经过28年研发从其前代专利技术经验教训中发展而成的,接产公司接产后即可批量生产投放市场,当然,每个接产公司都需要首先做好属于自己的第一台样机,作为自己公司的业绩,能供客户参观考察才好发展,可很快形成产业化。 (希望有开拓精神、愿意开发新产品且有治理雾霾为己任、发展环保事业的企业接产,欢迎有意接产者联系并前来考察面谈)
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一种二氧化硫烟气的净化回收方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
本发明公开了一种二氧化硫烟气的净化回收方法(专利号201210044110.9),主要应用于有色冶炼、钢铁冶炼、燃煤发电等多个行业的大气污染治理领域,包括利用亚硫酸钠、纯碱或烧碱等吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,在140~220℃的温度和硫磺催化作用下高温转化亚硫酸氢盐制备硫磺,固液分离后液调节溶液酸度,进而浓缩溶液结晶获取硫酸氢钠。本发明与其他方法相比较,具有如下特点:利用亚硫酸钠、纯碱、烧碱等碱盐作为吸收剂,吸收速度快、效率高,处理二氧化硫浓度范围广;利用硫磺作为催化剂转化亚硫酸氢钠,同时产出硫磺和硫酸氢钠两种副产品,产品经济价值大,且便于储存运输;工艺流程短,操作简单,成本低;吸收转化过程中无废水、废渣产出,属于清洁环保工艺。
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SO2和NH3尾气净化新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
SO2和NH3尾气净化新技术 一、技术背景 在化工及环保等领域中气液传质是重要的一个基本过程之一。气液传质在传统的气液传质设备如各种塔器和搅拌槽等在重力场下除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物性因素等有关外,还与重力加速度g密切相关。Onda等关联了大量气液传质数据,分别提出了液相、气相传质系数的经验关联:液相传质系数kL∝g1/3,而气相传质系数与g无关。Vivian等通过对湿壁塔气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出kL∝g1/6。但在重力场中g是一个恒定的有限值,因此在重力场中,无论采用何种新填料,如何改进塔和釜的结构,改变气液进出口以及塔中的流动状况都不能从根本上大幅度提高传质效率。 70年代未,英国帝国化学公司(ICI)受美国宇航局在太空失重时传质不可能发生这一实验结果的启发,设计出了一种超重力新型传质设备—旋转填充床(Rotating Packed Bed, 简称RPB)。 RPB超重新型传质技术的问世将导致传质设备发生革命性的变化,它通过提高离心力,使重力场中的g转变为旋转加速度g/,这一加速度不再是常数,其大小由转速和床层结构决定,以突破重力场下g的限制而强化体积传质系数,又由于超重力场独特的操作方式,可以使填料的有效相界面积增大,最终使液相体积传质系数得以增大,从而大幅度提高传质速率。 本技术就是利用超重力场设备对脱硫技术难题进行了深入的研究,开发了超重力场脱除气体中二氧化硫、氨气技术。 二、净化方法 主体设备由循环罐和超重力场传质设备组成。RPB的床层由固定在转体上的两环形支撑筛构成,转体由电机带动,通过变频调节电机转速,气液均由转子流量计测定流量,二氧化硫气体先流经缓冲罐进入RPB底部,在床层中与吸收液逆流接触,在压力梯度的作用下离开转体。吸收剂进入床层后,在离心力的作用下,通过填料层后被甩向床层外缘,然后经由转体上的“U”形通道离开转体飞溅到RPB收集箱壁,最后由收集箱底的排液管流出收集箱。 RPB的技术特性: (1)有效传质比相界面积、吸收效率、气相总传质系数随转速、液气比的增大而增大。 (2)压降随液量、气量的增大而增大,随空隙率、转速的增大而且减小。 (3)有效传质比相界面积比普通塔高3-7倍。 (4)气相总传质系数比普通塔高7-10倍。 (5)吸收效率高。 1.吸收剂罐;2.循环罐;3.吸收剂泵;4.循环泵;5.液体流量计;6.气体流量计;7.截止阀;8.缓冲罐;9.钢瓶;10.超重力场;11.变频器;12.pH计; 三、操作条件和处理指标 转速500—1200rpm,二氧化硫、氨气体积流量5.5×10-3m3/h,吸收剂流量0.03—0.07 m3/h,操作温度室温,SO2和NH3的吸收率分别达99.5%和98.45%。项目通过了省科技厅组织的鉴定,总体上达到国际先进水平(SO2排放浓度小于世界同行标准30×10-5)。 四、合作方式 可转让技术,也可技术入股联合生产;或联合开发下游产品。
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柠檬酸钠溶液吸收二氧化硫制液体二氧化硫工艺
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
该工艺利用缓冲溶液对酸性气体的吸收以及蒸汽再生的方法获得产品,其技术关键在于溶液组成和工艺操作条件。该工艺吸收率高,中间试验平均吸收率可达99.34%,试生产装置为96-98%。经两年试生产结果证明,它与常州第二化工厂原亚硫酸钠法工艺相比较,每吨节约456元;原工艺排放污水为强酸性含酚溶液,造成周围二氧化硫和酚的污染,而现工艺不含有毒物质,尾气符合国家排放标准。该工艺也可应用于条件类似的烟气脱硫工艺。
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有色冶炼行业低浓度烟气二氧化硫回收利用技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
