导读:【科学技术部：煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项十项研究成果助力节能降碳】 项目将建成≥600吨/日的高温散料（粒径0.1-20mm）余热回收示范装置，完成百吨级-千吨级/日的散料余热高效回收利用装备的优化设计方法，加快实现冶金、建材行业节能减排，提升我国高温固体散料余热梯级回收及品位提升技术的国际竞争力。
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项目将建成≥600吨/日的高温散料（粒径0.1-20mm）余热回收示范装置，完成百吨级-千吨级/日的散料余热高效回收利用装备的优化设计方法，加快实现冶金、建材行业节能减排，提升我国高温固体散料余热梯级回收及品位提升技术的国际竞争力。
项目针对低品位工业余能温度低、能量密度低且分散、回收困难和利用难度大等问题，形成大温升-高效率的增量型-升温型吸收式热泵循环体系和50MW级高效吸收式热泵技术、MW级大温升高效可靠工业用压缩式热泵技术、大温升化学热泵技术、工业热泵的广谱选型方案和应用准则及冷、热、电、储、运网络化利用技术、水蒸气高温热泵技术和高密度相变储热技术，并实现技术转化，在甘肃大唐西固热电厂供暖项目、辽宁鞍钢灵山供暖改造项目、江苏扬钢特钢低温蒸汽余热回收项目和北京延庆供暖项目建立示范工程，吸收式热泵热输出63.57MW，压缩式热泵制热量9MW。
“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项总体目标是控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重，全面实施节能战略，进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题，全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力，取得基础理论研究的重大原创性成果，突破重大关键共性技术，并实现工业应用示范。
项目在高温固体散料余热回收方面，开发了基于颗粒掺混的散料传热强化技术，构建了实施宽粒径、宽温域、宽产率变化工业散料“分料—强化换热—分级组合高效取热”方法与工艺框架，可实现固体散料宽粒径、宽温阈和宽产率变化余热的高效回收（热回收率70%）。
.jpg "科技进步一等奖：楼站式高品质机制砂生产系统关键技术及规模应用")
楼站式高品质机制砂石生产系统贴合“十三五”国家战略性新兴产业发展规划政策，为我国的绿色矿山建设提供强大的技术支撑和装备保障，具有广阔的应用前景。
本项目采用了优化设计方法和计算机仿真分析，对传统的立轴式冲击制砂机进行优化设计，开发了新型的制砂设备——RV制砂机，创新工艺路线和系统布局形式，开发出高效集约楼站式生产线，解决了传统机制砂石粒形差、级配不合理、石粉含量多和传统生产线环保差、占地大、不节能的缺陷；砂石同出楼站生产粗骨料和机制砂达500t/h，机制砂楼站生产纯高品质机制砂达350t/h。
本项目创新开发的RV制砂机、复合式选粉设备、楼站式制砂系统以及柔性仓储调配系统等技术，相较于传统的破碎制砂工艺节能50%以上，所产砂石骨料粒型圆润、级配优良，粗、细骨料质量均达到国家Ⅰ类砂石标准；采用楼式结构布局，系统设备占地仅150㎡，节省了占地面积，同时由于物料通过自重势能实现自流，降低了系统能耗；采用柔性仓储调配系统，结合生产和销售情况可将市场需求较少的部分粒级粗骨料用于制砂，解决了系统的物料平衡问题，同时提升了企业经济效益。
2019年度建材机械行业科技奖申报及评选工作结束，砂石骨料行业申报的“楼站式高品质机制砂石生产系统关键技术及规模应用”获得科技进步类一等奖。
通过对 Jeff Dahn 研究团队、宁德时代、MAXWELL、Hibar 等在电池领域的论文、专利、产品及技术储备分析，我们发现： 第一：Jeff Dahn 团队的研究近期更多聚焦在电解液环节，从性能层面来看近年其研究突破较多在电池寿命环节； 第二：宁德时代在电池装配工艺（CTP）以及电池材料（无钴电池）上均有新的技术储备，这两项技术将有助于电池能量密度的提升； 第三：Maxwell 在超级电容及干电极领域技术积累深厚，而超级电容将有助于提升充电效率以及使用寿命，干电极将有助于提升电池能量密度； 第四：Hibar 拥有完善的电池制造工艺设备以及电芯完整生产流程，后期将有助于提升特斯拉实现电池端的生产能力。
