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“十三五”期间是中国从民航运输大国向民航运输强国转变国家大型飞机重大专项建设项目业的持续快速发展具有十分重要的意义。卤阳湖机场建设项目是国家民航科研试飞基地项目，也是国家大型飞机重大专项建设项目之一，面对新的发展机遇，公司积极部署，提出《机场道路水泥开发应用》项目，由陕西煤业化工集团有限责任公司科学技术研究院批准立项。项目产品成功应用于卤阳湖机场建设，受到客户好评。卤阳湖机场建设选址在一荒芜的盐碱地，对混凝土主材料水泥性能有较高要求，要求水泥除具有普通水泥的理化通性外，还要具有良好的耐磨性、收缩率小、应变能力高、抗蚀系数高、强度高、抗冲击性能好等特点。为了满足卤阳湖机场施工要求，项目组通过原燃料材料优选、熟料矿物组成分析、煅烧工艺、水泥粉磨等方面的研究对机场道路水泥开发应用进行全面探索，取得了以下创新成果。 1.原材料选择，严格控制原材料碱含量，选用燃煤炉渣(碱含量0.59%)代替粘土(碱含量2.03%)、钢渣(碱含量0.30%)代替有色金属灰渣(碱含量1.38%)进行生料配料，不仅使得熟料碱含量较低，有效防止了碱-骨料反应对混凝土的破坏，还实现了燃煤炉渣、钢渣固废的综合应用。 2.矿物组成研究，过矿物组成分析，调整铝氧率，降低熟料中脆性大、收缩大的C₃A矿物含量、提高耐磨性好的C₄AF矿物含量，大大提升了机场道路水泥的耐磨性。 3.煅烧工艺研究，所开发水泥C₄AF矿物含量高、具有高铁性质，在煅烧过程中，液相量大且粘度低，易造成物料不吃火，烧结范围变窄易结大块和窑后长副窑皮现象，影响煅烧熟料矿物组成、游离钙含量、立升重量质量。项目通过燃煤质量、用量，窑内给风、温度控制研究，实现熟料游离钙小于1.0%、立升重在1250±10kg/m³，保证了熟料强度和安定性。 4.水泥粉磨研究，通过水泥比表对水泥水化速度、标准稠度、强度影响研究，合理控制细度，使得产品具有强度高、干缩率小等性质。通过石膏混合材对水泥凝结时间影响探究，优化石膏掺量，合理控制凝结时间，满足了施工现场要求。该项目产品具有良好的耐磨性、收缩率小、应变能力高、抗蚀系数高、强度高、抗冲击性能好等特点，是一种高性能机场道路水泥，大大延长机场道面的使用寿命，减少了资源浪费，实现固废的综合利用。 该项目授权国家发明专利1项，2019-2020年，共发运机场道路水泥83176.22吨，售价359元/吨，实现销售额2986.0263万元，创造效益1062.7674万元，获得2019年《陕煤生态杯》陕西省建材行业技术革新奖二等奖，培养富平县技术骨干人才若干、富平县拔尖人才1人、利废新材料杰出人物1人、三秦人才1人、发挥了显著的科研育人成效。

生物质能作为最具潜力的可再生能源，也是唯一具有负碳属性的能源，是实现“双碳”目标的有效技术途径。生物质能现有利用技术受到灰渣利用、沼气池高效产气及沼液处理利用等问题制约，大规模推广存在显著问题。该项目结合生物质直燃发电和厌氧发酵特点，完成了生物质热转化和生物转化耦合利用技术，首次在国际上完成了生物质直燃发电与厌氧发酵深度耦合的电热气多联供综合能源系统关键技术及示范应用。科学发现及技术创新如下： 主要创新点1：研发了生物质电厂联产电、热、气、肥关键技术。建立了直燃电厂烟气、乏汽等余热利用维持厌氧发酵恒温环境的温度控制系统，大幅提高了直燃发电和厌氧发酵系统能效。开发了基于飞灰调节沼气池pH方法及动态调控系统，建立了飞灰基净化沼气材料的制备方法及系统，开发了基于生物质直燃电厂灰渣耦合沼液、沼渣制备复合炭基有机肥关键技术。 主要创新点2：建立了生物质电热气多能流综合调控系统。