通过柠檬酸钠缓冲溶液,对低浓度冶炼烟气SO,2的吸收解析研究,发现影响吸收效果的因子很多,包括吸收液质量浓度和初始pH值、液气比、解析后二氧化硫体积分数等。技术特点:实验室研究和现场验证了柠檬酸钠的吸收、解析效果和其工业适用性。主要指标:柠檬酸吸收液浓度;pH值;液气比。应用情况:由于柠檬酸钠无毒、不易燃、化学性质稳定且价廉易得,其缓冲溶液对SO,2具有很大的溶解度,对于低体积分数SO,2具有好的吸收效果,且与烟气中的其他组分基本不发生反应,在不同的操作条件下,吸收和解析是可逆的,可以实现吸收液的循环利用。
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燃煤节能脱硫剂
成熟度:可规模生产
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:燃煤节能脱硫剂(火力发电厂、工业锅炉、燃煤脱硫专用产品)1990年研发至今,在百余台锅炉试验应用经宜宾市环保局多次达标验收时均合格。项目研发投入成本至今约百万元。完成火电厂、工业锅炉脱硫小试、中试、工业化应用全过程.在市发改委立项,川投资备[5115000708091]7140号,项目投资15亿元(一期4500万元)寻求投资商阶段。公司发明专利,燃煤节能脱硫剂项目,每年300亿元商机,寻求融资4500万元的支持。 宜宾电视台-创富金点子-作品燃煤节能脱硫剂项目。技术的应用领域前景分析:1、使用、目的:火力发电厂、工业锅炉煤烟型污染,SO2、黑烟、除尘一体化治理环保三达标排放。2使用、原理、实用性:“以煤净煤”采用化学吸附和物理吸附结合,治理SO2、 SO3、黑烟、保护锅炉和关联设备减少酸腐蚀。3、收益性、创新点:1)、收益性:每年该产品需求1..5亿吨,每年该项目获税利300亿元。社会效益一、为国家可节约脱硫装置建设费用1仟亿元。二、年为企业降低脱硫成本费用800亿元。三、年节约水资源60亿—100亿/m3。四、年减排脱硫产生的二次污染物废水石膏浆60亿——100亿/m3。五、年节约煤资源4仟万吨。创新点:一、“以煤净煤”化学吸附、物理吸附相结合脱硫二、低成本或无成本脱硫三、炉内主动脱硫和在烟道气洗涤辅助脱硫四、炉内阶段性(各温度段)脱硫五、炉内节能与脱硫并举六、保护锅炉不受少受酸腐蚀,减少堵灰七、降低锅炉炉渣,结渣指数。期望值:一、终结煤烟型污染,在现基础上SO2减排80%以上二、力争3—8年完成国内市场脱硫计划,逐步推向国际脱硫市场。燃煤节能脱硫剂系列产品(16种型号)的应用、推广将是国内脱硫市场的一场革新,将会淘汰和更新现在所有的脱硫方案、工艺。(淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的石灰石一石膏法脱硫工艺.) (淘汰高投资.高成本.高耗能.高污染.且系统不能正常运行的氨法脱硫工艺)使用、目的1、应用范围(固定床、流化床、气流床、煤锅炉和炉窑使用)燃煤节能脱硫剂能使高硫(1—6%)煤煤烟型污染治理二氧化硫达标排放,首次突破高硫煤炉内高温固硫难题,为国内首创产品(注:现国内任何一种脱硫剂及脱硫设备,均不能使高硫煤在正常应用时治理达标排放二氧化硫)。我国是一个能耗大国,每年消耗煤炭已达25亿吨左右,用于一次能源的燃煤占总 量的80%左右,每年燃煤约占20亿吨左右。目前我国的煤烟型二氧化硫污染严重。当前市场应用的脱硫产品和脱硫设备、均不能让含硫1%以上煤炭燃烧过程中产生的二氧化硫治理达标,且脱硫产品成本高、脱硫设备一次性投资大(约占一个新建电厂投资的30%左右),运行成本费用过高。节能脱硫用户不需新增设备,把产品直接加入原煤共同入炉燃烧即可,通过节煤(大于2%:煤炭加入燃煤节能脱硫剂,燃煤的活性增强,并在氧化镁、碳酸钠等物质的催化作用下,使煤充分燃烧,煤的着火点降低约150摄氏度左右,提高热效率,可使原煤的使用量减少2%以上。例将原煤95吨加入脱硫剂5吨,总计为100吨洁净煤,该100吨洁净煤将达到100吨原煤的使用热效率)用户投入的脱硫剂产品费用可收回,达到无成本(煤含硫份3%以下)脱硫,或低成本脱硫,均可让用户二氧化硫、黑烟达标排放。产品应用于脱硫市场,年可为国家节约煤炭资源约6仟万吨(大于三峡水电站的节约煤资源功能),可使煤烟型污染二氧化硫排放在现基础上减排80%以上。2、在火电厂和工业锅炉已安装脱硫设备上应用燃煤节能脱硫剂,可替代原用石灰石一石膏法脱硫。改用该产品,在炉内完成一次脱硫后,脱硫剂剩余物质,随炉渣溶入冲炉渣水水体,在后段的脱硫设备中应用该水体洗涤烟气,完成二次脱硫,废水再用于冲炉渣,该水体循环使用不外排,无二次污染。(在现有火电厂燃煤锅炉机组已安装了脱硫装置的工艺系统,应用该脱硫产品,可取消脱硫装置系统大部分运行设备和取消系统需添加的石灰石/石灰浆料,有以下几点优势:(1)取消脱硫系统的大部分设备运行,可降低能耗和脱硫系统能正常运行。(2)取消脱硫系统添加的石灰石/石灰,可减去购料成本。(3)完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。(4)可使脱硫系统的运行费用(包括购石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低(费用)50%以上。(5)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水,吨燃煤可节水3-5m3。(6)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。)3、火电厂或工业锅炉没有安装脱硫设备的,可不用投巨资安装脱硫设备,应用燃煤节能脱硫剂,利用原有的水膜除尘器即可完成,脱硫治理达标。(未安装脱硫系统的燃煤机组应用该脱硫产品有以下几点优势:(1)利用原有水法除尘器,应用循环水工艺,即可完成脱硫达标效果。