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本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)與其對(duì)應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟(jì)、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點(diǎn)圍繞兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題： (1)基于氧/燃料雙向分級(jí)的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動(dòng)態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級(jí)燃燒、傳熱和污染物控制理論，開(kāi)發(fā)了常壓富氧燃燒的分級(jí)燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計(jì)能力。 其中，運(yùn)用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達(dá)到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運(yùn)行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進(jìn)一步提升。 圖1 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范裝置平面圖 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行 【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。

該成果用整體、協(xié)調(diào)、 循環(huán)、再生、無(wú)污染、可持續(xù)的原則組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，由生物食物鏈促成無(wú)公害、綠色或有機(jī)食品產(chǎn)業(yè)鏈的形成，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)三個(gè)效益并舉的良性循環(huán)。 構(gòu)建和示范推廣了“林-草-鵝”和“鮮食玉米-奶牛-沼氣-牧草”等典型模式， 牧草施肥推行全營(yíng)養(yǎng)“測(cè)土配方施肥技術(shù)”， 林木管理推行“鉆孔施藥、 施肥”技術(shù)，種植牧草養(yǎng)鵝實(shí)行“圈養(yǎng)輪牧”等。 實(shí)行優(yōu)質(zhì)牧草種子（GB6141-6143-85） 和苗鵝統(tǒng)供，鵝飼料部分由示范區(qū)內(nèi)依據(jù)配方組織加工廠(chǎng)生產(chǎn)。畜禽糞便、秸稈等資源沼氣發(fā)酵，

光伏水泵系統(tǒng)主要由光伏陣列、控制器、逆變器、電動(dòng)機(jī)、水泵和蓄能裝置等組成，是光-機(jī)-電-控一體化設(shè)備；具有使用壽命長(zhǎng)、與農(nóng)作物的水蒸發(fā)量適配性好、節(jié)約能源、維護(hù)運(yùn)行成本低，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。在申請(qǐng)3項(xiàng)；已授權(quán)2項(xiàng)，專(zhuān)利號(hào)：ZL201320591542.1、ZL201320609459.2 本項(xiàng)目技術(shù)開(kāi)的光伏離心泵產(chǎn)品日出水量比現(xiàn)有產(chǎn)品多約20%，且供水可靠性高。（1）啟動(dòng)功率小；（2）多工況設(shè)計(jì)；（3）出水量大；（4）供水可靠性高。 項(xiàng)目研制的光伏水泵系統(tǒng)適合我國(guó)西部無(wú)電貧困

本課題組前期針對(duì)城市生活垃圾及城市園林綠化垃圾（草、樹(shù)枝、樹(shù)葉等），應(yīng)用微生物菌劑將其降解為生物有機(jī)肥。本課題組前期已篩選出特效菌株7株；設(shè)計(jì)出中試設(shè)備2臺(tái)；采用自有菌劑降解生產(chǎn)有機(jī)肥的時(shí)間為7-10天，菌劑用量為園林綠化垃圾處理量的1/10000；土壤有機(jī)肥部分指標(biāo)平均值：氮磷鉀總量為3-4%、有機(jī)質(zhì)為60-70%、pH值為6-8；申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利5項(xiàng)，即“高效混合菌劑降解園林綠化垃圾生產(chǎn)有機(jī)肥的方法（申請(qǐng)?zhí)枺?00910070074.1）”、“園林綠化垃圾高效降解復(fù)合菌劑及其制備方法（申請(qǐng)?zhí)枺?00

本項(xiàng)目挖掘水稻優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗等關(guān)鍵基因及其優(yōu)異等位變異，建立水稻優(yōu)質(zhì)、抗稻飛虱、抗稻瘟病、氮高效利用等多基因聚合育種技術(shù)體系，利用該技術(shù)體系，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綠色高效粳稻新品種，并研制配套栽培技術(shù)，進(jìn)行新品種的應(yīng)用與推廣。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡(jiǎn)介 目前，我國(guó)南方主栽粳稻品種優(yōu)質(zhì)食味特性相對(duì)較差，且主推的優(yōu)質(zhì)食味水稻品種稻瘟病抗性普遍較差、氮肥利用率低并高感稻飛虱。此外，稻飛虱、穗莖瘟等病蟲(chóng)害的防治，仍以化學(xué)農(nóng)藥為主，以及化肥的過(guò)度使用，不但增加生產(chǎn)成本，污染環(huán)境，且嚴(yán)重影響了稻米品質(zhì)，制約了我國(guó)水稻發(fā)展。因此，急需培育優(yōu)質(zhì)、多抗、氮高效水稻新品種。然而，優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)、氮高效等育種性狀，受表型鑒定等因素的制約，育種效率低、盲目性大、周期長(zhǎng)，導(dǎo)致抗病蟲(chóng)、氮高效育種進(jìn)展緩慢，優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)、氮高效水稻品種嚴(yán)重匱乏。因此，迫切需要構(gòu)建優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)、氮高效利用育種技術(shù)體系，創(chuàng)制突破性新種質(zhì)，培育優(yōu)質(zhì)多抗高效新品種，以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。本項(xiàng)目在前期工作基礎(chǔ)上，挖掘水稻優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗等關(guān)鍵基因及其優(yōu)異等位變異，建立水稻優(yōu)質(zhì)、抗稻飛虱、抗稻瘟病、氮高效利用等多基因聚合育種技術(shù)體系，利用該技術(shù)體系，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綠色高效粳稻新品種，并研制配套栽培技術(shù)，進(jìn)行新品種的應(yīng)用與推廣。本項(xiàng)目成果，將顯著提升我國(guó)南方粳稻優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)、氮高效利用優(yōu)異基因在育種上的利用效率和水平，加快突破性?xún)?yōu)質(zhì)高產(chǎn)綠色高效粳稻新品種的培育；優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綠色高效粳稻新品種的育成和推廣應(yīng)用，將產(chǎn)生顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為我國(guó)優(yōu)質(zhì)食味粳稻品種的綠色安全生產(chǎn)提供品種支撐。