建立了基于运行优化的系统日前、日内、实时都是件尺度的发电及负荷预测方法，实现了生物质电热气多能流综合能源系统分层调控。建立了计及经济性、环保性的日前优化，考虑经济性、日前偏差的日内优化，考虑日内偏差、安全性的实时优化3个层次的调控系统，实现了生物质电热气负荷精准调控。 主要创新点3：创建了电热气肥耦合生物质电厂的优化运行模式。提出了一种电热气肥耦合生物质电厂的优化运行方法，实现生物质能源供给与电网协调互动控制。通过优化发电机组出力和生物质直燃炉产热功率，实现了电气联供系统的优化调度。实现生物资源转化生产过程智能感知与优化控制，并完成了基于生物质天然气的农村综合能源供给示范应用。 项目授权发明专利10项，发表中文核心期刊及以上论文18篇。周卫院士领衔的鉴定委员会认为项目成果整体达到国际领先水平。项目成果在国能通辽生物质电厂成功推广应用，年度运行效益较同类单独运行直燃发电与沼气工程提升10%以上，成为内蒙古首个实现集大型农业废弃物沼气工程、生物天然气提纯净化工程、生物有机肥生产工程、二氧化碳捕捉收集利用工程于一体的资源综合利用项目。年产天然气1080万立方米、有机肥6.15万吨、消耗各类农林业废弃物12万吨、减排二氧化碳28万吨，带动当地就业增收1.3亿元，社会效益显著。

课题来源： 2017年，浙江百能科技有限公司开展了工业生产过程中节能的相关研究工作。通过市场调研筛查各行业节能情况后，目标定位至为化工领域的节能问题提供合理优质的解决方案，提出对工业废弃物的高效回收资源化利用的命题。随后，宁波中金石化有限公司向浙江百能科技有限公司提出PTA产生的有机废液处理困难急需解决，经详细分析方案论证后，浙江百能科技有限公司开展了PTA高盐有机废液资源化利用装置的研发工作，创造性地为PTA高盐废液的处理提供一条全新路线，具有非常广阔的市场前景。 课题背景： (1)PTA行业可持续发展问题的迫切需求； (2)数量庞大、难生化处理的PTA高盐有机废液处置的技术装备需求； (3)PTA行业环保压力与节能降本的市场需求； (4)废弃物高效回收和资源化利用的国家政策要求； 研究目的与意义：该项目的研究目的是，采用热转化方法处理PTA行业高盐有机废液，实现其清洁处理及资源化利用。 该项目解决了高盐有机废液的焚烧问题，实现了PTA高盐有机废液的零排放，是典型的减污降碳协同增效装置，兼具环保功能和节能功能，是环境和能源领域的开创性技术成果，为PTA行业高盐废液的处理开辟了一条全新的工艺流程。与国家生态环境部、发改委、工信部、国家能源局等部门印发的“双碳”决策部署高度统一，是具有显著推广价值的新技术、新装置。 主要论点和论据： (1)PTA多源废弃物的中水回用率提高到90%-95%； (2)产生了9.8MPa、310℃的高压蒸汽69t/h，能源利用率不低于85%； (3)从焚烧灰渣中回收了工业级碳酸钠，碳酸钠回收率高于95%，对于发展“循环经济”，创建“低碳社会”具有重要意义； (4)与生化处理技术比较，该装置具有占地面积小，投资省，运行费用低，污染物处理速度快，资源化回收工业级盐效益高，无二次污染物的产生； (5)达到了PTA多源废弃物的无害化、减量化处理，实现了废水零排放； (6)消减了废弃物对社会和环境产生危害的风险，明显降低了PTA生产工艺环境风险。 创见与创新： (1)开发了有机废液的高效分离、多效蒸发浓缩处理高盐有机废液的工艺技术，实现了PTA工艺系统废热的综合利用。 (2)发明了浆液焚烧处理碱回收方法，解决了无机钠盐在水冷屏上的凝华和凝固问题，避免了无机钠盐在水冷屏上的恶性结渣。 (3)研制了熔融盐连续排渣分离装置，采用液态排渣方式回收焚烧灰渣，解决了熔融钠盐排放结块堵塞的难题，实现了工业级钠盐的高效回收。 