(2)燃煤节能脱硫剂加入原煤入炉拌烧主动脱硫,可节能2-8%。(3)节约水资源,条件许可的情况下,不外排污水、吨燃煤可节水3-5m3。(4)不新增二次污染物排放。)(一)、中国脱硫市场现况分析一(湿式石灰石/石灰-石膏法工艺)简述1、根据环境质量公告,我国二氧化硫排放总量位居世界第一,超出大气环境容量80%,至2005年底,中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本、瑞典、意大利、奥地利、韩国等国的烟气脱硫技术装备。但现在我国引进的脱硫技术装备,都是发达国家上个世纪30年代应用至今的落后的脱硫技术,绝大部分是湿式石灰石/石灰-石膏法工艺。中国国内已经实施和正在实施大型火电发电机组的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术,这是德国、日本、美国(美国政府2007年10月向国内电力集团,开出了世界上最大的一张环保罚款单,高达数百亿美元,原因是电力集团燃煤污染物=氧化硫致使美国产生大面积酸雨。)等国的大型工程公司、技术公司长期在中国进行脱硫技术商业推广的成果,这样就极大地制约了中国脱硫产业进一步、高层次的发展。在已投运和在建的火电厂烟气脱硫项目中,拥有国内自主知识产权项目的总装机容量仅占脱硫项目总装机容量的7.4%。开发具有自主知识产权的核心技术,提出火电厂烟气SO2减排的整体解决方案,逐步实现国内产业化目标,是国家环境保护总局和电力主管部门始终倡导和支持的开发计划。结合我国实际情况,特别是我国的经济状况、锅炉及其配套系统的技术情况,进行技术改进和技术革新,创造出具有自主知识产权的国有技术。2、火电厂、工业锅炉SO2的控制及烟气脱硫产业化发展存在的问题。(1)投资成本大。以一个装机容量60万千瓦的中型电厂为例,安装脱硫设备的投资约1.2至1.5亿元人民币。(现有燃煤机组还需安装约1.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施,“十一五”时期又约有3亿千瓦燃煤机组需要安装烟气脱硫设施),现有的燃煤机组和“十一五”时期的燃煤机组共计约4.3亿千瓦装机的烟气需安装脱硫设施,建设4.3亿千瓦装机的烟气脱硫设施国家将耗资约1100亿元人民币。(2)脱硫设备、系统运行费用高。例:以含硫4%的燃煤脱硫计算成本,每吨燃煤脱硫需石灰石/石灰的耗用和脱硫系统运行等费用合计高达92元人民币,如此高昂的脱硫成本,很多企业是不情愿的,政府不的不进行脱硫电价补偿,每发电一度补偿费用为1-1.5分人民币。(3)脱硫设备、系统工程长周期运行性能差,可用率低。在已投运的脱硫装置中,大部分工程从投运第一天起,就没有间断过改进和维修,有的电厂不甘重负干脆停用,环保检查时临时运行应付检查。再过两、三年,随着投运的脱硫装置的不断增加,这一问题更加突出,已引起有关部门高度重视。(4)脱硫效率低,根本不能正常运行脱硫达标。锅炉系统实际运行参数与设计值偏离太大,脱硫效率降低,根本达不到设计的脱硫效率和二氧化硫排放达标要求。(5)脱硫装置达不到正常运行、应用要求。装置自身应用效率降低,结垢、腐蚀、磨损非常严重、密封水泄漏、罗茨风机噪声大等问题。(6)脱硫装置系统脱硫过程后的二次污染物(废水石膏浆),致使火电厂周边环境污染更加剧恶化。脱硫装置的石灰石/石灰、石膏法工艺,在用于脱硫运行后生成的石膏浆,因质量和市场因素无回收利用价值,大部采用抛弃法。每吨燃煤脱硫(石灰石约250kg或石灰粉约130kg)治理后产生的二次污染物质废水石膏浆达3-5m3,排放至火电厂灰场,造成二次污染环境和严重污染地下水环境。长期排放脱硫后的二次污染物废水石膏浆,如长期不回收利用,将造成比脱除的二氧化硫危害更为严重的环境污染危害和污染地下水体,已引起有关专家、学者,相关职能部门的高度重视,应积极应对二次污染物废水石膏浆的污染态势采取措施,不能长此下去,脱硫治理会得不偿失,事半功倍。(7)有关专家对引进的脱硫装置认为。脱硫技术装备湿式石灰石/石灰、石膏法工艺、FGD技术从开始引进研发到正常商业化应用,需要20年以上时间,然而现在的脱硫装备技术面对我国的脱硫市场是不能正常应用的,花费高昂的脱硫装置投入,不能很好的运行脱硫。反而新增大量的二次污染物废水石膏浆,由此看来该法应该暂行推广、应选用新的脱硫技术燃煤节能脱硫剂和新工艺。推广应用燃煤节能脱硫剂和新工艺,可为国家节约上千亿元的脱硫装置建设费用,消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的新的污染源。3、燃煤节能脱硫剂国内市场需求量和节能、环保效应(1)我国用于一次能源的煤炭年需求量达20亿吨,应用、推广燃煤节能脱硫剂产品,治理二氧化硫,平均按吨煤加入5%计算,年可销售产品1亿吨。(2)可节约水资源(吨煤节水3-5m3)60-100亿m3。(3)可减少二次污染物废水石膏浆(按现在脱硫装置系统为例:吨煤产生废水石膏浆3-5m3)60-100亿m3的排放。(4)现在(十一五期间)近3-4年,可为国家节约脱硫装置系统建设费用1100亿元。(5)替代、优化脱硫装置工艺,脱硫费用年降低(吨煤脱硫节约40元×20亿吨煤),节约800亿元。(6)节约煤资源,年节煤(按节煤2%计算×20亿吨煤)4仟万吨。(二)、中国脱硫市场现况分析二(氨法脱硫)5.12汶川特大地震灾害,已造成数家水电站受到破坏。灾后家园重建电力需求大增,国家的火电发展十年内肯定是一个高峰期。火电厂燃煤烟气=氧化硫污染大气环境将更加严重,搞好火电厂燃煤=氧化硫污染环保治理,更是今后大气环保治理重中之重的项目。当前我国的大气污染环保治理,燃煤烟气=氧化硫污染环保治理脱硫市场:石灰石-石膏法脱硫,氨法脱硫是治理燃煤污染脱硫主流。