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能源与环境是我国国民经济发展的重大热点问题,能源产业又是我国国民经济发展中的支柱产业之一。 本实验室所涉及的领域主要是能源、资源与环境。实验室结合我国国民经济建设所急需,以多相复杂反应系统的计算和测量、化石燃料的高效清洁利用、新能源及先进能源系统、废弃物能源化高效清洁利用、燃烧污染物的生成及控制为主要研究方向。无论是在学科的科学意义还是在解决国民经济发展所急需上都具有重大的意义。

2013-2017年,实验室承担了一批国家重大科研项目,在科研项目总量和科研经费方面取得了突出的成绩。实验室于评估期内承担各类科研项目1168项,累计到款68505万元。其中承担了国家级研发任务301项,国家级任务合同总经费63581万元,评估期内到款35195万元。其中,主持承担了科技部国家重点研发计划重点专项项目2项、课题4项、国际合作项目4项、国际合作课题1项;科技部“973”计划首席项目2项、课题8项;科技部“863”计划首席项目2项、课题1项、国际合作项目4项;国家科技支撑计划课题5项。主持承担了国家自然科学基金任务共计84项,其中创新研究群体项目1项、重大项目1项、重大研究计划重点支持项目2项、重点项目2项、两化联合重点项目1项、国际合作项目4项、杰出青年基金2项、优秀青年基金项目3项、面上基金52项、青年基金16项。省部级及其它纵向项目111项,横向协作项目756项,评估期内到款33310万元。以上项目/课题中,主持/承担纵向横向国际合作项目合计59个。

实验室在这些国家项目的支持下取得了一大批高水平研究成果。评估期内发表SCI收录论文1157篇,其中11篇入选ESI高被引论文;授权国际专利7项,授权中国发明专利294项,其中4项获中国专利优秀奖,授权发明专利转让5项;计算机软件著作权登记20项;出版教材/专著21本,其中英文专著8本;负责和参与制定国家标准5项、行业标准15项、技术导则3项。作为第一单位获得国家技术发明奖一等奖1项、二等奖1项,国家科技进步奖(创新团队)1项、国家科技进步奖一等奖1项(参与,第七单位)、国家科技进步奖二等奖2项,省部级一等奖5项(其中1项第2单位)。培养新增国家自然科学基金委创新群体1个、杰出青年科学基金获得者1人、青年长江2人、优秀青年科学基金获得者2人、万人计划入选者-科技创新领军人才2人、青年拔尖人才2人。
  本实验室根据自身的学术积累和研究特色,结合国民经济和学科发展的需要,在学术委员会的指导下瞄准国际前沿,不断调整研究方向、开拓新的研究领域。实验室本着基础研究和应用性研究并重的原则,力求在非常规燃料燃烧理论及燃烧技术的基础研究中有较大创新,在国内保持领先地位,部分方向达到国际先进水平。同时根据我国国民经济发展的需要,开展非常规燃料的资源化清洁利用的各类应用研究。

     

实验室的主要研究方向

1、多相复杂反应系统的计算和测量:重点开展多相复杂反应系统湍流流动的直接数值模拟、先进燃烧测量、诊断理论与方法等研究及基于计算机辅助优化数值试验(CAT)能源动力装置的过程优化设计与运行。
  ◆ 复杂气固、气液两相燃烧的火焰规律及直接数值模拟理论
  ◆ 两相流动和传热的全尺度直接数值模拟
  ◆ 激光诱导荧光PLIF自由基测量技术
  ◆ 数字全息三维流场HPIV测量技术
  ◆ 基于可调谐半导体吸收光谱TDLAS的气体测量技术
  ◆ 大型电站锅炉的燃烧优化CAT技术

2、化石燃料的高效清洁利用:重点开展煤的分级分质转化清洁高效利用、高效洁净燃烧、低阶煤直接转化与综合利用、液体及气体燃料高效清洁利用的研究。
  ◆ 高效低污染燃烧器中气固湍流结构的作用机理
  ◆ 气固两相流动和燃烧过程的先进激光测量技术
  ◆ 基于计算智能的低NOx燃烧和控制优化系统的原理,构建方法
  ◆ 脱硝系统的氮氧化物控制机理及深度脱硝途径
  ◆ 燃烧热声学的基础研究及沙特Rabigh电站锅炉燃烧振动解决 水煤浆代油洁净洁燃烧技术及产业化应用

3、新能源及先进能源系统:重点开展生物质气化及液化制取清洁燃料、生物质高效燃烧、煤和生物质的制氢等研究。
  ◆ 生物质热裂解选择性调控
  ◆ 生物油分级提质
  ◆ 新型清洁液体燃料制备
  ◆ 生物质定向气化制备高氢碳比合成气
  ◆ 生物质液体燃料合成新方法
  ◆ 基于循环流化床技术的新一代生物质直燃发电

4、废弃物能源化高效清洁利用:重点开展可燃废弃物的燃烧、热解、气化等理论技术和可燃固体废弃物能源化高效清洁利用研究。
  ◆ 以高效清洁为目标的复杂组分废弃物源头调配提质机制研究
  ◆ 以低污染物排放为目标的控氧热转化过程机理研究
  ◆ 废弃物能源化利用过程中二恶英污染物多途径耦合控制研究
  ◆ 基于生物电化学的有机废水微生物能源化利用机理研究
  ◆ 低品位热能驱动的吸收制冷理论与方法研究
  ◆ 废弃物高效清洁利用集成技术研究及产业化应用

5、燃烧污染物的生成及控制:重点开展能源利用过程SOx、NOx、小颗粒和CO2污染物控制、微量有毒有害物质生成和迁移规律、多种污染物协同脱除理论、燃煤烟气污染物超低排放控制的研究。
  ◆ SCR烟气高效脱硝理论及应用
  ◆ 多种污染物协同脱除半干法烟气净化理论及应用
  ◆ 湿法高效脱硫及硝汞控制一体化理论及应用
  ◆ 活性分子多种污染物协同脱除理论及应用
  ◆ 臭氧氧化多种污染物及协同吸收机理研究
  ◆ 臭氧多脱中试试验研究

 
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