5经济社会效益，存在的问题：PTA高盐有机废液热转化清洁处理及资源化利用装置首次采用热转化方法处理PTA行业高盐有机废液，成功应用于宁波中金石化有限公司年产600万吨PTA生产线，治理了环境污染，回收了可用资源，消减了危险废弃物对社会产生的危害，带来大量的工业就业岗位，装置的建设和运行带动了经济发展，实现清洁处理及资源化利用的目标，对于发展“循环经济”，创建“低碳社会”具有突出贡献，产生了巨大的社会效益。装置采用热转化的方法，突破了传统PTA废液只能采用生化处理的瓶颈，产生了高压蒸汽，回收了碳酸钠，实现了中水回用，经济效益显著。 该项目在节能降耗能力上还有提升空间，如水冷屏结渣问题，高附加值的溴化钠的高纯度分离问题等有待进一步提升，以提高该装置的清洁处理及资源化利用优势。

课题来源与背景： 为了提升桐乡市纺织行业固废及一般污泥的环境治理技术能力，浙江桐梧环保科技有限公司自主研发了“低值纺织边角料与一般污泥资源协同处置综合利用”技术方案。 研究目的与意义： 桐乡市年产市政及工业污泥约25万吨，市内无污泥处置项目，部分污泥委托嘉兴市相关热电联产企业掺烧处置，桐乡市污泥处置能力严重不足，成为制约桐乡市经济发展的瓶颈之一。同时，桐乡市服装、家纺等行业产生边角料等工业固废约为10万吨/年，而辖区内没有规范的处置设施，主要由各镇、街道组织运往外地处置，近年来，随着跨省转移工业垃圾的难度越来越大，面临的环境风险隐患也越来越突出。 另外，嘉兴市制定了“至2019年底污泥处置不出县”的目标，为配合桐乡市打好“垃圾处置能力提升战”，解决桐乡市污泥、纺织边角料等工业固废处置出路问题，浙江桐梧环保科技有限公司根据当地固废处置市场实际和市场调研成果，投入了大量人力、财力和物力，进行技术研发，提出了“低值纺织边角料与一般污泥资源协同处置综合利用”这一技术方案，并得到了桐乡市政府和有关专家的认可。于此，在桐乡市实施开展了污泥及工业固体废弃物资源综合利用项目。 主要论点与论据： 采用圆盘干化技将含水率65%～80%的湿污泥干化到含水率30%左右，与工业固废纺织边角料协同焚烧，焚烧系统由热风炉+回转窑+二燃室组成，热风炉焚烧工业固废，回转窑焚烧干化后污泥。二燃室出口焚烧后高温烟气经过余热锅炉换热后进入烟气净化系统，烟气净化采用干法+半干法脱酸工艺，并采用SNCR脱硝工艺实现尾气达标排放，设有CEMS在线监测系统。该项目产生的灰渣进入灰渣收集系统，外运做建材利用。余热锅炉产生的蒸汽用于汽机发电，汽机发电产生的背压蒸汽去往污泥干化系统和外送蒸汽。该项目产生废水经处理后达标排放纳入管网。 创见与创新： 1)国内首创提出“一般固废焚烧炉+回转窑+二燃室组合的低值纺织边角料与一般污泥资源协同处理综合利用工艺”，突破了分开独立处理模式、污泥单独焚烧过程热量不平衡、综合效益差等瓶颈。 2)实现了国内首台套大规模工业化应用，研发了具有自主知识产权的纺织边角料大包装智能化仓储输送系统和大包装一般固废焚烧炉装备。 3)创新实现了工程年处理低值纺织边角料10万吨、一般污泥33万吨，年发电量0.36亿度，年产蒸汽36万吨，纺织边角料大包装专用焚烧炉装备，最大焚烧量150吨/天*条，工业边角料焚烧炉热效率≥90%，炉渣热灼减率≤3%，技术经济指标先进。达到工业固废资源化利用的目标。 4)工程项目已在桐乡市污泥及工业固体废弃物资源综合利用项目建设中得到工业化应用，运行稳定可靠，技术重现性好和成熟度高。 社会经济效益：该项目实施后的社会效益主要体现在以下方面： 1)为居民创造优美、舒适、清洁的城市环境，有益于市民身心健康，降低致病率，提高劳动生产率。 2)有利于改善投资环境，促进经济持续、稳定的发展，实现和谐社会。 3)作为城市环境保护基础设施，是桐乡市实施污泥处理处置规划的重要环节，是城市可持续发展的重要保证。 4)该项目是桐乡市固废处理处置的重要组成部分，同时项目中新技术的采用，对促进污泥处理处置具有重大的示范作用。 项目期内实现销售收入44762万元，税金6214万元，利润6085万元。固废得到资源化利用，可实现年发电量为0.36亿度，或为工业园区提供蒸汽；经过焚烧后的残渣可进行再利用，制作2100万块砖；项目满负荷运转后，年总收入可达1.6亿元/年。