成果簡(jiǎn)介在 21 世紀(jì)的航空航天、 電子、 儀器、 紡織、 印刷、 醫(yī)療器械和汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域中， 以微小群孔/群坑為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的零部件使用越來(lái)越廣泛， 例如光纖連接器、 噴絲板、 電子顯微光柵、 微噴嘴、 過(guò)濾網(wǎng)、 冷氣導(dǎo)管、 印刷電路板、 摩擦副表面用于減磨的微細(xì)群坑結(jié)構(gòu)等。 目前， 加工微小群孔的方法主要有： 機(jī)械加工、激光加工、 電火花加工、 掩膜電解加工和電子束加工。 但這些加工方式或多或少均存在著一些問(wèn)題， 機(jī)械加工易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和毛刺； 激光加工效率高， 但其加工后的孔壁有再鑄

富勒烯碳籠內(nèi)部可包入多種金屬原子或團(tuán)簇，形成一種新的雜化分子，被稱(chēng)為內(nèi)包金屬富勒烯。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 富勒烯碳籠內(nèi)部可包入多種金屬原子或團(tuán)簇，形成一種新的雜化分子，被稱(chēng)為內(nèi)包金屬富勒烯。由于金屬的存在及對(duì)碳籠的影響，內(nèi)包金屬富勒烯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)奇特，在生物醫(yī)學(xué)及能源催化等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。但其制備和分離流程復(fù)雜，產(chǎn)率低下且純化困難，成為當(dāng)前限制其應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。目前，常用的分離方法是采用高效液相色譜法（HPLC）分離，由于HPLC分離的大部分工作集中在分離空心富勒烯和內(nèi)包金屬富勒烯上，因而對(duì)內(nèi)包金屬富勒烯的分離效率低下，且成本高、耗時(shí)長(zhǎng)。如何快速高效地分離內(nèi)包金屬富勒烯成為本領(lǐng)域急需解決的難題。

歸納出不同生態(tài)區(qū)粳稻—小麥周年協(xié)調(diào)高產(chǎn)高效的適宜品種組合、 茬口銜接與適宜播（栽）收臨界期、適宜播栽方式、適宜播栽群體起點(diǎn)與密度、適宜施肥量及運(yùn)籌比例、適宜水分管理等“六適”關(guān)鍵技術(shù)要領(lǐng)， 以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下以秸稈全量還田、 農(nóng)機(jī)選型與農(nóng)藝融合、精確管理、易發(fā)氣象災(zāi)害防御、病蟲(chóng)草害綜合防治為主要內(nèi)容的配套應(yīng)變技術(shù)， 集成構(gòu)建出粳稻—小麥周年協(xié)調(diào)高產(chǎn)高效生產(chǎn)模式； 編著可視性好、操作性強(qiáng)、 實(shí)用性廣的《粳稻—小麥周年高產(chǎn)高效栽培與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)明白圖》、《農(nóng)事實(shí)用旬歷手冊(cè)》；通過(guò)多項(xiàng)目

【研究背景】 我國(guó)以煤為主的能源稟賦決定了煤電將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)充當(dāng)托底角色，燃煤發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的CO?作為主要碳排放源，成為了“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”愿景目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)約束。開(kāi)發(fā)具有大規(guī)模CO?捕集功能的新型低碳燃燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。其中，富氧燃燒技術(shù)采用空分系統(tǒng)所產(chǎn)生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時(shí)采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的介質(zhì)溫度和傳熱特性，實(shí)現(xiàn)煙氣中CO?高濃度富集，便于CO?的分離與捕集，是最具發(fā)展前景的規(guī)模化碳捕集技術(shù)。 【成果介紹】 本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)與其對(duì)應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟(jì)、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點(diǎn)圍繞兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題： (1)基于氧/燃料雙向分級(jí)的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動(dòng)態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級(jí)燃燒、傳熱和污染物控制理論，開(kāi)發(fā)了常壓富氧燃燒的分級(jí)燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計(jì)能力。 其中，運(yùn)用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達(dá)到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運(yùn)行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進(jìn)一步提升。 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行 【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。 【技術(shù)指標(biāo)】 【資質(zhì)榮譽(yù)】 獲日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)(2017)、國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)電力工業(yè)設(shè)施獎(jiǎng)(2017)、湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)(2018)。

可以量產(chǎn)/n該項(xiàng)目在農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、質(zhì)檢和貿(mào)易系統(tǒng)使用面達(dá)40-50%，在全國(guó)500多家大中型養(yǎng)殖企業(yè)的使用率達(dá)60%-70%，全國(guó)獸藥殘留超標(biāo)率由使用前5-10%下降到現(xiàn)在1%以?xún)?nèi)，為養(yǎng)殖業(yè)年均挽回經(jīng)濟(jì)損失159.23億元(據(jù)中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所測(cè)算)。項(xiàng)目完善了國(guó)家獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)體系，提升了獸醫(yī)科技自主創(chuàng)新能力，對(duì)保障食品安全、應(yīng)付重大突發(fā)事件、打破國(guó)際技術(shù)壁壘、維護(hù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定等做出了貢獻(xiàn)。