（2）干电极技术具备量产可能性，预计为此次电池日主打技术之一，2020 年底有望推广，有望带来特斯拉电池三点重大提升：一是运用于 NCA 高镍方向，在电池性能上能量密度有望突破至 500Wh/kg（目前 21700 电池系统能量密度约 300Wh/kg）；二是大幅降本 10%~20%，干电极技术设备投资及工艺成本均优于现有的湿法涂覆技术；三是拓宽了未来的技术路径，向固态电池拓展更靠近一步，也解除了对液体敏感的电极材料的应用。
钴是稀缺金属，也是当前三元正极材料的重要组成部分，其作用主要是抑制锂电池的“镍锂混排”现象，同时可以降低材料阻抗值，提高材料电子电导率，改善倍率性能、降低电芯内阻等，从而可以提供稳定的电池结构，三元正极材料技术路径之所以朝着降低钴含量或是最终实现无钴化方向发展，主要基于以下两点原因： 第一，钴资源稀缺，成本较高；目前全球钴元素需求中锂电池占据 50%，一辆特斯拉电动车平均钴用量为 13 公斤。
Jeff Dahn 团队在多篇科研论文中提出：通过向电解液中混入不同添加剂、使用单晶正极材料、给正极石墨电镀锂、通过热化成形成稳定 SEI 膜等方式来提升动力电池循环寿命（核心衡量指标：容量保持率）。
对于中小型煤粉工业锅炉来说烟气再循环率更低，降低 NOx 排放浓度有限，此项技术目前不太适合应用于煤粉工业锅炉领域; 对于燃料分级燃烧，由于烟气在再燃区停留时间相对较短，必须保证较高的燃烧速率，所以二次燃料宜选用高挥发分易燃且粒度更细的煤粉，对煤粉提出了苛刻的要求，不能广泛应用于煤粉工业锅炉领域;对于空气分级燃烧，在保证煤粉燃尽(烟气中CO排放质量浓度低于150 mg/m3 )的前提下，拉长火焰长度，减少高温区，有效抑制NOx的生成。
供料器是煤粉工业锅炉中最为主要的设备，具备无脉动、高固气比连续稳定地给燃烧器供料的功能。
前2类均为稀相供料，固(煤粉) 气(空气) 比一般小于 0.3 kg/m3，初始点火困难，不适合应用于煤粉工业锅炉领域。
近年来，国内自主煤粉供料技术主要有3类: ①借鉴电站锅炉系统的供料设备，如叶轮给粉机; ②粉体输送设备，如(改良) 螺旋输送机; ③引进国外的技术产品，如气锥结合锁气阀。
该技术是采用一套独立的分散式供电系统，不依赖电网独立供电，采用了全用磁悬浮技术，实现风速为1.5m/s时微风启动，2.5m/s低风速发电领先于国内3.5m/s~4m/s，降低电机运行中各种损耗，发电功率提高20%；采用PWM脉冲分时段控制技术，对蓄电池进行MPPT（最大功率跟踪点）智能充电管理，最大限度利用太阳能和风能；先进的封装工艺，使光源具有高流明、高光效、高显色等特点。
该技术在隧道窑烧成带顶部设计了独特的双层拱预热送风结构和采用新型耐高温风机（650℃），通过热风口位置的调节可将隧道窑烧成系统参与助燃的一次风温度提高至600℃左右、二次风温度提高至900℃左右，并且一、二次风通过不同的送风方式可以更加有效地与燃气掺混，空气过剩系数接近于1，从而明显提高燃烧效率，降低烧成热耗，减少窑内废气量、降低排烟损失，实现节能减碳增效的综合效果。
该技术通过改进结晶锅设备结构，将列管式蒸发换热器置于导流筒内，进料直接加热，通过水翼型轴流搅拌器，形成强制内循环，循环量大、搅拌效率高、功率小、蒸发效率高、能量利用率高；采用分离器内设置结晶型淘洗器，可根据出料量调整晶体的大小；在连续结晶锅下封头外侧设有双层夹套，加大换热面积、热量利用率高；采用工艺参数反馈自控仪表，实现全自动控制，节省劳动力，不但生产成本下降，而且能耗和温室气体排放量大幅度降低。
该技术利用建筑能源审计及节能诊断软件（OTI），对既有建筑中的采暖、制冷、通风、照明等重点系统进行诊断、分析及指导；应用智慧能效系统平台，对建筑的电、水、气、热等能耗及室内环境参数有计划、分步骤地进行实时的动态监测，并通过能耗分析、数据挖掘、异常情况预警等手段，提高建筑设备能源利用效率，实现建筑能耗可视、能源节省和能效管理三项功能。
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