该项目新型属于建筑材料领域，特别涉及一种CFB固硫灰渣均化、稳定化预处理装置。课题来源与背景：CFB固硫灰渣是采用循环流化床(CFB)燃煤技术发电的发电厂产生的一类脱硫固体废弃物。以一个2×350兆瓦自备电厂项目为例，每年产生的CFB固硫灰渣约250-300万吨。随着经济的发展和科学技术的进步，国内外在CFB固硫灰渣的综合处理和利用方面取得了一些成果，根据流化床燃煤固硫灰渣的特点及其他燃煤副产品的应用经验流化床燃煤固硫灰渣可以通过以下途径进行综合利用：作为建筑材料，回填矿山矿井，回填路堤路基，中和固化城市垃圾，作为土壤调节剂等等。针对CFB固硫灰渣资源化用于建筑材料这个方向，现有生产工艺不能很好地解决CFB固硫灰渣高钙高硫、活性低、吸水量大、流动性差、成分不均匀、掺量低等问题。 该项目目的：在于提供一种CFB固硫灰渣均化、稳定化预处理装置，使预处理后的CFB固硫灰渣性能能达到Ⅲ级粉煤灰以上标准，更好的实现大掺量资源化利用于建筑材料制品。 为实现上述目的，该实用新型提供了一种CFB固硫灰渣均化、稳定化预处理装置，包括：用于存储粉煤灰的粉煤灰储库，所述粉煤灰储库的出料口连接有第一定量给料单元；用于存储炉渣的炉渣储库，所述炉渣储库的出料口连接有第二定量给料单元；球磨机，所述球磨机的进料口同时连接所述第一定量给料单元和所述第二定量给料单元，所述球磨机的第一出料口连接有收尘器，所述球磨机的第二出料口连接有过渡储库，所述收尘器的出料口重新和所述球磨机的第二出料口连接汇合，所述球磨机的第一出料口排出粉尘，所述球磨机的第二出料口排出碎屑；成品储库，所述成品储库的进料口连接所述过渡储库的出料口。作为上述方案的改进，所述第一定量给料单元包括依次连接的稳流双管螺旋喂料机、螺旋定量给料称和链式输送机。作为上述方案的改进，所述第二定量给料单元包括依次连接的配料调速电子皮带秤和皮带输送机，所述皮带输送机配置全密封罩。作为上述方案的改进，所述收尘器为气箱脉冲袋式收尘器。作为上述方案的改进，所述过渡储库设置两个，所述球磨机的第二出料口设置分叉分别连通两个过渡储库。作为上述方案的改进，所述球磨机的第二出料口与过渡储库之间依次设有空气输送斜槽、提升机和空气输送斜槽，所述过渡储库和所述成品储库之间依次设有空气输送斜槽、提升机和空气输送斜槽。作为上述方案的改进，连接所述过渡储库和所述成品储库的空气输送斜槽的出料口设置有多点下料斜槽。 该项目技术的创造性与先进性：该项目方案设计一套生产线(含设备选型)以及基于生产线带来的工艺流程，可在原料进入球磨机之前调节固硫灰渣的最佳配比，高效地输出中间产物，同时中间产物有效解决了CFB固硫灰渣高钙高硫、活性地、吸水量大、流动性差、成分分布不均的问题。生产线中的收尘器有效收集扬尘，减少环境污染，同时将扬尘中仍可继续利用的部分重新投入工艺流程中，提高原料的利用率。生产线产量可显著提高，过渡储库起到临时存储成品、抵消生产线产量波动的干扰，方便后续的成品储库稳定、持续地排出成品。

①课题来源与背景：项目“粉煤灰制备分子筛缓释肥的研究与应用”(项目号201904a07020002)为2019安徽省重点研究与计划开发项目，项目主要征对粉煤灰等工业固体废弃物排放和应用所引起的环境、经济和社会问题进行探究，研究工业固体废弃物的高值资源化综合利用。 ②研究目的和意义：中国是煤炭经济大国，以煤炭为基础的开采、电力和化工等行业，每年产生大量的粉煤灰、煤矸石等工业固体废弃物的排放，给中国的国民经济建设及生态环境造成了巨大的压力，同时中国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利是中国经济建设中的重要政策，也是解决煤炭电力能源与生态环境、资源缺乏之间矛盾的重要手段。该项目针对传统粉煤灰综合利用过程中分级不够细致、附加经济值低等方面存在的问题，提出了进行分级分类、进一步化学加工开发多类型新产品及其衍生产品的综合利用思路，探究粉煤灰分级分离方法、合成粉煤灰分子筛、构建分子筛复合肥、生产泡沫陶瓷保温砖等多种技术和产品。 ③主要论点与论据：燃煤产生的粉煤灰首先通过电场除尘和布袋除尘进行预收集，然后再利用水选和磁选分离出其中的漂珠和磁珠，剩余粉煤灰进行分级分离，分选不同粒径的大小灰粒，分成小粒度灰(≤10μm)、中粒度灰(10-50μm)和大粒度灰(≥50μm)三个等级。小粒度灰分离提取微珠和磁珠，作为商品出售；中粒度灰用来制备分子筛，以分子筛为载体制备专用缓释配方肥料；大粒度灰和灰渣另外用以制备泡沫陶瓷材料，实现粉煤灰全级高附加值的利用路线。 ④创见与创新： 4.1主要创见： (1)完成了火电厂不同旋风口出灰的物相、颗粒群分布及形貌的测定，确定了组成、物性与分级出风口的相关性。 (2)在限定条件的有限次数值实验参数条件下，构建数据组对X型分子筛的合成条件进行了机器学习，计算结果的反映了煅烧温度、晶化温度和晶化时间为核心条件变量，通过实验验证说明了机器学习在沸石制备实验条件选择有一定的辅助作用，为今后复杂条件的合成条件遴选奠定了一定的基础，并且不同的机器学习算法对不同的性能参数的预测效果有所差异。 (3)采用一步水热合成法，制备K、P分子筛缓释肥。并在室温下利用淋洗装置来模拟营养元素K和P的释放规律，以及它们的浓度释放曲线，其中采用钼酸铵分光光度法测定磷含量，采用火焰原子吸收法测定K元素含量。结果表明，前10天P的释放曲线较快，释放了7.8％左右，后20天过程中淋洗出的P含量明显降低，到结束时淋洗的损失P的含量约为8.4％，主要的P元素仍然在土壤和肥料中。K的累积释放浓度随时间的增大而逐渐增大，总体释放速率保持不变，在28天内，K的浓度从4％逐渐增到25％，剩余约75％的K保留在土壤体系中。 (4)前述水热法制备分子筛后的碱性废液其中含有溶解的部分硅和铝，也是可利用的资源，项目组用它们作为原料来制备了介孔分子筛系列的MCM-48立方结构分子筛，并在MCM-48介孔分子筛里采用原位析出的方法负载纳米金属Ag颗粒，构建了Ag/MCM-48复合介孔分子筛。同时研究了分子筛在催化CO氧化中的应用，结果表明负载纳米Ａｇ之后，在220℃时氧化转化率为10％，到270℃时氧化转化率为100％，达到了完全氧化。 (5)采用无机固体废弃物和无机原料，经粉碎混合、造粒，1100～1200℃下高温焙烧，利用无机材料自身的自然熔融发泡制备陶瓷保温材料。制备出轻质、优良的抗冻融循环、较低的导热系数、优良的隔音效果较好的力学性能和气孔形貌尺寸可控的多孔陶瓷保温砖，减少粉煤灰废渣对生态环境的污染，这符合可持续发展与绿色循环经济的大形势，并具有深远的社会意义和经济价值。 4.2主要创新： 创新之一：利用机器学习，遴选灰碱比、合成温度、溶剂比、合成时间等多个参数，进行高质量单晶FAU型分子筛的制备。 创新之二：一步法构建分子筛缓释肥，在碱性条件下，原位将磷酸二氢钾和粉煤灰复合，制备含有P、K营养元素的复合分子筛缓释肥，进行了30天淋洗模拟实验，结果表明其营养元素保控量要高于市场的缓释肥标准。 创新之三：尾渣和大粒径灰制备保温泡沫陶瓷砖，利用自研发的发泡剂烧制泡沫陶瓷保温砖，与相关企业进行了合作，对产品进行升级改造，放大试验，进行了推广。 ⑤社会经验效益及存在问题：具有自主知识产权，实验室组装了分子筛中试装置。保温材料在企业完成了专利转让，并进行了产品的中试、生产和销售。分子筛产品推广不足，缓释肥缺少田间实地实验。 ⑥历年获奖情况：无。

该项目属建筑新材料领域。 大宗工业固废资源化利用是确保工业绿色可持续发展的重大战略。中国火电、钢铁、陶瓷等工业年排放脱硫灰渣、煤渣/灰、钢渣、陶瓷抛光粉等大宗固体废弃物逾亿吨，综合利用率低，露天堆积占用大量土地，带来严重的环境污染问题。 中国建材行业的转型升级及结构优化，给建材生产企业转型向绿色化、规模化、标准化发展提出了更高要求。通过高效利用大宗工业固体废弃物替代自然资源，开展活性激发技术与复合胶凝材料制备与应用技术研究，有效提高建材工业的质量和效益，优化产业结构，既是践行“绿水青山就是金山银山”国家重大发展战略、建设生态文明社会的责任，也是建材生产企业转型升级、绿色发展的契机。 多源大宗固体废弃物资源化利用存在以下挑战： (1)来源广泛，组分复杂多变，理化特性稳定性差，活性低，现有活性激发技术成本较高，资源化利用难； (2)固废建材化利用同质化严重，现有技术难以实现大宗固废高附加值利用的要求。 针对上述问题，该项目通过对不同品质工业固废建材化利用的理论研究和产学研联合攻关，以脱硫灰渣、煤渣/灰、钢渣、陶瓷抛光粉等为代表的具备潜在火山灰活性的硅铝质固体废弃物为关键技术载体，形成了基于颗粒分布调控、梯度水化调控的多源固废复合胶凝材料制备及其多元化应用技术体系。项目实现大量利用工业固废生产高性能复合胶凝材料具备前期强度高、后期强度发展稳定、凝结时间可控、体积稳定性良好等特性，已经成功应用到高速公路、高铁等特大型工程中。 该项目一方面通过对技术的优化，在矿渣掺量控制低于60％的基础上生产出高性能复合胶凝材料，另一方面解决了工业废渣再利用问题。通过该项目实施，可利用无法批量资源化利用的工业无机固废，解决了工业固废处置过程中成本高、收益小的瓶颈问题，既为治理环境污染做出了贡献，又为企业节约成本提升了利润空间，为工业无机固废的资源化利用开创了全新之路。 项目获授权专利6项，其中发明专利5项，实用新型1项，发表论文4篇。主要应用单位近三年新增销售额10519.38万元，新增利润1973.66万元，新增税收103.03万元，促进了路基胶凝材料、环保处理等产业发展，并推动新型建材、绿色建筑产业技术进步。

1、课题来源与背景：四川达竹煤电(集团)有限责任公司为煤炭开采→煤炭洗选加工→洗选煤矸石发电→发电灰渣生产建材的循环经济企业。其中煤矸石电厂为以低热值煤矸石为主要燃料的资源综合利用电厂，设计燃料热值为2300大卡/千克，尽管通过技术进步将燃料热值降到1800～2000大卡/千克，与国内先进的资源综合利用电厂对比，存在的问题仍是经济效益低下、安全压力较大。随着原煤生产量的增加，洗煤、发电生产过程中产生的煤矸石、煤泥、脱硫石膏和粉煤灰渣等煤系固废大量增加，如处置不好，不仅污染环境，而且影响生产的正常进行。为实现煤系固废利用高值化、煤矸石电厂资源利用减量化，对煤系固废综合利用关键技术进行深入研究十分必要。 2、主要技术内容：2.1通过热重分析、模型计算获得了超低热值矸石的燃烧特性，确定了超低热值煤矸石的循环流化床锅炉设计方案，实现了国内第一台低热值循环流化床锅炉在热值为1200大卡/千克左右的燃料入炉稳定燃烧，增大了煤矸石用量，弥补了国内外低热值循环流化床锅炉的空白。2.2提出了灰分为65%以上的高灰尾煤入炉燃烧技术，该系统由尾煤研磨粉碎机、防止煤泥板结的储料仓、炉顶泥煤入料器等组成，实现了尾煤利用高值化。2.3提出了脱硫石膏浆液经含吹气功能、带自动翻板接水盘的压滤机脱水后由锅炉饱和蒸汽烘干、烘干后的脱硫石膏均匀添加到炉渣中、炉渣经球磨机细磨后生产出Ⅱ级粉煤细灰作为建筑材料的发电固废利用技术，提高了固废价值。2.4提出了低浓度的浮选入料(60g/l左右)、捕收剂与起泡剂的大配比(捕收剂：起泡剂≥5：1)工艺浮选回收高灰极细难浮煤泥(浮选入料灰分≥32%、-0.076mm物料的百分含量≥56%、-0.076mm的物料灰分≥50%)的浮选回收技术，浮选精煤灰分10.5%、尾煤灰分达到65%，提高了选煤效益。 3、授权专利情况：该项目拥有授权实用新型专利十余项，分别为“一种超低热值循环流化床锅炉用螺旋给煤装置”、“超低热值循环流化床锅炉除灰渣系统”、“一种尾煤研磨粉碎机”等。 4、技术经济指标：该项目取得的技术经济指标：①锅炉在入炉煤燃料热值为1000～1200大卡/千克左右时能正常稳定燃烧，锅炉热效率提高20%，标煤耗降低30%以上；②煤矸石、高灰煤泥、脱硫石膏及灰渣等固废利用量达60万吨以上；③增加收入＞1亿元/年。 5、应用推广：项目成功推广应用在四川达竹煤电(集团)有限责任公司石板、渡市选煤发电厂各2台锅炉，每年处理固废60万吨以上，主要经济技术指标达到国际同类技术先进水平。依据该项目的成功经验，如果在全国范围内大范围推广应用，每年可消耗低热值煤矸石超过2亿吨，灰渣综合利用量超过1.5亿吨，每年增加发电量超过350亿度，总体经济效益超过240亿元，同时节约土地、减少环境污染，具有极好的市场推广应用前景。 6、效益情况：该项目在石板、渡市厂已成熟应用两年以上，2019年至2020年产生的经济效益在2亿元以上，每年高值化利用煤矸石、高灰煤泥、脱硫石膏及粉煤灰渣等煤系固废60万吨以上，实现了资源综合利用减量化，取得了显著的经济及社会环境效益。

1、课题来源与背景： 达竹公司原沸腾床锅炉经十余年的运行，存在热效率低、标煤耗高、维修工作量大等问题，导致企业效益低下。为适应国家产业政策、提高企业效益，2012年1月至2015年12月与四川川锅锅炉有限公司联合对超低热值循环流化床锅炉的关键技术进行了研究。 2、主要技术内容： 超低热值循环流化床锅炉要稳定运行，必须解决低热值燃料对锅炉燃烧的影响、热效率的控制、燃料准备及排渣等系统的技术难题。 ⑴、通过热重分析并结合模型计算获得了超低热值矸石的燃烧特性，确定了超低热值煤矸石的循环流化床锅炉设计方案，实现了国内第一台低热值循环流化床锅炉在热值为1200大卡/千克左右的燃料入炉稳定燃烧，达到锅炉设计出力，弥补了国内外低热值循环流化床锅炉的空白。 ⑵、提出了锅炉燃料闭路循环处理技术。通过对超低热值煤矸石的燃料动力学特性以及煤矸石粒径对燃烧的影响试验分析并结合模型计算确定了超低热值循环流化床锅炉燃料适用粒径范围。发明了燃料闭路循环处理专利技术，将燃料粒度控制在设计范围内，有效地保证了超低热值循环流化床锅炉燃料粒度。 ⑶、对锅炉给煤方式进行革新，采用可移动旋转给煤机和高速旋流播煤风输送燃料，彻底解决了给煤不畅对锅炉运行的影响，为循环流化床锅炉给煤堵塞问题的解决提供了可行方案。 ⑷、提出了后墙排渣技术，延长了燃料在炉内停留时间，提高了燃烧效率，保证了冷渣机进料顺畅，解决了超低热值循环流化床锅炉排渣难题。 3、授权专利情况： 该项目拥有“锅炉燃料闭路循环处理系统”、“一种可移动式旋转给煤机结构”和“一种针对循环流化床锅炉的新型风帽”等授权实用新型专利七项。 4、技术经济指标： 该项目取得的技术经济指标为：①锅炉在入炉煤燃料热值为1200大卡/千克左右时能正常稳定燃烧，蒸发量为41.9t/h；②锅炉标煤耗由改造前的770g/KWH降低到现在的580 g/KWH；③锅炉热效率＞85%；④大渣含碳量＜1%；飞灰含碳量＜2%；⑤增加收入＞4000万元/年。 5、应用推广： 项目成功推广应用在达竹公司石板选煤发电厂锅炉2台，实现了超低热值煤矸石燃料高效稳定燃烧，主要经济技术指标达到国际先进水平。锅炉热效率提高了20%，标煤耗降低了26%，投资回收期1.7年，每年新增利润4000万元，效果显著。 依据该项目的成功经验，如果在全国范围内推广应用，每年可消耗低热值煤矸石2亿吨以上，灰渣综合利用量1.5亿吨以上，增加发电量超过350亿度，总体经济效益超过240亿元，同时节约土地、减少环境污染，具有极好的推广应用前景。 6、效益情况： 该项目在石板厂已成熟应用三年以上，2017年至2019年产生的经济效益在1.2亿元以上，经济效益显著；每年多消耗煤矸石20万吨，实现了资源综合利用，社会环境效益明显。

四川启明星铝业有限责任公司（以下简称“启明星铝业”），成立于2002年，占地1500亩。公司作为国内屈指可数使用清洁水电资源的绿色低碳电解铝企业，始终坚持绿色低碳的发展理念，通过科技创新研究开发了高效清洁生产技术，实现了生产、生活废水零排放，电解铝灰渣100%回收利用,煅烧、电解、焙烧烟气余热综合利用，国内首次实现烟气余热低温干化市政污泥，废阴极综合利用，电解、成型、焙烧、中频炉烟气高效治理，主要污染物排放仅为国家标准的三分之一，被国家原环保总局列入符合环保规定的电解铝企业名单。 （一）启明星铝业绿色低碳水电铝高效清洁生产技术创新工程项目的目标 公司按照“强素质、展形象、铸精品、创一流”的发展理念，不断进行技术创新和技术改造，坚持绿色低碳高效清洁发展，形成了完整的绿色低碳水电铝高效清洁生产模式，大幅度降低了能源消耗和污染物的排放，形成了技术创新带动绿色可持续发展的良好局面。 （二）启明星铝业绿色低碳水电铝高效清洁生产技术创新工程项目的系统性 围绕以“绿色低碳、高效清洁”为核心建立行业内独具特色的一整套水电铝高效清洁生产模式为目标，通过构建以市场为导向、以提高企业创新能力和竞争力为主要目标的全员技术创新体系，建立完善的创新管理制度，加强技术创新工作力度，建设公共研发与技术服务平台，提升企业在有色金属冶炼领域的技术水平，成为集创新研发、技术服务、应用拓展、人才孵化于一体的科技孵化中心。 （三）启明星铝业绿色低碳水电铝高效清洁生产技术创新工程项目的创新性 通过绿色低碳水电铝高效清洁生产技术创新工程项目建立了自己的核心技术体系，技术储备深厚。其中大型铝电解槽四场优化节能技术国际领先，铝电解双平衡控制技术国际先进（国内首创），大型铝电解槽高效节能清洁生产、铝灰渣循环利用、生阳极制造新工艺技术等均处于国际先进水平。累计申请专利119件，已获授权专利84项，其中发明专利15项。累计有22项科技成果通过了省部级鉴定，其中1项达到国际领先水平、15项达到国际先进水平、6项达到国内领先水平。科技成果获得四川省科技进步一等奖1项，二等奖4项、三等奖6项，获得中国有色金属工业科学技术进步奖一等奖2项、二等奖1项、三等奖6项。公司主体工程获得国家建筑行业最高奖“鲁班”奖。 （四）启明星铝业绿色低碳水电铝高效清洁生产技术创新工程项目的有效性和带动性 启明星铝业绿色低碳水电铝高效清洁生产模式已在眉山市博眉启明星铝业有限公司、阿坝铝厂等企业得到有效的推广应用，公司依托具有自主知识产权的大型铝电解槽四场优化节能技术、铝电解双平衡控制技术等整个绿色低碳水电铝高效清洁生产各环节的核心技术，现已形成年产13.5万吨电解铝、18万吨阳极产品的实际生产能力，年产值达到20亿元。并荣获国家创新型企业、高新技术企业、全国创建节约型企业先进单位、国家万家节能企业、四川省工业生态园区、四川省工业节能优秀单位、四川省绿色制造示范单位。公司被时任中国有色金属金属工业协会康义会长赞为“亚洲最好的电解铝厂”。