都是高投入(脱硫装置系统建设),高能耗(系统用电,水。),高成本(脱硫原料耗用,原料生产成本。),高污染(脱硫治理后产生大量=次污染物,又占用大量土地资源,又严重污染周边环境,又严重污染地下水水体系。),且脱硫装置系统不能正常运行。实际上也是无法运行,现行提供多家火电厂的脱硫系统情况(以下是我今年在河南见闻,我到了超过20家火电厂,无任何一家火电厂在脱硫,有脱硫系统的也不能用。下面是3家火电厂已经安装氨法脱硫系统也不能用的实例)。例1:——某电厂氨法脱硫系统项目耗资约2千万元。该项目验收时燃煤烟气污染环保脱硫治理达标???可是——试用6个月时间脱硫系统运行累计不足15天。脱硫系统由于无法正常运行,脱硫系统项目闲置2年时间,现在该系统已成为一堆(垃圾)废料(这期间该电厂燃煤发电,.根本就无法正常进行烟气污染环保脱硫治理,燃煤烟气=氧化硫污染物完全是直接排放,污染大气环境至今。例2:——某工业企业自备火电厂,为了治理火电厂燃煤=氧化硫污染,决定新建燃煤脱硫环保治理(脱硫装置氨法应用)项目,项目结果是使该企业环保治理脱硫系统工程,耗资近千万元,还欠款(工程款)百万元,得到一个有头无尾(该脱硫装置氨法系统:因为只做前面系统,没有做后面系统,也是做不了)的烂尾工程,根本不能正常燃煤烟气脱硫环保治理,连环保局验收时也完全不合格。例3:――某火电厂投资约8千万元,搞了氨法脱硫项目。但是环保脱硫不能达标,脱硫成本非常高,脱硫系统运行不正常,现在电厂要求某承包公司改进工艺,达到环保脱硫正常应用效果。该承包公司声称,脱硫系统如果改进工艺,还需要投资1千万元。燃煤节能脱硫剂研发过程燃煤节能脱硫剂自1990年研发至今,该产品经多次试验、工业锅炉应用,完成小试、中试、工业化应用全过程。先后在上海大中华橡胶厂、成都印钞公司,宜宾市:五粮液、天原集团、丝丽雅集团、制材厂、岷江造纸厂、昌宏纸厂、高县纸厂、江安热电厂、叙府宾馆、江南造纸厂、民用型煤、试验应用,燃煤节能脱硫剂经宜宾市环保局多次应用在工业燃煤企业二氧化硫污染治理后,达标验收时均合格(并已具有四川省环保监测报告、测试报告)。效益分析:燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程计划(一期)1、征地50亩2、购安装日产4仟吨产品生产线一条(套)3、建设厂房、办公室、库房等厂内建筑物1.5万m2(二)燃煤节能脱硫剂生产厂建设工程投资计划(一期)(4500万元)1、项目起动、宣传、办公费用等日杂开支 300万元2、征地50亩(每亩10万元) 500万元3、购日产4仟吨产品生产线一条(套) 1000万元4、建筑物:厂房、办公楼、库房等厂内建筑 1500万元 5、产品流动资金:按销售计划日产2仟吨 1200万元(吨280元X日产2000=56万元X20天=1120万元)一期投资需求合计:4500万元人民币。燃煤节能脱硫剂产品生产计划、销售计划(一期投资项目营销规划)1、一期项目建设周期8个月2、投产初期 一季度计划日产1仟吨×90天=9万吨二季度计划日产2仟吨×90天=18万吨三季度计划日产2仟吨×90天=18万吨四季度计划日产4仟吨×30天=12万吨当年计划生产、销售产品计:57万吨当年实现销售收入 计:2.565万元(每吨出厂价450元x57万吨=2.565亿元)当年实现税利 计:1.026亿元(2.565x40%=1.026亿元)厂房条件建议:无备注:燃煤节能脱硫剂项目已于2008.12.31获得国家发明专利授权。该项目为燃煤节能脱硫剂独立体产品。
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催化吸收新技术同时脱除烟气中NxOy和SO2
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
技术投资分析:烟气中的二氧化硫和氮氧化物的大量排放,已经度大气环境质量和人体健康产生了严重影响,并且也成为形成酸雨的主要成分之一,对大气污染严重,也是造成呼吸道疾病、光学化烟雾、农作物减产、森林枯毁、公路和建筑物受损的罪魁祸首。本技术采用自行研制的催化吸收新技术,将氮氧化物和二氧化硫进行氧化吸收(资源化处理),并生产具有很好市场应用范围的环保产品,不仅产生良好的环境效益,而且还能够产生显著的经济效益。该技术与现有的碱吸收等方法相比,不仅能够生产出质优价廉的环保产品,而且设备投资大大降低,具有运行稳定、操作简便的特点。目前,该技术工艺在国内外未见报道,属领先水平。技术的应用领域前景分析:有氮氧化物和二氧化硫工业废气排放的化工企业中的废气治理。主要应用于燃煤等有该类气体排放的化工企业。效益分析:无厂房条件建议:无备注:无
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新型大功率直流发电机(高效节能)
成熟度:通过小试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业,水利、环境和公共设施管理业
技术简介
发明专利 “新型大功率直流发电机”简介 专利号;200710088056。7 本发明专利是新型大功率直流发电机,已于2009年4月获得国家知识产权局发明专利授权书,并通过知识产权局涉外代理机构,申请国际PCT(国际专利)组织,届时将向国际专利成员国申请专利保护。它填补了发电机领域的一项国际空白,是发电机技术发展史上的一场技术革命。 本发明专利具有五大特性: 一、 技术革命性的突破 二、 结构新颖、效率翻番 三、 用途广泛 四、 节能减排显著、建设费用大幅降低 五、 商业价值巨大 一、本发明专利有技术革命性的突破 1、世界大功率发电机的现状 1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,一百多年来,人们根据这一科学原理,不断研究、探索,发明了各种发电装置,从根本上促进了社会生产力的高速发展,迄今最普遍的发电装置是三相交流发电机。