天津市燃气高效利用技术工程中心

时间:2020-11-27 点击数:

天津市燃气高效利用技术工程中心是以燃气的高效和安全利用为目标,进行基础研究、技术开发和设备产业化推广的产学研结合平台。该平台具有较强的研究基础和核心技术开发能力,具备一定的科技成果,具有持续开发和工程转化的能力,可为天津市在燃气高效利用和燃气安全技术领域提供一个基础研究与产业化的平台。中心建立后,通过自有技术开发、项目委托开发、成果转化及技术服务等功能的实施,可以切实保证科研成果的转化,取得一定的经济效益。依托工程中心的平台,吸引相关优势企业组建该技术领域的高科技公司,进行产业化生产和示范,切实发挥工程中心行业、产业引领作用,逐渐形成由点到面全方位的天然气高效、安全综合利用技术和配套设备全部国产化的格局,带动我市乃至我国天然气利用科技含量的全面提升和高附加值再生产品产业链的形成,为环渤海地区经济的繁荣注入新的活力。

结合天津及我国燃气应用产业发展情况,工程中心的主要开发方向定在:

1)高效低排放冷凝式燃气锅炉的开发与应用

目前燃气锅炉多以普通部分预混式燃烧机加铸铁换热器为主,污染物排放高,能效低,造成天然气资源浪费,用户成本增加。本中心研制的铸硅铝冷凝式换热器采用水套式换热结构,烟气和水系统逆向流动换热,并对针状和柱状肋片进行了数值计算和实验研究,在燃气采暖热水炉设备上进行了应用已获得初步的成功。今后,中心的重要任务集中在换热器高效强化换热技术、硅铝换热器耐腐蚀技术、换热器整体结构设计方面开展深入研究,同时要加大现有成果工程化与产业转化力度,使成果的技术辐射面得到大幅度的扩大,从全国范围内促进这些成果的转化,必将形成我国燃气锅炉产业的新经济增长点。

2)天然气低氮氧化物燃烧技术的研究与开发

在天然气低氮氧化物燃烧技术的研究与开发方面,拟以中心前期在预混燃烧方面积积累的技术成果,重点开发平板式不锈钢预混燃烧器、圆筒形不锈钢预混燃烧器、金属纤维预混式燃烧器和陶瓷板预混燃烧器,重点解决预混燃烧过程空燃比比例调节问题和负荷调节比问题,在此基础上,开展燃烧器自适应控制系统的设计。燃气自适应控制系统的实现,解决了气源不稳定导致燃烧不稳定和排放较高的问题,具有良好的推广价值。天然气低氮氧化物燃烧技术的研究与开发,是燃气直燃利用方式的核心技术,也是燃气工程中心确立行业乃至国际领先水平的保障。

3)基于燃气高效利用集成技术的成套设备开发与应用

针对我市建筑节能总体规划和燃气应用设备的未来发展预期,基于我中心在燃气热泵、太阳能和空气源复合式热泵、燃气吸收式热泵、燃气冷热电三联供方面的研究基础,重点开展以燃气能源的驱动的发电、供热、制冷、供生活热水系统装备的燃气分布式能源利用技术研究与推广。在国内率先开发的燃气设备包括:燃气机热泵(热负荷50~70 kW),燃气吸收式热泵(热负荷500~1500 kW),太阳能和燃气机复合式热泵装置、以燃气内燃机为动力的冷热电三联产机组(电功率200~500 kW)。目前,在上述产品标准上尚属空白,中心将在全国范围内积极推进相关技术的系列产品的推广与应用,编制相关产品的技术标准和产品标准,建立具有我国自主知识产权的燃气分布式能源利用技术产品标准体系,由此实现天然气分布式能源利用的进步,推动我市建筑节能技术的发展。

考虑到我市燃气工业余热利用技术相对落后的现状利用,结合工程中心燃气吸收式热泵的研究成果,采用燃气工业余热结合燃气补燃的吸收式热泵技术,以燃气余热作为主驱动热源,进行工业余热能量匹配和梯级优化,进行系统优化和设计。重点进行余热回收、利用的部件研发,并与补燃装置及吸收式热泵本体优化集成。同时,带动相关技术的研究,包括烟气腐蚀性防护、溶液除湿技术、增温型热泵技术的基础理论和相关应用研究。针对燃气工业炉的工艺应用条件及工业厂房用能特征,制定烟气余热利用的最优集成及关键设备选配方案,研发具有负荷变化自适应调节功能的规格化设备产品,为燃气工业炉应用的工艺流程节能改造和节能运行提供有效的技术保证和可靠的服务支撑。

4)燃气管网安全输运技术研究

以保障燃气输配管网的安全可靠供气为目的,积极开展燃气管道腐蚀监测与控制、管道泄漏检测与定位、管道应力监测与分析等安全可靠性研究,开发切合城市燃气管网实际、并具有可操作性的燃气管网完整性管理系统,以达到减少和预防管道事故发生,经济合理地保证管道安全运行的目的。同时,对不同灾害及故障模式下的燃气管网进行水力工况模拟分析,并与管道的完整性管理相结合,开发环状燃气管网的供气可靠性评价软件,对现役及规划管网的供气能力进行评价,并着重探讨提高燃气输配系统,特别是高压、超高压管网供气可靠性的重要措施,进而确保管网安全运营,提高管网的供气水平及应急调度能力。

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