优秀博士文成果

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优秀博士论文成果简介

一、靖剑平获2016年度全国百篇优博提名奖2

二、任枫获2016年度全国百篇优博提名奖7

三、况敏获2016年度哈尔滨工业大学优博奖13

靖剑平获2016年度全国百篇优博提名奖

论文题目燃用烟煤中心给粉旋流燃烧器流动论文英文题目StudiesonFlowandCombustionCharacteristicsofCentral-Fuel-RichSwirlCoalCombustionBurnerBurningBituminous作者姓名论文答辩日期获得博士学位日期论文涉及的研究方向靖剑平2016062120160715多相流动,煤粉低NOx燃烧一级学科代码一级学科名称二级学科代码二级学科名称是否自设

学科专业①0807动力工程及工程热物理080702热能工程否指导教师姓名

(限填1人)李争起指导教师研究方向旋流燃烧器,W型火焰锅炉的高效低NOx燃烧原理及技术作者攻博期间及获博士学位后一年内获得与博士学位论文密切相关的代表性成果②序号成果名称③成果出处④获得年月⑤查询信息⑥1Measurementofgasspecies,temperatures,charburnout,andwallheatfluxesina200-MWelignite-firedboileratdifferentloads

(IF等于3.915,SCI他引次1217-12302016.04SCI:555JL

EI:201601126121422Studyoftheinfluenceofvaneangleonflow,gasspecies,temperature,andcharburnoutina200MWelignite-firedboilerIF等于3.602)Fuel

卷:89

页:1973-19842016.08SCI:602JM

EI:201632131270883InfluenceofprimaryairratioonflowandbustioncharacteristicsandNOxemissionsofanewswirlcoalburner(IF等于3.563,SCI他引次-12132016.02SCI:731JQ

EI:201606136460234Influenceofsecondary-airmaslowratesongas/particleflowcharacteristicsneartheswirlburnerregion

(IF等于3.563)Energy

卷:36

页:3599-36052016.05SCI:774UF

EI:201619139666695Fractalandturbulencecharacteristicsofaerodynamicfieldsofswirlburners

(IF等于2.379,SCI他引次ChemicalEngineeringScience

卷:65

页:1253-12602016.02SCI:601LJ

EI:20165112552727

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随着环境问题的日益严峻以及国家对环境问题的重视,环境保护已经成为我国的基本国策,环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》要求:现有锅炉2016年7月1日起,新建锅炉2016年1月1日起,根据地区与时段不同,NOx排放限值为100或200mg/m3.旋流燃烧器墙式布置是主要煤粉燃烧方式之一,特别是大容量锅炉采用此方式的比例越来越高.国内采用的旋流燃烧器基本是引进国外的技术,经常出现NOx排放(烟煤,约600mg/m3,贫煤,无烟煤,约1200mg/m3)偏高,稳燃能力低,结渣,高温腐蚀.近3年绝大多数现有锅炉需要首先进行低NOx燃烧技术改造,使排放浓度大幅下降后再进行尾部脱硝.迫切需要开发适合于现有锅炉改造,新炉设计的高效,防止结渣及高温腐蚀,稳燃的低NOx燃烧技术.本文对哈尔滨工业大学自主开发的燃用烟煤的中心给粉旋流煤粉燃烧器和日本石川岛播磨公司(IHI)生产的双旋流煤粉燃烧器进行了研究.通过实验室单相试验,示踪试验,两相试验和数值模拟方法对中心给粉旋流煤粉燃烧器和IHI双旋流燃烧器进行了研究,揭示了两种燃烧器的机理,并分别通过工业试验对两种燃烧器的燃烧特性和NOx排放性能进行了研究主要成果如下:一套实验室单相,两相试验,数值模拟和工业试验的体系,NOx生成特性进行了研究,优化出了适用于烟煤的中心给粉旋流燃烧器引进技术锅炉下层8只燃烧器改为中心给粉燃烧器,煤的燃烧效率提高了0.36%,NOx排放量降低了115.88mg/m3(O2等于6%),最低不投油稳燃负荷达到110MWe.研究成果发表在国际期刊Energy&,Fuels([A3]:24(1),346–354,2016),Energy([A5]:36(2),1206–1213,2016)和CombustionScienceandTechnology([A8]:180,1370-1394,2016),SCI他引次.

2.依据实验室两相模化试验和工业试验相结合的方法,获得了日本IHI双旋流燃烧器IHI双旋流燃烧器研究成果发表在国际期刊Energy&,Fuels([A1]:23,3573-3585,2016),Fuel([A2]:89,1973–1984,2016)和AppliedEnergy([A11]:87,1217-1230,2016),SCI他引次..将分形的方法引入旋流燃烧这一领域,通过可视化研究,得出了不同参数下中心给粉旋流煤粉燃烧器一,二次风边界处的分形特征及分形维数,建立了分形维数与回流区长度及直径,湍流强度等传统参数之间的对应关系,探索了分形特性与煤粉着火,NOx形成的关系,发展了湍流研究的新方法.NOx生成特性是可行的.不同工况下,中心给粉燃烧器一次风边界处的分形维数范围在1.10-1.30之间,分形维数越大,一,二次风间的湍流脉动越强烈,越有利于煤粉的着火和燃烧.一次风边界处的分形维数和平均湍流强度具有相同的分布规律.研究成果发表在国际期刊ChemicalEngineeringJournal([A9]:65(3),1253-1260,2016),SCI他引1次.