这一原理、模式、结构经科技界工程技术人员无数次实验改造,发电功率有很大提高。目前,全世界最大发电单机容量为130万千瓦,仅美国和瑞士拥有,我国发电厂单机装机容量大多在30万千瓦以下,三峡水力发电最大单机装机容量70万千瓦的机组刚刚投入运营,全国火力发电单机装机容量平均仅6。09万千瓦。继华能沁北国产首台超临界60万千瓦燃煤发电机组投产后,近百台60万千瓦超临界机组正在建设中,国产100万千瓦超超临界燃煤发电机组也正在投入商业运行。 2、我国发电机组的能耗 由于机组越小能耗比例越大,国家的产业政策是限制小型发展大型的发电机组,以达到上大压小(小火电厂)降低能耗的目的。据初步统计,至2006年,我国总装机容量达6。2亿千瓦,居世界第二位,其中火电装机占77。82%。水电占20。67%,核电占1。1%,风电和其它占0。41%。全世界每年开采约50亿吨煤70%用于发电。我国2006年用于发电原煤超过12亿吨,是煤炭消费总量的一半。我国火电机组供电标准煤耗为每千瓦366克,部分单机煤耗每千瓦超过500克,比日本299克、韩国300克、意大利303克高出六分之一。如果我们能达到日本的耗煤水平,一年可节约原煤2。2亿吨。我国火电污染排放的二氧化硫占全国总排放量的54%,是环境污染的主要产业之一。由此可见,我国电力工业处于装机数量大,单机容量小,能耗过高,污染严重的状况。我国国民经济正处于高速发展阶段,一方面反映出生产发展需求旺盛和电力资源不足的矛盾,一方面承受着能源消耗过大和环境保护的压力,因此节能减排、节能增效提到了国家各级政府的议事日程上,也是全人类十分关注的焦点。 3、大功率直流发电机的优势 本专利发明的新型大功率直流发电机,填补了世界上该领域的空白,就功能优势方面,克服了交流发电装置存在的诸多缺陷和不足,以其原理简单、构思新颖、结构奇特,功率巨大的特点解决了多年困扰人类电力发展的技术难题,实现了发电史上的重大突破。该发明专利的突出优势是:①在现有的动力(如蒸汽轮机和水轮机)条件下,使用“大功率直流发电机”比现有交流发电机的效率可增加一倍,就是说,不再新建发电厂,在现有原动力不变的情况下,可使发电量翻一番;②在动力(如蒸汽轮机和水轮机)允许的条件下,功率可增加10倍以上,也就是说,制造100万千瓦以上的超大功率直流发电机,从功能和技术的角度考虑,不存在障碍;③该发明专利如全面代替现有发电厂发电机组,我国将在原有每年用煤量基础上节约一半,全世界的煤炭消耗枯竭期可延缓240年;④小型直流发电机装置同样用途非常广泛,可以说涉及所有行业,如使用该发明专利,在功率、效率同样的情况下,体积可缩小一半,同比现在普遍使用的交流发电机还可节省硅整流装置,同时制造钢材用量和使用油耗也可节省50%以上。如能将其代替现有机组和推广到中小型直流发电机领域,我国将彻底改变因电力不足以及全面实现能耗、污染、成本大幅降低,功率、效率大幅增长的有益效果。全面落实节能减排(碳)的目标,一年内可节约煤炭6亿吨,相应减少二氧化硫排放1200万吨。 二:本发明专利的结构新颖、效率翻番(技术图附后) 1。本发明专利的结构、效率 新型大功率直流发电机,采用双转子、单感应导体结构,所产生的感生电流不再流回磁场,不会产生额外的安培力,减少了一半的电磁阻力,能量转化效率可提高一倍。 2。本发明专利的原理、优势 采用本专利技术的电机转子的表面分布极性相同的磁极,通过定子磁路形成放射状的磁通特性,定子槽内感应导体在任意电角度,都在垂直切割磁力线,定子槽内所有感应导体在同一时间电动势、感生电流都相等。定子槽内的导体经串联后,只有一组线圈、输出电功率在相同条件下要比交流机提高3倍。由于所产生的是直流电,在没有“集肤效应”的前提下相同的导体截面电流密度增加了3倍。 3。本发明专利的内阻、功率 该发明在线路排序上作了新颖的设计,磁场内的单感应导体没有线圈,感应导体长度缩短,横截面增大,内阻减小到1欧以下,电阻值只相当于现有交流发电机的1%,热效应处于微弱状态。极大的改善了发电机内部运行环境和通过能力,最大限度地解决了现有技术在大功率输出电流时产生的热效应而温度持续升高的技术难题,从而可使发电输出功率提高10倍以上。 三、本发明专利的用途广泛性 本发明专利虽然称为“大功率直流发电机”,发明初衷是为解决交流发电机存在的缺陷和不足,但从其优势看可以替代现有交流发电机技术。并在涉及所有发电机应用领域,用途广泛。目前所有用电行业,包括企业自用发电装置和应急发电装置以及所有汽车、火车、轮船、拖拉机等,使用的发电机都是中、小型交流发电机,大部分终端使用直流电时,(如汽车发电机等),必须另加硅整流装置。如使用该发明专利,制造发电机在功率、效率同样的情况下,发电机体积可缩小一半以上(在现有技术上制造的发电机能缩小5%的体积都是很困难的),所用材质可减少50%以上,发电油耗也可节省50%以上,同时可减去硅整流装置。尤其在油电混合动力的电动汽车的直流充电机应用上有着广阔的市场。如全面替代现有中小型发电装置,制造成本和使用成本节省、节约将是一个难以估量的巨大效果。 四、本发明专利节能减排显著、建设费用大幅降低 新型大功率直流发电机由于在节能增效上有绝对优势,应用前景非常广泛,在电力行业的制造领域,输变电建设领域和电网管理模式上将会产生一场技术革命。 1、效率、功率两大突破的有益效果 通常交流发电一马力可产生735瓦电能,使用该发明技术方案,在原动力(蒸汽轮机或水轮机)功率不变的条件下发电机综合节能效率可达50%以上,相应的可节约能源50%以上,整体效果非常明显。 就功率提高而言,交流发电机由于受发电机内阻热效应,温度持续升高和材料热效值有限的问题,加大功率十分困难。使用该发明技术方案,内阻非常微弱,在原动力允许的条件下,制造超过美国和瑞士达到超大功率100万千瓦以上的热发电机组不会有技术障碍。 