以国家材料化学工程重点实验室绿色化工研究所、江苏省智能制造工程研究中心、新利18彩票 过程控制研究所为课题研究场所,主要针对石油化工、生物制药等流程工业领域开展复杂过程建模、先进控制、信息化管控等基础理论研究与多学科协同创新应用技术研究。
(1)阳极泥高价贵金属综合回收综合自动化成套装置
项目组提出多指标综合约束优化控制方法成功应用于废固垃圾资源化回收示范项目:2#阳极泥高价贵金属综合回收生产线电气/自动控制系统,负责间歇反应过程从阳极泥回转炉焙烧、制粉到产出金银铜贵金属产品的整个生产线的电气工程与自动系统的工程设计与实现,该项目首次采用全流程DCS控制系统淘汰了传统的湿法冶金手工操作,项目委托企业-上饶市致远环保科技有限公司在本项目产业化示范成果基础上,参与北京科技大学申报“复杂组分战略金属再生关键技术创新及产业化”荣获2018年度国家技术发明奖二等奖。
(2)天水市秦安污水处理厂提标改造和资源化工程
与华东理工大学工程设计研究院有限公司长期开展项目合作基础上,完成了甘肃省2017年十大重点项目“天水市秦安污水处理厂提标改造和资源化工程”自动控制与电气成套项目。该项目采用北京大学微生物降解治理城镇污水G-BAF工艺,团队负责电气工程与自动控制系统的工程设计及其成套控制装备。研发污水处理厂提升改造新增设备和已有设备电气成套控制,进行了新增容量2.5MW电气变配电、无功补偿与计量保护、动力单元的变频驱动与控制的工程设计与实现,很好地满足了提标改造和资源化工程供配电需求;在自动控制方面,负责检测仪表、PLC控制系统、远程智能运维平台的设计与实现,采用基于多指标综合约束优化控制方法,实现了基于G-BAF工艺的城市生活污水处理过程的全流程自动化系统提升改造,通过研制远程智能运维系统,有效地对污水治理过程实现信息化管控,确保治理达标排放,降低人工成本,得到了用户高度认可(参见用户使用报告),本重点项目成功解决了秦安县生活污水处理厂水资源化回收循环利用问题、缓解了当地水资源匮乏问题。
(3)基于分区间精准喷氨的脱硝系统优化控制技术
国家对火电厂氮氧化物(NOx)排放标准日益严格,环保达标已经成为了电厂的 生命线,如何控制 NOx 达标排放是火电厂的重要工作之一。传统基于 SCR 的脱硝技 术通过加大喷氨量降低 NOx,但是在实际过程中往往会存在如下问题:由于烟气道内 NOx 浓度分布不一致,有的地方 NOx 浓度高,有的地方 NOx 浓度低,喷氨量很难精准控制。为了 NOx 达标,电厂不得不提高喷氨量。而这将导致氨逃逸过多,既对环境造成污染,也对尿素的使用带来极大的浪费,同时还会导致后继的预热器堵塞。团队在2018 年与南京国电南环共同研制“智慧脱硝”系统,该系统首先将烟气管道划分为多个区间进行监测,然后按区间进行精准喷氨,在不增加氨逃逸的前提下有效降低氮氧化物的排放量以及氨水的使用量。成果目前已成功运用于上海外高桥第三发电厂百万机组(全国标杆电厂),改造后的三个月监测数据表明:尿素耗量降低 10%,氨逃逸率降低 14%,排口 NOx 浓度数据波动值降低 25.02%,NOx 月均排放浓度呈下降趋势,脱硝出口 NOx 浓度场不均匀度由 32.5%降为 19.6%。该成果有效降低了脱硝运营成本,提高了脱硝装置和下游设备运行的可靠性。目前已推广至江西九江电厂、大连庄河电厂等,并已投运。