IFA300恒温热膜流速计三维激光相位多普勒测速仪对中心给粉燃烧器出口流动特性进行了试验研究利用三维PDA研究了对燃烧器气,固两相流动特性的影响规律.轴向脉动速度径向平均速度径向脉动速度速度切向脉动速度颗粒体积流量呈双波峰双波谷分布燃烧器中心颗粒体积流量和颗粒相对数密度在燃烧器出口区域产生个几乎对称的回流区研究成果发表在国际期刊Energy([A4]:36,258–267,2016,[A6]:36(5),3599–3605,2016)和ChemicalEngineeringScience([A9]:66(12),2864-2871,2016).在攻博期间及获博士学位后一年内(200-2016年)第一作者7篇,第二作者篇(导师为第一作者)总计IF)为30.146,SCI他引共计次.EI检索第一二作者1篇.获得授权国家发明专利项,见表.发表的论文被种国际期刊的论文所引用.发表在《CombustionScienceandTechnology》的论文被评为20162016年该刊刊出的论文引用率最高的10篇论文中第4篇[A1]JingJian-Ping,LiZheng-QiLiuGuang-Kui,ChenZhi-Chao,LiuChun-Long.Measurementofgasspecies,temperatures,coalburnout,andwallheatfluxesina200MWelignite-firedboilerwithdifferentover-fireairdamperopenings.Energy&,Fuels,2016,23:3573-3585.(IF:2.444,SCI:484YU,EI:20163312254696)SCI他引:次[A2]JingJian-Ping,LiZheng-Qi,ChenZhi-Chao,LiuGuang-Kui,LiuChun-Long.Studyoftheinfluenceofvaneangleonflow,gasspecies,temperature,andcharburnoutina200MWelignite-firedboiler.Fuel,2016,89:1973–1984.(IF:3.602,SCI:602JM,EI:20163213127088)[A3]JingJian-Ping,LiZheng-Qi,LiuGuang-Kui,ChenZhi-Chao,RenFeng.InfluenceofdifferentoutersecondaryairvaneanglesonflowandbustioncharacteristicsandNOxemissionsofanewswirlcoalburner.Energy&,Fuels,2016,24(1):346–354.(IF:2.444,SCI:555MI,EI:20160812731653)SCI他引:次[A4]JingJian-Ping,LiZheng-Qi,ZhuQun-Yi,ChenZhi-Chao,WangLin,ChenLi-Zhe.Influenceoftheoutersecondaryairvaneangleonthegas/particleflowcharacteristicsnearthedoubleswirlflowburnerregion.Energy,2016,36:258–267.(IF:3.565,SCI:714BL,EI:20160113548155)[A5]JingJian-Ping,LiZheng-Qi,ZhuQun-Yi,ChenZhi-Chao,RenFeng.InfluenceofprimaryairratioonflowandbustioncharacteristicsandNOxemissionsofanewswirlcoalburner.Energy,2016,36:206–1213.(IF:3.565,SCI:731JQ,EI:20160613646023)SCI他引:次[A6]JingJian-Ping,LiZheng-Qi,Li,Influenceofsecondaryairmaslowratesongas/particleflowcharacteristicsneartheswirlburnerregion.Energy,2016,36:–3605.(IF:3.565,SCI:774UF,EI:20161913966669)[A7]JingJian-Ping,LiZheng-Qi,Li,ChenZhi-Chao,Influenceofthemaslowrateofsecondaryaironthegas/particleflowcharacteristicsinthenear-burnerregionofadoubleswirlflowburner.ChemicalEngineeringScience,201,6(12):-2871.(IF:2.379,SCI:753OM,EI:20161713934350)[A8]LiZheng-Qi,JingJian-Ping,ChenZhi-Chao,RenFeng,XuBin,Weiong-Da,GeZhi-Hong.CombustioncharacteristicsandNOxemissionsoftwokindsofswirlburnersina300-MWewall-firedpulverized-coalutilityboiler.CombustionScienceandTechnology,2016,180:1370-1394.(IF:1.105,SCI:313VR,EI:20162811361905)SCI他引:次[A9]LiZheng-Qi,JingJian-Ping,GeZhi-Hong,LiuGuang-Kui,ChenZhi-Chao,RenFeng.NumericalsimulationoflowNOxbustiontechnologyina100MWebituminouscoal-firedwallboiler.NumericalHeatTraner,PartA:Applications,2016,55(6):574-593.(IF:1.183,SCI:419MN)SCI他引:次[A10]LiZheng-Qi,JingJian-Ping,LiuGuang-Kui,ChenZhi-Chao.Fractalandturbulencecharacteristicsofaerodynamicfieldsofswirlburners.ChemicalEngineeringScience,2016,65(3):1253-1260.(IF:2.379,SCI:601LJ,EI:20165112552727)SCI他引:次[A11]LiZheng-Qi,Jing

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(EI收录号:20160811110798).[B2]李争起,靖剑平,任枫,孙亮,李端开,李世龙.消旋叶片位置对旋风分离器分离特性的影响.燃烧科学与技术,2016,15:1–4.

(EI收录号:20161211966235).C,专利(2项发明,1项实用新型)[C1]专利名称:一种防止高温腐蚀低NOx旋流燃烧装置李争起,靖剑平,陈智超,秦裕琨发明专利号:ZL200710071815.9ZL200720115671.8授权公告日:2016.02.20[C2]专利名称:一种大速比中心给粉旋流煤粉燃烧器李争起,靖剑平,陈智超,刘光奎,刘春龙,秦裕琨,赵洋发明专利号:ZL201610137200.6

任枫获2016年度全国百篇优博提名奖

论文题目FW型W火焰锅炉高效低NOx燃烧技术研究论文英文题目ThehighefficienctandlowNOxbustiontechnologyforFoster-Wheelertypedownfiredboiler作者姓名论文答辩日期获得博士学位日期论文涉及的研究方向①任枫2016.10.162016.11.10煤粉低NOx燃烧,多相流动一级学科代码一级学科名称二级学科代码二级学科名称0807动力工程及工程热物理080702热能工程参评类别②指导教师姓名(限填1人)指导教师研究方向应用基础研究类李争起W型火焰锅炉的高效低NOx燃烧原理及技术,旋流燃烧原理及技术作者攻博期间及获博士学位后一年内获得与博士学位论文密切相关的代表性成果③序号成果名称④成果出处⑤获得年月查询信息⑦1InfluenceoftheOverfireAirRatioontheNOxEmissionandCombustionCharacteristicsofaDown-Fired300-MweUtilityBoiler

IF等于5.228,SCI他引2次EnvironmentalScience&,Technology,卷:44,页:6510-65162016.07SCI:636JD

EI:201621129477552ImprovedNOxEmissionsandCombustionCharacteristicoraRetrofittedDown-Fired300-MweUtilityBoiler

IF等于5.228,SCI他引4次EnvironmentalScience&,Technology,卷:44,页:3926-39312016.04SCI:593YP

EI:201621129477553InfluenceofVentAirValveOpeningonCombustionCharacteristicsofaDown-FiredPulverized-Coal300MWeUtilityBoiler

IF等于3.248,SCI他引11次Fuel,卷:86,页:2457-24622007.10SCI:223IZ

EI:200716105602344InfluenceofDeclivitousSecondaryAironCombustionCharacteristicsofADown-Fired300-MWeUtilityBoiler

IF等于3.248,SCI他引3次Fuel,卷:89,页:410-4162016.02SCI:513AY

EI:201603126479505InfluenceoftheSecondaryAir-BoxDamperOpeningonAirflowandCombustionCharacteristicsofaDown-Fired300-MWeUtilityBoiler

IF等于2.721,SCI他引7次Energy&,Fuels,卷:21,页:668-6762007.01SCI:147YH

EI:20071610560234

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环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》要求:现有锅炉2016年7月1日起,新建锅炉2016年1月1日起,根据地区与时段不同,NOx排放限值为100或200mg/m3.我国难燃煤占动力用煤的40%,W火焰锅炉作为燃用难燃煤的重要炉型已在我国得到了很大的发展,其中应用最多的为美国福斯特惠勒(FW)型W火焰锅炉.这种锅炉存在NOx排放量高(约1400~2000mg/m3),燃烧不稳,飞灰可燃物含量高等问题.近3年绝大多数现有锅炉需要首先进行低NOx燃烧技术改造,使排放浓度大幅下降后再进行尾部脱硝.迫切需要开发适合于现有锅炉改造,新炉设计的高效,防止结渣,稳燃的W火焰锅炉低NOx燃烧技术.

在国家863计划课题的资助下,通过冷态单相空气动力场试验,示踪试验,气固两相流动试验,数值模拟等对W火焰锅炉燃烧技术的机理进行了研究,并将提出的高效低NOx燃烧技术应用于660和300MWFW型W火焰锅炉上(见表1).主要成果如下.

(1)揭示了拱下二次风,拱上淡煤粉气流对炉内流动的影响规律,找到了现役FW型W火焰锅炉炉内空气动力场分布的缺陷.发现正常运行状况下炉膛冷灰斗区域有一死滞区,占全炉膛体积的30%,减小了炉内煤粉的行程,降低了炉膛燃烧空间的利用率.现有拱下二次风速和拱上淡煤粉气流配比的改变无法从根本上减小死滞区面积.(EnergyFuels,2016,24:1592-1602,2016,24:3498-3509,2016,23:2437-2443,2016,23:5846-5854,SCI他引8次)

(2)得出了低挥发分煤在大容量FW型W火焰炉膛内燃烧时的温度,烟气成分,颗粒燃尽度和热流密度分布规律,在此基础上给出了炉内煤粉燃烧和NOx生成特性.首次发现煤粉气流着火点距离一次风火嘴约3m左右,着火很晚,锅炉设计的火焰中心及主燃区在下炉膛,而实际的火焰中心在上炉膛中下部,主燃区上移至上炉膛,这是导致W火焰燃烧方式飞灰可燃物含量高,NOx排放高的根本原因.发现国外W火焰炉将淡煤粉气流置于靠近炉膛中心一侧,不利于浓煤粉气流的受热着火,浓煤粉气流着火以前淡煤粉气流已与浓煤粉气流充分混合,从而失去了浓淡分离的作用,随着淡煤粉气流空气流量由一次风率的0%增加至50%,浓煤粉气流下射深度下降30%左右.(Fuel,2007,86:2457-2462,EnergyFuels,2007,21:668-676,FuelProcessingTechnology,2016,89:1297-1305,Asia-PacificJournalofChemicalEngineering,2016,5:488-496,SCI他引22次)

(3)提出并验证了拱下二次风导向引射的空气动力场控制策略,得出了最佳拱下二次风角度,能使死滞区面积减小到15%,增大浓煤粉颗粒在炉内达到的下冲深度和F层气流区域的湍流强度.提出了W火焰锅炉内直流外旋流的燃尽风气流组织形式,并优化得到了燃尽风的最佳风速,射入角和旋转角度,能有效促进炉内颗粒和气流的混合,提高煤粉的后期燃尽率.(EnvironmentalScience&,Technology,2016,44:6510-6516,SCI他引2次)

(4)提出了FW型W火焰高效低氮氧化物煤粉燃烧原理及技术,即在上炉膛布置燃尽风,拱上由炉膛中心向前后墙依次布置浓煤粉气流,淡煤粉气流,二次风,在下炉膛下部布置倾斜的分级二次风导向引射.对一台引进美国技术的300MWW火焰锅炉燃烧系统实施全面改造.改造实施后,氮氧化物排放下降50%,飞灰可燃物略有降低,锅炉效率提高.该技术的部分措施还在两台FW型660MW(世界W火焰锅炉单机容量最大)和另一台300MWW火焰锅炉上进行了改造,也取得了良好效果(见表2).(EnvironmentalScience&,Technology,2016,44:3926-3931,Fuel,2016,90:997-1003,2016,89:410-416,Energy,2016,36:70-77,CombustionScienceandTechnology,2016,183:238-251和EnergyFuels,2016,25:1457-1464,SCI他引13次,获得了13项专利)

FW型W火焰高效低氮氧化物煤粉燃烧技术解决了采用国外技术只有锅炉效率降低的情况下才能使NOx排放降低的问题.以徐旭常院士为鉴定委员会主任,黄其励院士为副主任的鉴定委员会认为"此项成果理论上有创新,技术上有突破,在W火焰燃烧技术方面达到了国际领先水平".

哈尔滨锅炉厂原引进英巴公司技术建造W火焰锅炉,引进费用高,运行效果不好,得知本文成果后,放弃英巴技术,改与我校合作,在本课题开发的适于现有锅炉改造技术基础上,开发新的适于新炉设计的W火焰高效低氮氧化物煤粉燃烧技术.

在攻博期间及获博士学位后一年内(2006年-2016年11月),发表国际期刊论文15篇,发表国内期刊论文1篇(见表3),其中:

SCI,EI双检15篇,

第一作者8篇,第二作者7篇(导师为第一作者),

总计影响因子(IF)为44.573,论文被15种国际期刊的论文所引用,SCI他引共计45次.

获授权国家发明专利11项,实用新型1项(见表2),其中:

国家发明专利中作为第二发明人10项,第四发明人1项(第一发明人均为导师),

实用新型专利中作为第二发明人1项(第一发明人为导师).

获2016年度由工程热物理学会与中科院工程热物理所发起,评审的吴仲华优秀学生奖.

获博士学位一年后发表国际期刊论文1篇,SCI,EI双检,获授权发明专利1项(见表3),论文和专利均在攻读博士期间投送或申请.

表2攻博期间及获博士学位后一年内发表论文和受理专利

A,国际期刊论文(15篇)FengRen,ZhengqiLi,ZhichaoChen,SuboFan,GuangkuiLiu.

InfluenceoftheOverfireAirRatioontheNOxEmissionandCombustionCharacteristicsofaDown-Fired300-MweUtilityBoiler.EnvironmentalScience&,Technology,2016,44(16):6510–6516.

(IF:5.228,SCI:636JD,EI:20163713232864)SCI他引:2次ZhengqiLi,FengRen,ZhichaoChen,GuangkuiLiu,ZhenxingXu.

ImprovedNOxEmissionsandCombustionCharacteristicoraRetrofittedDown-Fired300-MweUtilityBoiler.EnvironmentalScience&,Technology,2016,44(10):3926–3931.

(IF:5.228,SCI:593YP,EI:20162112947755)SCI他引:4次FengRen,ZhengqiLi,GuangkuiLiu,ZhichaoChen,andQunyiZhu.

CombustionandNOxEmissionsCharacteristicsofaDown-Fired660-MWeUtilityBoilerRetro-fittedwithAir-surrounding-fuelConcept.Energy,2016,36(1):70–77.

(IF:3.487,SCI:714BL,EI:20160113548133)SCI他引:1次FengRen,ZhengqiLi,ZhichaoChen,ZhenxingXu,GuohuaYang.

InfluenceoftheOver-FireAirAngleontheFlowFieldinaDown-FiredFurnaceDeterminedbyaCold-FlowExperiment.Fuel,2016,90(3):997–1003.

(IF:3.248,SCI:722ZX,EI:20160913700232)SCI他引:1次ZhengqiLi,FengRen,JieZhang,XiaohuiZhang,ZhichaoChenandLizheChen.

InfluenceofVentAirValveOpeningonCombustionCharacteristicsofaDown-FiredPulverized-Coal300MWeUtilityBoiler.Fuel,200

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(IF:3.248,SCI:223IZ,EI:20073710808347)SCI他引:11次ZhengqiLi,FengRen,ZhichaoChen,ZhaoChenandJingjieWang.

InfluenceofDeclivitousSecondaryAironCombustionCharacteristicsofADown-Fired300-MWeUtilityBoiler.Fuel,2016,89(2):410-416.

(IF:3.248,SCI:513AY,EI:20160312647950)SCI他引:3次FengRen,ZhengqiLi,JianpingJing,XiaohuiZhang,ZhichaoChenandJuweiZhang.InfluenceoftheAdjustableVanePositionontheFlowandCombustionCharacteristicsofaDown-FiredPulverized-Coal300MWeUtilityBoiler.FuelProcessingTechnology,2016,89(12):1297-1305.

(IF:2.945,SCI:387AX,EI:20164711732405)SCI他引:4次FengRen,ZhengqiLi,YubinZhang,ShaozengSun,XiaohuiZhang,andZhichaoChen.InfluenceoftheSecondaryAir-BoxDamperOpeningonAirflowandCombustionCharacteristicsofaDown-Fired300-MWeUtilityBoiler.Energy&,Fuels,2007,21(2):668-676.

(IF:2.721,SCI:147YH,EI:20071610560234)SCI他引:7次FengRen,ZhengqiLi,ZhichaoChen,ZhenxingXuandGuohuaYang.

ExperimentalInvestigationsintoGas/ParticleFlowsinaDown-FiredBoiler:InfluenceoftheVentAirRatio.Energy&,Fuels,2016,24(3):1592–1602.

(IF:2.721,SCI:581YY,EI:20161312815862)SCI他引:2次FengRen,ZhengqiLi,ZhichaoChen,ZhenxingXu,QunyiZhuandGuahuaYang.ExperimentalInvestigationsintoGas/ParticleFlowsinaDown-FiredBoiler:InfluenceofSecondaryAirMomentum.Energy&,Fuels,2016,24(6):3498–3509.

(IF:2.721,SCI:611VG,EI:20162513029408)SCI他引:1次FengRen,ZhengqiLi,ZhichaoChen,JingjieWangandZhaoChen.

InfluenceoftheDown-DraftSecondaryAirontheFurnaceAerodynamicCharacteristicsofaDown-FiredBoiler.Energy&,Fuels,2016,23(5):2437-2443.

(IF:2.721,SCI:463FX,EI:20162712160693)SCI他引:3次ZhengqiLi,FengRen,ZhichaoChen,GuangkuiLiuandZhenxingXu.

ExperimentalInvestigationsintoGas/ParticleFlowsinaDown-FiredBoiler:InfluenceofDown-DraftSecondaryAir.Energy&,Fuels,2016,23(12):5846–5854.

(IF:2.721,SCI:531VX,EI:20160212632352)SCI他引:2次FengRen,ZhengqiLi,GuangkuiLiu,ZhichaoChen,andQunyiZhu.

NumericalSimulationofFlowandCombustionCharacteristicsina300MWeDown-FiredBoilerwithDifferentOverfireAirangles.Energy&,Fuels,2016,25(4):1457-1464.

(IF:2.721,SCI:752NC,EI:20161813947664)SCI他引:3次ZhengqiLi,FengRen,GuangkuiLiu,ShanpingShenandZhichaoChen.

InfluenceofAngledSecondaryAironCombustionCharacteristicsofa660MWeDown-FiredUtilityBoiler.CombustionScienceandTechnology,CombustionScienceandTechnology,2016,183(3):238–251.

(IF:0.857,SCI:714QU,EI:20160113540240)SCI他引:1次ZhengqiLi,FengRen,ZhichaoChen,JingjieWang,ZhaoChen,JuweiZhang.

InfluenceofOil-AtomizedAironFlowandCombustionCharacteristicsina300MWeDown-FiredBoiler.Asia-PacificJournalofChemicalEngineering,2016,5(3):488-496.

(IF:0.758,SCI:617JM,EI:20162613041088)SCI他引:0次B,国内期刊论文(1篇)[B1]李争起,任枫,刘光奎,陈智超,朱群益,孙锐.W火焰锅炉高效低氮氧化物燃烧技术.动力工程.2016,30(9):645-651,662.C,专利(11项发明,1项实用新型)专利名称:一种带浓淡煤粉燃烧装置的W形火焰炉

发明人:李争起,任枫,高继慧,邱朋华,秦裕琨.

发明专利号:ZL200510010015.7授权公告日:2007.08.22专利名称:一种具有二次风分风室倾斜装置的W形火焰炉

发明人:李争起,任枫,秦裕琨,夏广龙.

发明专利号:ZL200710071703.3授权公告日:2016.12.31专利名称:一种拱下二次风向下偏置的W型火焰炉

发明人:李争起,任枫,秦裕琨.

发明专利号:ZL200610010089.5授权公告日:2016.06.24专利名称:一种W型火焰炉局部通风防侧墙及翼墙水冷壁结渣装置

发明人:李争起,任枫,陈智超,王静杰,徐振兴.

发明专利号:ZL201610137054.7授权公告日:2016.11.04专利名称:具有布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置的锅炉.

发明人:李争起,任枫,况敏,陈智超,阮成武,苏伟.

发明专利号:ZL201610137177.0授权公告日:2016.06.02专利名称:一种全混合W型火焰锅炉燃尽风装置

发明人:李争起,任枫,陈智超,陈曌,刘辉,秦明,陈力哲,邱朋华,高继慧,孙绍增,吴少华.

发明专利号:ZL201610064934.6授权公告日:2016.06.23专利名称:防止侧墙水冷壁结渣的W型火焰锅炉

发明人:李争起,任枫,陈智超,孙亮,刘辉.

发明专利号:ZL200710072221.X授权公告日:2016.05.26专利名称:用于W型火焰炉上的浓淡煤粉气流错列布置的燃烧装置

发明人:李争起,任枫,王静杰,陈智超,苏伟.

发明专利号:ZL201610071320.5授权公告日:2016.08.11专利名称:通过改变油二次风量来调节W火焰炉燃烧的方法

发明人:李争起,任枫,王琳,陈智超,张福成.

发明专利号:ZL201610071981.8授权公告日:2016.08.11专利名称:一种提高W型火焰锅炉一次风煤粉气流温度的方法及装置

发明人:李争起,任枫,王静杰,陈智超,王琳.

发明专利号:ZL201610209692.5授权公告日:2016.06.22专利名称:带有两级燃尽风的W型火焰锅炉

发明人:陈智超,李争起,范夙博,任枫,杨学海.

发明专利号:ZL201610071322.4授权公告日:2016.08.11专利名称:一种低NOx煤粉燃烧的W形火焰炉

发明人:李争起,任枫,秦裕琨.

实用新型专利号:ZL200620020919.8授权公告日:2007.05.30表3获博士学位后一年后成果

国际期刊论文(1篇)FengRen,ZhengqiLi,LingyanZeng,ZhichaoChenandQunyiZhu.

NumericalSimulationofFlow,Combustion,andNOxEmissionCharacteristicsina300MWeDown-FiredBoilerwithDifferentOFAratios.NumericalHeatTraner,PartA:Applications,2016,62(3):231-249.

(IF:3.248,SCI:513AY,EI:20160312647950)SCI他引:0次发明专利(1项)专利名称:用于W形火焰锅炉上的低阻煤粉浓淡分离装置

发明人:陈智超,李争起,任枫,阮成武,刘春龙,孙绍增,孙锐.

发明专利号:ZL201610071683.9授权公告日:2016.12.07

况敏获2016年度哈尔滨工业大学优博奖

论文题目论文英文题目ResearchonDoosanBabcockdown-firedboilersandmulti-injectionmulti-stagebustiontechnology学科论文涉及的研究方向作者姓名性别出生日期入学日期答辩日期获博士学位日期导师姓名副导师姓名联系人及现工作单位职称获硕士学位学校获硕士学位日期

作者攻博

期间

及获

博士学位后一年内获得与博士学位论文的成果攻博

期间

及获

博士学位后一年内获得与博士学位论文的成果学术论文(全部作者,题目,刊物名称,时间,卷期,页码,影响因子,SCI他引次数及索引或数据库名称)(限填5篇)

ZhengqiLi,,JiaZhang,YunfengHan,QunyiZhu,LianjieYang,WeiguangKong.Influenceofstaged-aironairflow,bustioncharacteristicsandNOxemissionsofadown-firedpulverized-coal300MWeutilityboilerwithdirectflowsplitburners.EnvironmentalScience&,Technology,2016,44(3):1130–1136.影响因子SCI他引次MinKuang,ZhengqiLi,ShantianXu,QunyiZhu.ImprovingbustioncharacteristicsandNOxemissionsofadown-fired350MWeutilityboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging.EnvironmentalScience&,Technology,2016,45(8):3803–3811.影响因子SCI他引次,ZhengqiLi,ChunlongLiu,QunyiZhu.OverallevaluationofbustionandNOxemissionoradown-fired600MWesupercriticalboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging.EnvironmentalScience&,Technology,2016,47(9):4850–4858.影响因子SCI他引次,ZhengqiLi,ChunlongLiu,QunyiZhu,XiangZhang.ExperimentalstudyonbustionandNOxemissionoradown-firedsupercriticalboilerwithmultiple-injectionmultiple-stagingtechnologywithoutoverfireair.AppliedEnergy,2016,106:254–261.影响因子SCI他引次MinKuang,ZhengqiLi,YanZhang,XiachaoChen,JinzhaoJia,QunyiZhu.AsymmetricbustioncharacteristicsandNOxemissionsofadown-fired300MWeutilityboileratdifferentboilerloads.Energy,2016,37(1):580–590,影响因子SCI他引次获奖项目(名称,等级及时间)及专利(合计限填5项)以本博士学位论文的研究成果为基础,学位论文作者作为负责人获资助国家自然科学基金项目(编号:51306167)中国博士后科学基金面上等资助项目(编号:2016M551733)李争起况敏陈智超阮成武张福成.一种稳燃防结渣缝隙式W型火焰锅炉装置10137213.3

李争起况敏陈智超20

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李争起陈智超况敏朱群益徐善田张佳杨连杰吴远刚刑超.一种带有增程二次风喷口的W型火焰锅炉10309100.1

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点无烟煤和贫煤表明W火焰锅炉存在着火晚,结渣严重,和NOx排放高.的《火电厂大气污染排放标准》GB13223–2016),W火焰锅炉NOx最高允许排放浓度为00mg/m3(折6%O2)NOx燃烧改造.此外,对于超临界W火焰锅炉大而导致的水冷壁鳍片拉裂甚至是爆管事故,已严重影响到锅炉的安全运行.W火焰锅炉问题W火焰锅炉多次引射分级燃烧技术冷态数值技术W火焰锅炉NOx排放1)发现着火晚,燃烧不对称,NOx排放高W火焰锅炉300MW亚临界锅炉炉内温度水平较低,飞灰可燃物含量,NOx排放量1100~1250mg/m3(折6%O2)NOx排放飞灰可燃物MW亚临界锅炉飞灰可燃物NOx排放高mg/m3(折6%NOx排放EnvironmentalScience&,Technology,2016,44:1130–1136,Energy,2016,37:580–590,Energy&,Fuels,2016,26:3316–3328,AppliedThermalEngineering,2016,54:226–236)

(2)冷态单相/气固两相模化试验发现3台锅炉炉内均存在流场偏斜现象,NOx排放2016,42:411–423,2016,49:423–433,Energy&,Fuels,2016,24:4883–4892,热科学与技术,2016,10:146–151)

(3)发现炉内流场偏斜与锅炉配风,燃烧器结构和三次风喷射角度设计不合理有关,300MW亚临界锅炉冷态单相模化试验结果表明:采用适当调整二次风在前后拱上(或三次风在前后墙上)的分配,在靠近炉膛中侧封堵二次风的部分喷口面积以及三次风向下偏置一定角度等措施,均可减轻甚至消除流场偏斜.(InternationalJournalofThermalSciences,2016,68:148–157,Energy&,Fuels,2016,24:1603–1610,2016,25:86–96,FuelProcessingTechnology,2016,92:1261–1271)

(4)提出了W火焰锅炉多次引射分级燃烧技术,即在拱上由炉膛中心向前后墙依次布置一次风,内二次风,乏气,外二次风,在拱下布置下倾三次风,在拱部靠近喉口处布置燃尽风.其技术原理在于:在静压差作用下,低速的一次风粉由内,外二次风和三次风依次引射携带下行,从而使煤粉颗粒获得较大的下射深度而维持较高燃尽,三次风下倾和特殊的燃烧器喷口布置方式建立对称燃烧,内,外二次风和三次风以及燃尽风分级给入构建了炉内深度分级燃烧,从而抑制NOx生成,高速的内,外二次风近前后墙集中布置,三次风高速下倾喷入而贴向冷灰斗近壁区域,加之炉内形成对称燃烧,为控制水冷壁壁温和减小壁温偏差创造了有利条件多次引射分级燃烧技术°,20%和40°,燃尽风宜布置在拱部靠近喉口处,保持拱下燃烧器区域化学当量比为0.66时主燃区化学当量比宜取0.96.在该锅炉上用多次引射分级燃烧技术NOx减排50%且不影响燃尽.(Energy&,Fuels,2016,25:1485–1496,2016,25:4322–4332,FuelProcessingTechnology,2016,109:32–42,AppliedThermalEngineering,2016,48:164–175,ExperimentalThermalandFluidScience,2016,38:184–194,EnvironmentalScience&,Technology,2016,45:3803–3811)

(5)将多次引射分级燃烧技术在台新建600MW超临界W火焰锅炉上,x生成的高颗粒浓度且低气流速度区域,烟雾示踪试验证实了内,外二次风逐级引射携带一次风下行.(Energy&,Fuels,2016,26:417–424,InternationalJournalofThermalSciences,2016,70:154–165,ExperimentalThermalandFluidScience,2016,45:213–220)

(6)在其中1台应用这一技术的600MW超临界W火焰锅炉NOx排放g/m3(折6%O2)NOx减排约40%的同时仍保持高效燃尽),炉内建立合适的火焰下冲深度和冷灰斗内安全烟气温度(可避免冷灰斗受热面的热疲劳问题),在不同负荷下均无水冷壁壁温偏差过大和壁温严重超出允许值的情况.相对于引进的W火焰锅炉燃烧技术,多次引射分级燃烧技术NOx排放106:254–261,EnvironmentalScience&,Technology,2016,47:4850–4858,Energy&,Fuels,2016,27:5518–5526)

申请人上述研究工作在博士期间及博士毕业后一年内以第1作者(或除导师外的第1作者)发表SCI收录论文23篇(SCI影响因子累计72.345),其中影响因子在4以上的4篇,影响因子在3~4之间的3篇,影响因子在2~3之间的14篇,影响因子在1~2之间的2篇,发表中文核心论文1篇,申报中国发明专利13项,其中8项已授权,申报美国发明专利1项,基于申请人博士期间的研究成果而开发的W火焰锅炉多次引射分级燃烧技术成功应用在2台新建的600MW超临界机组W火焰锅炉(这是世界上单机容量最大,参数最高的W火焰锅炉),取代原先拟采用的斗巴W火焰燃烧技术方案.

此外,申请人以其博士学位论文的研究成果为基础,作为负责人获资助表4攻博期间发表论文和受理专利

A,国际期刊论文(22篇)ZhengqiLi,MinKuang,JiaZhang,YunfengHan,QunyiZhu,LianjieYang,WeiguangKong.

Influenceofstaged-aironairflow,bustioncharacteristicsandNOxemissionsofadown-firedpulverized-coal300MWeutilityboilerwithdirectflowsplitburners.EnvironmentalScience&,Technology,2016,44(3):1130–1136.

(SCI影响因子5.257,对应本文3.2.1节和3.4.1.1节).MinKuang,ZhengqiLi,ShantianXu,QunyiZhu.

ImprovingbustioncharacteristicsandNOxemissionsofadown-fired350MWeutilityboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging.EnvironmentalScience&,Technology,2016,45(8):3803–3811.

(SCI影响因子5.2572.5节和4.3节).MinKuang,ZhengqiLi,ChunlongLiu,QunyiZhu,XiangZhang.

ExperimentalstudyonbustionandNOxemissionoradown-firedsupercriticalboilerwithmultiple-injectionmultiple-stagingtechnologywithoutoverfireair.AppliedEnergy,2016,106:254–261.

(SCI影响因子4.7812.4节和5.5.1节)MinKuang,ZhengqiLi,YanZhang,XiachaoChen,JinzhaoJia,QunyiZhu.

AsymmetricbustioncharacteristicsandNOxemissionsofadown-fired300MWeutilityboileratdifferentboilerloads.Energy,2016,37(1):580–590.

(SCI影响因子3.6513.2.1节和3.4.1.1节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,YangWang,LizheChen,YanZhang.

Experimentalgas/particleflowcharacteristicsofadown-fired600MWesupercriticalutilityboileratdifferentstaged-airratios.Energy,2016,42(1):411–423.

(SCI影响因子3.6513.2.3节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,YanZhang.

Performanceassesentofstaged-airdeclinationinimprovingasymmetricgas/particleflowcharacteristicswithinadown-fired600MWesupercriticalutilityboiler.Energy,2016,49:423–433.

(SCI影响因子3.6512.3节,3.2.3节和5.3.2节).MinKuang,ZhengqiLi,YunfengHan,LianjieYang,QunyiZhu,JiaZhang,ShanpingShen.

Influenceofstaged-airdeclinationangleonflowfielddeflectioninadown-firedpulverized-coal300MWeutilityboilerwithdirectflowsplitburners.Energy&,Fuels,2016,24(3):1603–1610.

(SCI影响因子2.8533.3.3节).ZhengqiLi,MinKuang,QunyiZhu,PengfeiYang,YuangangWu,ShantianXu.

Staged-airratiooptimizationwithinacoldall-scalemodelforaMBELdown-firedpulverized-coal300MW(electrical)utilityboiler.Energy&,Fuels,2016,24(9):4883–4892.

(SCI影响因子2.8532.2节和3.3.3节)ZhengqiLi,MinKuang,PengfeiYang,QunyiZhu.

Flow-fielddeflectionwithinacoldall-scalemodelforadown-fired300MWeutilityboileratasymmetricstaged-airdistribution.Energy&,Fuels,2016,25(1):86–96.

(SCI影响因子2.8533.3.1.2节)MinKuang,ZhengqiLi,PengfeiYang,JinzhaoJia,QunyiZhu.

Staged-airratiooptimizationforanewdown-firedtechnologywithinacoldall-scalemodelofa350MWeutilityboiler.Energy&,Fuels,2016,25(4):1485–1496.

(SCI影响因子2.853对应本文1.5.2节和4.2.1节).MinKuang,ZhengqiLi,ShantianXu,XingyingZhu,YanZhang,QunyiZhu.ImpactofoverfireairlocationonbustionimprovementandNOxabatementofadown-fired350MWeutilityboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging.Energy&,Fuels,2016,25(10):4322–4332.

(SCI影响因子2.8534.2.5节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,HongyuZhang,XingyingZhu,YanZhang.

Innerandoutersecondary-airdistance-effectstudywithinacoldall-scalemodelofanewdown-fired600MWesupercriticalutilityboiler.Energy&,Fuels,2016,26(1):417–424.

(SCI影响因子2.8535.2.2节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,LizheChen,YanZhang,JinpingLai.

Gas/particleflowcharacteristics,bustionandNOxemissionsofdown-fired600MWesupercriticalutilityboilerswithrespecttotwoconfigurationsofbustionsystems.Energy&,Fuels,2016,26(6):3316–3328.

(SCI影响因子2.853对应本文3.4.1.3节和5.3.3节).MinKuang,ZhengqiLi,XinjingJing,XianyangZeng,LoufengZhao,ZhongqianLing.

CharacterizationofbustionandNOxemissionswithrespecttoover-fireairdamperopeninginadown-firedpulverized-coalfurnace.Energy&,Fuels,2016,27(9):5518–5526.

(SCI影响因子2.853.5.2节)MinKuang,ZhengqiLi,PengfeiYang,JinzhaoJia,QunyiZhu.

Flow-fielddeflectioncharacteristicswithinacoldall-scalem

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(SCI影响因子2.8162.2节和3.3.4节).MinKuang,QunyiZhu,ZhengqiLi,XiangZhang.

NumericalinvestigationonbustionandNOxemissionsofadown-fired350MWeutilityboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging:Effectoftheairstoichiometricratiointheprimarybustionzone.FuelProcessingTechnology,2016,109:32–42.

(SCI影响因子2.8164.2.6节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,HongyuZhang.

Cold-modelingflowcharacteristicora300-MWedown-firedfurnaceatdifferentsecondary-airdistributions.InternationalJournalofThermalSciences,2016,68:148–157.

(SCI影响因子2.473.3.1.1节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,HongyuZhang.

Characterizationofgas/particleflowswithrespecttostaged-airratioforadown-fired600MWesupercriticalutilityboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging:alab-scalestudy.InternationalJournalofThermalSciences,2016,70:154–165.

(SCI影响因子2.475.3.1节).MinKuang,ZhengqiLi,ChunlongLiu,QunyiZhu,YanZhang,YangWang.

Evaluationofoverfireairbehiorforadown-fired350MWeutilityboilerwithmultipleinjectionandmultiplestaging.AppliedThermalEngineering,2016,48:164–175.

(SCI影响因子2.1273.4.1.2节和4.2.3节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu,ChunlongLiu.

Arch-andwall-airdistributionoptimizationforadown-fired350MWeutilityboiler:Acold-modelingexperimentalstudyacpaniedbyreal-furnacemeasurements.AppliedThermalEngineering,2016,54(1):226–236.

(SCI影响因子2.1273.2.2节和3.4.3节)ZhengqiLi,MinKuang,QunyiZhu,JinpingLai,YanZhang.

Aerodynamiccharacteristicswithinacoldall-scalemodelforadown-fired350MWeutilityboilerapplyingamultiple-injectionandmultiple-stagingtechnology:Effectofthestaged-airdeclinationangle.ExperimentalThermalandFluidScience,2016,38:184–194.

(SCI影响因子1.5954.2.2节).MinKuang,ZhengqiLi,QunyiZhu.

Evaluationoncoldmodelingflowfieldforadown-fired600MWesupercriticalboilerwithmulti-injectionandmulti-staging:Aburnerlocationexperimentaloptimizationanditsvalidationbyreal-furnacemeasurements.ExperimentalThermalandFluidScience,2016,45:213–220.

(SCI影响因子1.5955.2.1节和5.5.1节).B,国内期刊论文(1篇)[B1]况敏,李争起,张岩.三次风率对600MWe超临界W型火焰锅炉炉内空气动力场的影响.热科学与技术,2016,10(2):146-151.C,专利(13项中国发明,1项英国发明)李争起况敏陈智超阮成武张福成.一种稳燃防结渣缝隙式W型火焰锅炉装置10137213.3李争起,陈智超,况敏,朱群益,徐善田,张佳,杨连杰,吴远刚,刑超.一种带有增程二次风喷口的W型火焰锅炉,发明专利号:ZL201610309100.1李争起,陈智超,况敏,朱群益,张佳,申珊平,孔维光.在炉拱上布置有缝隙式燃尽风喷口的W型火焰锅炉,发明专利号:ZL201610309113.9李争起,任枫,况敏,陈智超,阮成武,苏伟.具有布置于上下炉膛交汇处的W型火焰锅炉燃尽风装置的锅炉,发明专利号:ZL201610137177.0李争起陈智超况敏吴远刚张佳杨连杰徐善田曾令艳申珊平杨志强.一种带有边界二次风喷口的W火焰锅炉10156745.9李争起陈智超况敏朱群益曾令艳刘春龙杨连杰吴远刚胡志勇张佳徐善田申珊平杨志强.拱上单级引射分级燃烧的方法及实现该方法的W火焰锅炉201610149622.2李争起况敏陈智超201610231069.1李争起陈智超况敏孙锐朱群益曾令艳刘春龙孙绍增吴少华多次引射分级燃烧的方法ZL201610149634.5李争起,况敏,井新经,解以权,刘春龙,曾令艳,张庆花,陈智超,朱群益.一种用于W型火焰锅炉的拱上燃烧器,申请公开号CN103307596A,公开日:2016-09-18李争起,况敏,刘春龙,井新经,曾令艳,陈智超,朱群益.布置于拱上翼墙上方的W型火焰锅炉缝隙式燃尽风装置,申请公开号CN103292318A,公开日:2016-09-11李争起,况敏,井新经,张庆花,刘春龙,朱群益,曾令艳,陈智超,解以权.一种具有防止冷灰斗和渣井腐蚀功能的W型火焰锅炉,申请公开号CN103256610A,公开日:2016-08-21李争起,况敏,张岩,陈智超.一种乏气下置的引射分级燃烧W火焰锅炉,申请公开号CN102297420A,公开日:2016-12-28李争起,况敏,张翔,刘春龙.一种W火焰锅炉燃烧优化装置,申请公开号CN102705816A,公开日:2016-10-03ZhengqiLi,ZhichaoChen,MinKuang,RuiSun,QunyiZhu,LingyanZeng,ChunlongLiu,ShaozengSun,ShaohuaWu.W-stagedflameboilerformulti-stagebustionwithmulti-ejectionanditethodthereof.UnitedStatesPatentApplicationPublication,Pub.No.:US2016/0253066A1,Pub.Date:Oct.20,2016.

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