2、节能减排(碳)的有益效果 电力工业是经济社会发展的重要支撑,也是能源消耗和污染物排放大户,同时也是节能减排的重点,国家在“十一五”规划期间决心将国内生产总值能耗和主要污染排放量分别降低20%左右和10%,这是科学发展观及环保意识的重大举措,在规划开局之年,各项经济任务指标都按计划顺利完成,惟有节能减排虽下了很大气力,没有完成预定计划,这已引起中央政府的高度重视,下大决心采取各种有效措施加大了节能减排的工作力度。电力行业排放的二氧化硫占全国排放总量的54%,其主要原因是发电结构“小型化”。全国单机容量10万千瓦及以下小火电机组有1。15亿千瓦,占火电装机容量的29。6%,煤耗每千瓦都比大型高效发电机组高出100—200克标准煤。排放的二氧化硫占到电力行业总排放量的35%。如使用该发明专利替代现有火电机组,一年可节约6亿吨标准煤,相应的减少二氧化硫排放1200万吨。由此电力行业对完成国家节能减排将会起到至关重要的作用。 3、直流发电和直流输电配套设施的有益效果 直流发电的显著效果和直流输电的显著优势相匹配将是相得益彰。人们知道,现普遍采用的交流输电模式,因为受电感、电容、电阻的制约,输电沿途消耗大,输变技术要求高,线路相应成本高。而直流输电只解决电阻一个问题,而且建设费用可节省三分之一,优势非常明显。直流输电与交流输电相比有以下优点:①、直流输电在输送相同功率时,线路造价低,交流输电架空线路通常采用三根导线,而直流输电可采用一根或两根导线也可;②有功损耗小,至少比交流少了一根导线,线路电阻上的损耗也比交流输电少了三分之一,并且具有“空间电荷”效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路小,对通讯设备的干扰和对环境的污染都比交流输电小得多;③不存在系统稳定问题,可实现电网的非同机互联,调节快速、运行可靠。④更适合于海下输电和地下电缆输电,直流输电没有电容电流产生,可以使用地下输电电缆,有效避免冰雪灾害和恶劣气象条件的影响。(如2008年初春一场历史罕见的冰雪灾害,造成大范围线路损坏,停电、经济损失上千亿元。如果用地下电缆直流输电,就可避免这种灾难的发生。),可以极大的提高电网运行的可靠性。⑤能限制系统的短路电流,用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量的设备,增加大量的投资;直流输电时就不存在上述问题。⑥输送容量大,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。⑦在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响,所以当一级发生故障时,只需停用故障级,另一级仍可输送不少于一半功率的电能,但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障时,必须全线停电。⑧直流输电可分期建设,分期投入运行,先建一极,并与大地和海水构成回路,待负荷增大后,再建另一极,相应可以更快的收回投资成本,优势非常明显。目前三峡水电站在建15条输电线路中,有三条超高压±500千伏直流输电线路送往华东和广东,国家开发东北的直流输电线路也在计划建设中。交流发电进入直流输电的过程,是在发出电后要建造一个换流站进入直流输电系统,到终点再通过逆变站输入用户电网。使用直流发电机发电,可直接进行直流输电,减少了建造昂贵的换流站费用,据报道,建造一个换流站费用高达27亿元,如果将来使用直流发电并输电,每个电厂少建设一个换流站,将节省巨大建设资金。随着高效率直流无刷电动机的投入使用,必将替代广泛使用的交流感应电动机。一个高效节能的直流发电、输电、用电完整系统的时代必将很快到来。 4、电网管理模式的有益效果 交流发电存在频率周期,频率始终保持在50Hz,输出功率只能做微调,存在用电高峰时电能不够用,到深夜低谷时,电能又不能充分利用的缺陷。新型直流发电机电流输出没有频率,可以通过微机根据用电量大小随时调整发电机转速控制输出功率,从而解决峰电消除谷电达到增产节能目的,另外由于交流发电、输电技术性能的特殊性,发电、输电存在着调度障碍。目前,我国发电调度方式是以电厂或发电机组为单位,参照上一年度发电量完成情况,对各类机组大致平均分配发电量指标,这种调度方式忽视能源和排放因素,大小火电机组享有同样的发电利用小时,这在很大程度上刺激了小火电建设,造成巨大的资源浪费和环境污染。全面使用新型大功率直流发电、输电、用电系统后,电网调度管理模式可全面实行现代化微机调控系统,可随时按照发电机组的能耗和环保指标以及可用功率排序,优先调度高效清洁机组,限制能耗高、污染重的机组发电。由此通过先进的科学管理,改变可调控管理模式产生较大的有益效果。 五、本发明专利的商业价值巨大 1、直流发电机的有效值 现有技术“三相交流发电机”导体的感应电动势是随时间作周期性的变化。它有最大值、最小值。最小值是零值,没有电流输出,线圈每运行一周,要有两次最小值,原动机要拖动没有电功率输出的线圈运行,消耗了额外的机械能,降低了电功输出的有效值。新型大功率直流发电机其结构特殊,感应导体始终处于感应电动势最大输出状态,消除了交流发电装置无功率输出时机械消耗的弱点。根据电流的热效应,直流电的有效值是100%,交流电的有效值是70%,原因是直流电流是稳衡电流,而交流电流的电流强度是随时间作周期性变化的,通俗讲,就是100瓦的直流电可以带动100瓦用电器做功,而交流电只能带动70瓦的用电器做功,从而能量转换效率可提高30%。 2、大功率直流发电机效益分析 ①可节省6亿吨标煤,(这里指全面替代现有发电装置,用一吨煤按提高效率一倍计算)每吨标煤按800元,可节省煤4800亿元。 ②节省建造用材(钢、铜、铝),每10兆瓦用材按7。5吨计算,6。2亿千瓦×7。5吨=46。5万吨,节省一半用材可发同样的电能,用材只一半是23。3万吨,每吨按1万元计算,可节省用材233亿元。 ③直流发电直接直流输电可减少换流站建造,建换流站每兆瓦需100万元。6。2亿×100万=620亿 ④输电线路全面改造可节省三分之一线路建设,全国保守估计高压线路30万公里,每公里按一万元建设,可节约10亿元。 ⑤应用该发电机组替代现有火电机组同比减少排放二氧化硫每年1200万吨,每吨减少治理费2000元,可节省240亿元。 ⑥中、小型发电装置应用方面,只计算汽车发电机用材每台可节省一半,用材按2公斤计算,全国2。5亿辆车可节省5亿公斤,每公斤按10元计算合50亿元。 ⑦还有企业、民用发电装置、农用、军用装备发电装置不计算在内。 综合效益可省5953亿,这里指全面替代(在不改变原动力设施的基础上,只需更换发电机就可以将整个电厂或电站改造成直流发电形式,以配合直流输电),如果国家分期分批逐步实现,在10年内得到改善,每年保守估计有595。3亿增值效益。 3、实用价值巨大,市场前景广阔 大型直流发电机适用于火电站、水电站、核电站等大规模发电。中、小型机适用于风力发电、轮船、火车、汽车、电动汽车、发电机组等发电领域。 ①风力发电在2008年底全球累计风电装机容量已超过12。08万兆瓦(相当于减排1。58亿吨二氧化碳),并以 30%的速度增长。 2008年我国累计风电装机容量跃过1。3万兆瓦大关,中国风力等新能源发电行业前景十分广阔。预计未来很长一段时间都将保持高速发展,权威专家预计全国累计风电装机容量有望在5年内突破20万兆瓦。2010年、2011年增速将达到60%以上,发电机的年总产值约在20亿元以上。年利润约10亿元,上缴利税约为3亿元。 ②轮船用发电机单机容量在1兆瓦左右,年需求量约在1万兆瓦以上,年产值约在3亿元,利润为约为1。5亿元,上缴利税约0。45亿元。 ③电动汽车用直流充电机单机容量5千瓦,有资料预测2010年后仅国内以年需求量300兆瓦的速度递增,年产值约1亿元,年利润约0。5亿元,上缴利税约为0。15亿元。 ④燃油汽车用发电机,单机容量在1000瓦——2000瓦左右。目前而言,国内外市场需求量在1万兆瓦左右,年产值4亿元左右,年利润约为2亿元,上缴利税约为0。6亿元。 统计表明,每迟开发应用一天,就会无情的浪费164万吨煤炭,就有3280吨相当于一专列二氧化硫排放。 新型大功率直流发电机的面世,其性能特点、显著效果无疑是发电史上的重大突破,这一重大成果的转化,将会给全社会产生巨大的经济效益,商业价值难以估量,随着加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要,这一科技成果必将引起国家各级政府和有识之士的重视和支持开发。 小试实验报告 依据:大功率直流发电机专利证原理方案 机型:模拟机 条件:自制,精密度有限 目的:测试发电原理、磁路、电路相关数值 模拟机型理论数据: 设计: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 定子槽数=20槽 气隙=10丝 气隙磁通量=1特 线圈匝数=500匝 发电机转速=3000转 理论数值:电流最高0。6安 电压160伏 输出功率13。842千瓦 转速3000/分 制造的模拟机数据: 机座中心高度H=180毫米 定子铁芯外径=119毫米 定子铁芯内径=67。5毫米 定子铁芯长度L=90毫米 下列做工条件受限,精度有误差 定子槽数=16槽 气隙=100丝 气隙磁通量=0。1特 线圈匝数=200匝 发电机转速=300转 一试:动力传动:1。5千瓦电动机转速1400转,通过皮带、链条、减速至300转。 测试仪表:83系列数字式。 测试条件:温度18度、湿度10%均符合仪表测试工作范围。 测试数据:任意槽下线100匝。 启动电动机在线圈输出端接入测试仪表,测量电压数值稳定,高值1。6伏、低值0。9伏。 停止发动机将测试仪表转入电流档200毫安,启动电动机测试仪表电流数值显示:高值6。54毫安、低值2。66毫安。 二试:动力传动装置不变、测试仪表不变、线圈匝数200匝。 启动电动机,在线圈输出端接入测试仪表测量电压,数值稳定,高值3。4伏,低值2。5伏。电流高值9。14毫安,低值4。35毫安。 小试结论: 按照发明专利设计要求,制作的大功率直流发电机模拟机,工作原理准确、磁路畅通、电压、电流基本符合设计数值。 小试分析:①直流发电高低值基本稳定。 ②精密度不够,有一定误差。 ③准确度需进一步做大中试。
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沼气发电
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介: 沼气发电作为一种新型的发电方式与其它发电方式相比到底有什么不同之处呢?下面将从几个方面对沼气发电的特点进行分析。 一、原料来源广泛 沼气的主要燃烧成分是甲烷,由产甲烷厌氧消化有机物产生,所以只要有机物存在的地方,再配以适合的环境条件,就会有甲烷的生成。例如人畜的粪便、有机工业废水、垃圾填埋场、农作物秸秆等都可用作沼气产生的原材料。目前我国生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约18亿t,实际排出污水总量约200亿t,可生产沼气约500亿m3;全国工业企业每年排放的(可转化为沼气)有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展,沼气的生产量还会增加。以一个60万人口的城镇为例,每天产生垃圾约600t,产生沼气1万m3左右,可以供1000kW的燃气机组进行发电。且城市越大,垃圾中含的有机物越多,产生的沼气量也就越多。我国人口众多,适合做这样项目的垃圾填埋场也很多。 二、可再生能源 用沼气进行发电,不用担心会有枯竭的一天。据统计,至2002年底世界剩余石油探明储量为1407。04亿t。根据世界已探明的化石能源储量推算,石油还可使用40~50年,天然气还可使用60~70年,煤炭则能维持225年左右。可见,化石能源将越来越紧张,而以沼气为代表的可再生生物质能源的寿命几乎是无限的,只要太阳存在,绿色生命存在,沼气也将存在。 三、对发电机组的要求更高 用燃料直接燃烧做功发电的发电机组有两种:一种是燃油发电机组,另一种是燃气发电机组。燃油发电机组又包括柴油发电机组和汽油发电机组。由于柴油和汽油都是标准的燃料,因此就不会存在燃料在汽缸内燃烧不同步的问题,也不会有爆震的产生,控制系统也就简单许多。燃气发电机组根据燃烧成分也分为两种:一种是燃烧天然气的发电机组,一种是燃烧生物质气的发电机组。沼气发电机组就属于第二种,由于沼气温度、压强和成分的不稳定性,一般大于300kW的机组都要加装防爆震系统,而天然气质很稳定,只是在功率很大时才加装防爆震系统。一般来讲,纯沼气发电机组比天然气发电机组的要求高,它的控制系统要更好。沼气发电机组需要经常调整空燃比,天然气发电机组则不用。所以,能够用沼气作燃料的发电机组都可以用作天然气的发电机组,而用天然气作燃料的发电机组则不一定能用作沼气的发电机组。 四、对气质的要求高 每种燃气发电机组对燃气的要求不同,下面主要以西班牙的高斯科尔燃气发动机为例来进行介绍,见表1和表2(略)。 通过对表1和表2的分析可以得出:沼气发动机对气质的要求比天然气发动机更高,它要求有更低的污染物浓度。 五、清洁、污染少 沼气中含有少量的硫化物,经气体预处理后硫化物的含量已经降到很低的浓度,基本上不会对环境造成影响。而构成煤炭有机质的元素除有碳、氢、氧、氮和硫外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭燃烧时,氮在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出,对空气造成影响,同时还会形成二氧化硫(SO2)等酸性气体,随烟气排放,形成酸雨,危害动物、植物生长及人类健康。煤炭燃烧后,形成的固体废弃物和飞灰如果处理不好也会对环境造成影响。 以下为沼气发电与常规燃煤发电对环境的污染排放比较,见表3。 表3 50000kW电厂的污染排放比较 单位:t/年 发电类型 SO2 NOx CO2 灰 渣微粒 微粒 常规燃煤发电 8043 5060 294237 125000 35000 428 沼气发电 7 971 124129 0 0 21 沼气/燃煤比率 0 19% 42% 0 0 5% 从表3可以得出:功率相同的电厂,燃煤发电比沼气发电产生了更多的污染物,特别是在SO2、灰、渣方面,沼气发电几乎为零。据国家环保总局环保公报显示,2006年全国二氧化硫排放量2588。8万t,比上年增长1。5%。如果我们加大沼气等生物质气的发电比例,对于减少二氧化硫将会是一个很大的帮助。 六、高效节能,节水省地 一般的火力发电厂燃烧煤炭后,只产生一种产品,就是电。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,排放到大气中,能源的利用率为30%~35%,这意味着每产出1MJ的电能,就有2MJ的热量白白浪费掉。现在用沼气发电,国内燃气机的发电效率约为30%,国外先进机组可达40%,如果通过热复用装置(废气锅炉)吸收废气的热能进行热电联产,整个沼气的能量利用率可达80%以上,由于是就地转换,就地供应,没有中间环节的损耗,其客户端能源利用效率大大提高,实现真正意义上的节能。 燃煤电厂用蒸汽轮机进行发电要消耗大量的水源。以一座1000MW火力发电厂为例,每日的耗水量约为10万t,而沼气发电只需要循环冷却水,耗水量仅为常规电厂的30%左右。燃煤电厂工艺复杂,设备繁多,占地面积大。燃气电厂厂房简单,占地面积小,仅为常规燃煤电厂的30%~40%。 七、建设规模小,建站灵活,工期短 建立小型的沼气发电站可以在几周或几月内实现,并且可根据需求的发展随时增加和扩建,有利于资金的回收与周转。而一般的燃煤电站都需要2~3年才能完成,整个工程很复杂,初期的投资也非常大。如正在筹建的石柱火电厂规模为2台30万kW的发电机组,项目总投资27亿元,预计两年时间完工。大规模的燃煤电站投资上百亿,建设周期更长。 水力发电与沼气发电相比规模更大,以广东新丰江水电站为例,电站装机容量为29。25万kW,坝址以上集水面积5740km2,总库容138。96亿m3,大坝坝顶长440m,最大坝高105m,坝顶高程124m。工程的土方量为72。5万m3,石方80万m3,混凝土99。9万m3,耗用钢材10337t,水泥193500t,木材72200 m3,淹没耕地11933hm2,迁移人口10。6万人。工程于1958年7月开工,1960年8月第一台机组发电,1962年土建工程竣工,1976年完成第4台装机。同时,水电站还会对地质造成影响,新丰江水库蓄水后,库区连续发生诱发地震。1959年大坝建成蓄水不久即出现频繁小震;1960年5月当水位蓄至81m时,出现了烈度为5度的地震,7月水位达90m时出现6度地震;1961年按8度地震对大坝加固,1962年3月19日正当第一期加固完成,水库水位达110。5m时发生了震级为6。1级的地震,震中烈度为8度,这次地震,在13~18号坝段高程108m附近产生了长达82m的上下游贯穿性裂缝,2、5、10号坝段,在同一高程附近出现了不连续的水平裂缝。为确保大坝安全,对大坝进行了第二期抗震加固,并增建了泄水隧洞,最后达到设计烈度9。5度的标准。截至1986年底,新丰江大坝附近记录到的地震次数达30万次,其中烈度大于2度的有1。3万次。技术的应用领域前景分析: 沼气发电在投资、环保、节能、可持续发展等方面都具有很好的优势,如果我国在保持燃气机组价廉的同时,开发出性能更加稳定、发电效率更高的机组,则我国的沼气发电事业将取得更好的发展。经济收益分析:厂房条件建议:备注:

