2018国家科学技术进步奖提名项目公示材料
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国家科学技术进步奖提名书公示内容(2018年度)一、项目名称气候变化对区域水资源与旱涝的影响及风险应对关键技术二、提名专家及提名意见1、提名专家本成果由王浩、周绪红、邓铭江三位院士联合提名,王浩院士为责任专家。
专家基本信息如下:(1)王浩,中国工程院院士,水文学及水资源专业,中国水利水电科学研究院教授级高工(2)周绪红,中国工程院院士,土木工程专业,重庆大学教授(3)邓铭江,中国工程院院士,水利工程专业,新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局教授级高工2、专家提名意见(1)王浩院士提名意见本人认真审阅了提名材料,结合应用情况调研,提出以下提名意见。
依据科技报告,成果在国家973计划、部委计划等项目支持下,经十余年联合攻关,取得了气候变化影响下区域水资源和旱涝事件演变规律、驱动机理、趋势与风险预估、综合应对等4项主要成果。
结合客观性评价等材料,认为整体达到国际领先水平。
原创特色如下:一是基于水循环系统的区域水资源与旱涝评价理论,二是基于“分离-耦合”的区域水资源与旱涝驱动机理识别技术,三是基于“三层风险”评估的水资源与旱涝综合应对技术及实践。
依据证明材料和调研,成果已得到深入应用,成效显著。
一是应用于IPCC第五次评估报告、可持续发展国家报告等国际和国家重大报告,以及国家应对气候变化战略、规划和行动方案,提升了行业应对气候变化的能力与科技水平;二是应用于国家、相关流域和省区的水资源管理、防汛抗旱等业务工作,有效提高了业务支撑能力,应用区域的旱涝中高风险区面积降低了20%以上;三是应用于淮河平原区低洼易涝地治理等重大工程的规划、设计和运行,仅淮北平原区,年均农业可利用水资源量增加了22亿方以上。
成果推动了应对气候变化、水资源调控、旱涝灾害防控等技术进步;已发表论文300余篇,授权发明专利28项(国际专利1项),获省部级特等奖和一等奖4项。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
(2)周绪红院士提名意见本人认真审阅了提名材料,结合应用情况调研,提出以下提名意见。
2018年度国家科学技术进步奖提名内容公示一、项目名称城市群国土空间集约利用传导决策关键技术及应用二、提名者及提名意见提名者:中国科学院提名意见:本项目针对我国城市群在成长发育过程中出现的宏观尺度空间布局无序、中观尺度空间功能混乱、微观尺度空间利用品质低下、各自为政导致土地资源浪费严重等现实问题,发现缺乏将城市群多尺度空间贯通起来融为一体集约利用的传导决策技术手段,以国家科技支撑计划重大项目等7个项目为依托,通过近10年研究与实践,创建了城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与布局优化决策方法;开发了宏观尺度的城市群空间集约拓展与布局仿真决策关键技术,构建了中观尺度的城市生态-生产一生活空间功能识别与集约利用决策关键技术,研制了微观尺度的城市中心区空间集约优化与品质提升关键技术,填补了中国城市群国土空间多尺度集约利用与优化决策的理论和技术空白。
成果被鉴定为达到了国际领先水平。
本项目获国家授权发明专利24项,计算机软件著作权35项,出版著作11部,发表论文201篇,其中SCI收录60篇,EI收录45篇,论文被下载29.49万次,被引用10827次。
先后在7个典型城市群和50多个典型城市空间集约利用中成功示范应用,取得了显著应用成效。
成果原创性强,技术推广价值大,对推动我国城镇化与城市群发展的贡献突出,应用前景广阔。
成果获省部级一等奖10项(其中科技进步一等奖5项),二等奖21项。
被中央办公厅和国务院办公厅采用的重要报告26份(其中被中央总书记、总理等批示15份),为推动中国城市群发展作出了重要的决策支持贡献。
成果被美国科学促进会(AAAS)、新华社、中央电视台、人民日报、光明日报等专题报道或现场直播50余次,社会效益显著。
提名该项目为2018年度国家科技进步二等奖。
三、项目简介本项目属于城镇化与城市发展技术领域。
针对我国城市群在成长过程中出现的宏观尺度空间布局无序、中观尺度空间功能混乱、微观尺度空间利用品质低下、各自为政导致土地资源浪费严重等现实问题,发现缺乏将城市群多尺度空间贯通起来融为一体集约利用的传导决策技术手段,本项目以国家科技支撑计划重大项目、国家社会科学基金重大项目等7个项目为依托,将地理学(宏观)、城乡规划学(中观)、建筑学(微观)三大不同空间研究尺度的学科理论与方法有机融合起来,通过12年理论研究与实践探索,在城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与决策关键技术方面取得了重大突破,并在实践中得到成功应用,解决了我国城市群国土空间集约利用效率低下的现实问题和空间集约利用传导决策的技术难题。
2018年度国家科技进步奖提名项目公示材料一、项目名称大渡河流域梯级电站群智慧化建设与运行关键技术二、提名单位意见项目针对大渡河流域梯级电站群智慧化建设与运行关键问题,持续开展了10余年的研究,研发了流域大坝与边坡安全监测、预警技术,提出了运行性态实时监控和风险预警技术,实现了流域电站群安全危险源分级动态管控;提出了流域多电站一键调度技术,首次在大型流域调度中实现由单机组“直调”向多电站“一键调”的重大转变;研发了设备健康状态智能诊断技术,实现了设备健康状态由“人工感知”向“智能感知”的转变,开辟了预警设备故障、减少检修冗余的新路径;创建了智慧化工程建设技术,首创了智慧工程理论体系,实现了工程建设由“定性经验管理”向全要素、全方位、全周期“数据驱动管理”的重大转变,梯级电站群建设和运行表明取得了安全、优质、高效地成效。
项目获知识产权149项,发表论文291篇,其中SCI、EI收录92篇,出版专著5部,纳入行业标准9项,获省部级特等奖1项、一等奖22项,有力推动了大型流域智慧化建设与运行的理论发展和技术进步。
经鉴定,成果达到国际领先水平,已成功应用于双江口、瀑布沟、大岗山、猴子岩等百余座水电工程,应用工程曾获国际里程碑工程奖、詹天佑奖和中国电力优质工程奖等重要奖项,并在国家能源集团(原中国国电集团公司)和四川省国资委系统推广,产生直接经济效益116亿元,应用前景广阔。
提名该项目为2018年度国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介我国是世界水电装机、发展前景和开发难度最大的国家,作为水电开发主要形式,流域梯级电站群安全建设运行对国家安全、绿色发展关系重大。
国内外曾有多座因建管缺陷导致渗漏甚至溃决的案例;俄罗斯萨扬水电站因设备健康状态无法及时诊断,致75人死亡,直接损失130亿美元;美国奥罗维尔水电站因维护和调度不当引起溢洪道破坏,紧急撤离18.8万人。
国家能源集团在大渡河流域开发居于主体地位,已建在建电站16座,电站群装机2700万kW,库容158亿m3。
2018年度国家科学技术进步奖提名项目公示一、项目名称城镇绿地生态构建和管控关键技术研究与应用二、住房城乡建设部提名意见在我国长期处于城镇化、工业化快速发展时期,城市生态环境保护面临的巨大压力,难以满足新型城镇化的发展需要、生态文明建设要求和人民群众日益增长的城市生态服务需求的形势下。
该项目针对城镇绿地空间布局不合理导致城市生态系统效用难以发挥,建设管养理念技术落后导致绿地建设生态化水平低下、管养消耗浪费严重等问题,以城镇绿地生态构建和管控关键技术研究和应用为主题,集中了全国风景园林界权威的25家高校、科研与规划设计院所,投入428位科研人员,研究资金7258万元,进行了广泛、前沿、系统的创新性研究,完成综合示范工程6项。
该项目研究成果提升了我国城镇绿地规划的科学技术水平。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介1.城镇绿地生态规划基于现代信息技术手段、生态绿地网络理论、风景园林规划和城市规划原理,从信息采集、分析评价、动态模拟、决策支持四个方面集成创新了城市绿地规划的信息化综合支撑技术和城镇绿地生态网络构建、评价与优化技术,有效提升了我国城镇绿地规划的精准化、动态化、综合化科学技术水平。
(1)形成了基于标准化和精确化的城镇绿地生态信息快速获取关键技术,包括不同空间尺度下的多点-多源数据采集和多维空间数据处理技术,以及城镇绿地时空信息快速、实时获取与更新关键技术,构建了集数据采集、存储、分析于一体的城镇绿地生态价值综合评估与管理信息系统。
(2)形成了城镇绿地生态空间扩展动态模拟预测技术,识别了影响城市绿地扩展的智能体及其相互作用关系;建立了城市绿地时间和空间配置规则。
(3)形成了城镇绿地生态网络优化与空间增效技术,提出了城镇绿地生态网络的分析评价技术、城镇绿地生态网络模式与优化构建技术、城镇绿地生态网络的空间增效与构建技术;开发了城镇绿地生态网络管理有效的决策支持系统。
(4)首次构建了完整的郊野公园规划技术体系,对于改善我国城镇生态环境、丰富人民群众游憩活动类型提供了新的技术支撑。
2018 年度国家科学技术进步奖提名内容公示一、项目名称城市群国土空间集约利用传导决策关键技术及应用二、提名者及提名意见提名者:中国科学院提名意见:本项目针对我国城市群在成长发育过程中出现的宏观尺度空间布局无序、中观尺度空间功能混乱、微观尺度空间利用品质低下、各自为政导致土地资源浪费严重等现实问题,发现缺乏将城市群多尺度空间贯通起来融为一体集约利用的传导决策技术手段,以国家科技支撑计划重大项目等7个项目为依托,通过近 10 年研究与实践,创建了城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与布局优化决策方法;开发了宏观尺度的城市群空间集约拓展与布局仿真决策关键技术,构建了中观尺度的城市生态 -生产一生活空间功能识别与集约利用决策关键技术,研制了微观尺度的城市中心区空间集约优化与品质提升关键技术,填补了中国城市群国土空间多尺度集约利用与优化决策的理论和技术空白。
成果被鉴定为达到了国际领先水平。
本项目获国家授权发明专利24 项,计算机软件著作权35项,出版著作 11 部,发表论文201 篇,其中 SCI 收录 60篇,EI 收录 45 篇,论文被下载 29.49 万次,被引用 10827次。
先后在 7 个典型城市群和 50 多个典型城市空间集约利用中成功示范应用,取得了显著应用成效。
成果原创性强,技术推广价值大,对推动我国城镇化与城市群发展的贡献突出,应用前景广阔。
成果获省部级一等奖10 项(其中科技进步一等奖 5 项),二等奖 21 项。
被中央办公厅和国务院办公厅采用的重要报告26份(其中被中央总书记、总理等批示 15 份),为推动中国城市群发展作出了重要的决策支持贡献。
成果被美国科学促进会(AAAS )、新华社、中央电视台、人民日报、光明日报等专题报道或现场直播 50 余次,社会效益显著。
提名该项目为 2018 年度国家科技进步二等奖。
三、项目简介本项目属于城镇化与城市发展技术领域。
针对我国城市群在成长过程中出现的宏观尺度空间布局无序、中观尺度空间功能混乱、微观尺度空间利用品质低下、各自为政导致土地资源浪费严重等现实问题,发现缺乏将城市群多尺度空间贯通起来融为一体集约利用的传导决策技术手段,本项目以国家科技支撑计划重大项目、国家社会科学基金重大项目等 7 个项目为依托,将地理学(宏观)、城乡规划学(中观)、建筑学(微观)三大不同空间研究尺度的学科理论与方法有机融合起来,通过12年理论研究与实践探索,在城市群国土空间多尺度集约利用传导理论与决策关键技术方面取得了重大突破,并在实践中得到成功应用,解决了我国城市群国土空间集约利用效率低下的现实问题和空间集约利用传导决策的技术难题。
2018年度国家科学技术进步奖提名公示一、项目名称农林剩余物功能人造板低碳制造关键技术与产业化二、提名意见农林剩余物功能人造板低碳制造是实现农林剩余物资源高效利用、缓解木材资源短缺、节能减排和保护环境的重要技术途径。
该项目针对人造板易燃烧、防潮性能差、释放甲醛以及生产效率低、能耗高等技术难题,系统开展了农林剩余物功能人造板低碳制造关键技术研究和产业化应用。
该项目研发了农林剩余物功能人造板绿色胶黏剂及高效制备、锌锡掺杂液固双相环保阻燃抑烟、多元体系坯料分级节能快构、高效节能成形技术及装备,构建了农林剩余物功能人造板低碳制造技术体系,突破了农林剩余物人造板绿色环保、阻燃抑烟、防水防潮等关键技术,为我国人造板产业结构优化升级及行业技术进步提供了重大的技术支撑,对保障木材安全、生态安全,实现绿色发展具有重要现实意义。
该项目技术获教育部科技进步一等奖、梁希林业科学技术一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖等省部级奖励6项;鉴(认)定成果4项,主持或参与制(修)定国家、行业标准21项,获授权发明专利53件,发表学术论文133篇。
该项目整体技术在国内外处于领先水平,成果先后在大亚人造板集团有限公司、广西丰林木业集团股份有限公司、连云港保丽森实业有限公司等30余家企业进行了推广应用,近三年主要应用企业新增销售额39.09亿元、新增利润4.03亿元,产生了重大经济、社会和生态效益。
经审查,该项目成果材料属实,符合国家科技进步奖提名要求。
提名该项目为2018年度国家科学技术进步二等奖。
三、项目简介我国人造板年产量超过3亿立方米,位居世界第一。
木材年消耗量6亿立方米,进口依存度超过52%,严重制约人造板行业可持续发展。
然而,我国农林剩余物年产量超过15亿吨,其中农业秸秆约9亿吨,大部分被直接焚烧,造成了严重的资源浪费和环境污染。
同时,人造板行业正面临着生产能耗高、环境友好性差、产品功能单一、附加值低等制约行业发展的重大技术瓶颈。
2018年国家科学技术进步奖项目提名公示内容一、项目名称:新型饲用抗生素替代品创制及应用二、提名意见(600字)我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料,相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。
该项目为解决饲用抗生素耐药性与残留行业难题,聚焦替代物品种与功能单一、效果不稳、成本偏高的主要问题,经17年持续系统研究,突破产业化制造技术瓶颈,提出治疗与预防用抗菌肽初筛标准并创制新型抗菌肽;基于抗菌肽入胞、内外膜破坏及胞内靶标作用形成高效杀菌和低耐药分子基础与理论框架;建立基于高基因剂量、高效切割的高产关键技术。
利用水酶及菌酶联用法创制新型寡糖制剂,拓展功能,满足短消化道动物需求;创制基于肠杆菌科病原菌外膜蛋白的高保护率亚单位通用疫苗,创新疫苗发展方向;创建粕基新型复合替抗产品中抗营养因子、致敏蛋白和转基因成分特异灵敏检测法,为食物安全提供技术保障。
首创具有耐酸/氧/高温/抗氧化/解毒素/防腹泻功能的约氏乳杆菌、布拉酵母、芽孢杆菌等微生态制剂并实现产业化,实现替抗新产品规模化应用。
建立菌酶联用工艺,确保替抗原料质量稳定品质可控。
以上成果有效促进饲用抗生素替代,推动畜牧业绿色、安全、高效发展。
项目获授权专利61项,形成行业标准3项,在Nature、Cell Reports、SciRep、Antimicrob Agents Ch等主流期刊发表论文263篇(其中SCI 87篇),共被引用2584次,其中SCI引用864次。
提名该项目申报国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介(限1页)我国抗生素使用总量16.2万吨/年,为美国5.76倍,其中52%用于畜牧业,面临病原菌耐药性、畜产品抗生素残留等质量安全问题。
国务院已严令饲用抗生素全面退出。
该项目基于饲用抗生素替代国家需求,聚焦替代物品种与功能单一、效果不稳、成本偏高的主要问题做出以下创新:1. 首次提出治疗与预防用抗菌肽初筛标准,首创仔猪防腹泻用LfcinB、β-rpBD2、Arenicin类抗菌肽,降腹泻50%;及奶牛乳腺炎和鸡坏死性肠炎用MP1102、MP1106和AgPlectasin,活性增15倍优于杆菌肽锌;创建高基因剂量、高效切割高产关键技术体系,产量达2.3 g/L,纯度达93%;发现N系列肽一对二硫键对构效关系的必须性及穿膜解构DNA双效机制和类细胞凋亡现象。
2018年度国家科学技术进步奖提名项目公示一、项目名称城镇污水处理厂深度除磷脱氮提标建设及节地节能降耗关键技术二、住房城乡建设部提名意见该项目结合我国水环境综合整治、水资源综合利用与生态文明建设的战略发展需求,针对我国城镇污水处理行业特有的,高标准稳定达标要求与污水水质水量构成复杂、无机泥砂含量高、碳氮比例严重失调、冬季水温普遍偏低并存的复杂技术难题,历经20多年研究开发和工程实践,创新研发了一系列切合我国特有水质环境条件和不同时期排放标准的污水深度除磷脱氮新型工艺流程、单元工艺技术及关键设备产品,全面实现工程化、产业化和超大规模应用。
项目解决了我国特有/而发达国家未曾遇到过的城镇污水深度除磷脱氮提标建设及节地节能降耗复杂技术难题,研究成果达到国际先进水平,在低碳氮比污水深度除磷脱氮及节地节能降耗等方面达到国际领先水平,为我国城镇污水处理厂提标建设、优化运行和再生水利用提供了科学决策依据、先进工艺流程、新型设备产品及工程实施经验,工程应用规模高达6000万m3/d以上,工程建设投资近2000亿元,推动了我国城镇污水处理行业的跨越式创新发展,引领了我国城镇污水资源化与能源化利用、水质永续与环境友好、绿色发展与生态健康的未来发展方向。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介项目成果属于土木工程城市给水排水领域。
在国家科技攻关、科技支撑、863计划和重大专项支持下,通过20多年的研究开发、工程应用和持续改进,研发出一系列适合我国不同时期城镇污水处理厂排放标准和再生水利用要求的深度除磷脱氮工艺流程、单元工艺技术及关键设备产品,并实现工程化、产业化和大规模推广应用,切实解决了我国特有,而发达国家未曾遇到过的、动态复杂多变条件下的城镇污水深度除磷脱氮提标建设及节地节能降耗等复杂技术难题。
主要创新成果:(1)通过长期现场研究和城镇污水处理管理信息系统构建,发现我国城镇污水SS/BOD5比值普遍偏高严重影响污泥活性与能耗物耗、BOD5/ TN比值普遍偏低严重影响生物脱氮、冬季水温普遍偏低影响氨氮与总氮达标、回流污泥硝酸盐过高影响生物除磷、水质水量波动影响运行稳定性,结合大数据验证,阐明了主要成因与核心机理;(2)针对前述复杂因素相互交错和叠加影响所带来的高排放标准稳定达标技术难题,国际首创“强化预处理→新型初沉发酵池→回流污泥反硝化/多级改良A2/O→悬浮填料强化硝化→化学协同除磷→机械/深床过滤”污水深度除磷脱氮集成工艺流程及精细化管理技术,同步实现高标准稳定达标与节地节能降耗;(3)国际首创系列化改良A2/O除磷脱氮工艺,实现碳源优化配置与损耗控制、化学与生物除磷协同,增强了系统灵活性与稳定性,有效解决了污水BOD5/TN比值明显偏低、水质水量波动大和季节性环境变化所导致的出水氮、磷难以稳定达标的关键技术难题;(4)国际首创强化城镇污水惰性悬浮固体组分去除和内部碳源利用的新型初沉(发酵)池工艺系统,实现污泥产酸发酵功能与初沉池融合,降低后续系统污泥产率,提高污泥活性和快速碳源比例,脱氮能力相应提高20%以上;(5)创新研发悬浮填料强化硝化新型工艺系统及设备产品,实现不新增生物池容条件下的提标改造,反硝化区比例可提高30%以上,有效解决冬季低水温氨氮硝化不稳定和总氮难达标问题;(6)创新研制具有全拦截功能的平板式、内进流式和转鼓式超细格栅等新型设备,有效解决头发丝、细微纤维、塑料片等惰性杂质所导致的仪器设备缠绕磨损、阀门管道堵塞腐蚀等问题;(7)研发出具有自动清洗及连续过滤特征、占地小、能耗低的新型纤维转盘滤布滤池系统,替代砂滤池,技术经济性能指标超过国际同类产品。
附件:提名申报2018年度国家科学技术奖励项目一、项目名称高效节能家用空调器新技术及产业化二、提名者及提名意见提名者:中国质量协会我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目均符合国家科技奖励工作办公室的填写要求。
该项目开创了家用空调器新的技术研究方向,在行业内首次开发出了1-6HP全系列新型磁阻高效家用变频空调,摆脱了变频空调对战略储备稀土资源的依赖。
项目攻克了新型高效节能家用空调器的多项技术难题,提出了新型磁阻变频压缩机及控制系统的高效化技术、新型磁阻变频压缩机抗退磁及可靠性保障技术以及空调器的噪声抑制技术,已获中国授权发明专利35项,国际授权发明专利8项。
项目技术已全面推广应用,近三年应用该项目技术的空调产品销售4627.1万套,新增销售额1420.9亿元,新增利润192.4亿元,新增税收155.9亿元,项目近三年节省国家战略储备稀土资源1861.6吨。
该项目引领了我国空调行业的技术进步和产业升级,显著提高了我国空调行业的国际竞争力,大大加速了我国变频空调的普及速度,为国家推进低碳、节能、环保的政策发挥积极的促进作用,具有重大的社会意义和经济价值。
提名该项目申报2018年国家科技进步奖二等奖。
三、项目简介目前中国家用空调年销量达到1.08亿台,空调的能耗巨大,中国空调年耗电量约占全社会用电总量的12%,高效变频空调成为行业最主要的发展趋势。
传统的高效变频空调采用稀土压缩机,而稀土为国家战略储备物资,价格昂贵,同时稀土开采也带来严重的环境破坏问题,国家出台了稀土矿开采总量控制指标的政策。
如何摆脱变频空调对稀土资源的依赖,成为了行业的重要研究课题。
该项目立足国家战略需求和空调行业的可持续发展,发明了采用铁氧体永磁辅助同步磁阻电机的变频压缩机(简称新型磁阻变频压缩机)及高效控制系统,开创了变频空调技术的新方向,在国际上首次开发出了不使用稀土永磁体的1-6HP全系列高效家用变频空调,核心技术创新点如下:(一)提出了新型磁阻变频压缩机及控制系统的高效化技术:发明高磁阻转矩的压缩机电机结构,提出永磁转矩和磁阻转矩最大化设计方法,构建空调最大效率控制体系,解决了铁氧体永磁材料性能低导致的空调能效下降的难题。
2018年度国家科学技术进步奖提名项目公示材料一、项目名称:煤炭高效干法分选关键技术及应用二、提名者及提名意见提名者:中国煤炭工业协会提名意见:煤炭是我国的主体能源,选煤是煤炭清洁利用的基础。
我国2/3以上的煤炭分布在西部干旱缺水地区,难以采用湿法选煤技术,迫切需要高效的干法选煤技术。
针对高效干法选煤技术这一世界性难题,该项目经近20年的科研攻关,在“863计划”和国家自然科学基金创新群体、重点项目等资助下,产学研合作研发,创立了气固流态化干法分选理论,发明了大型复合式干法分选技术和干法重介质流化床分选技术,开发了模块式高效干法选煤工艺与装备,形成了煤炭高效干法分选关键技术,解决了长期影响干法选煤工程化的技术难题,实现了煤炭大规模干法分选提质。
该项目具有不用水、工艺简单、适应性强、分选精度高、成本低等特点,技术水平居国际领先,引领了世界干法选煤技术的发展,是世界选煤技术的重大突破。
国家发改委《能源技术革命创新行动计划》已将“高效干法选煤技术”列入能源技术革命重点创新行动路线。
该项目获省部级科技一等奖3项,授权中国发明专利30件,美国等国外专利15件,发表SCI论文85篇、EI论文131篇,得到了国内外专家的高度评价。
该项目已在我国29个省(市)、自治区推广应用1275套,年分选煤炭近2亿吨,社会经济效益显著。
已出口至美国等21个国家。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介:该项目属选矿工程学科。
煤炭是我国的主体能源,由于我国原煤质量差、加工利用程度低,造成严重的资源浪费和环境污染。
选煤是洁净煤的源头技术,长期以来,选煤以湿法为主,我国2/3以上的煤炭分布在西部干旱缺水地区,难以采用湿法选煤技术,褐煤等遇水易泥化的低阶煤不宜采用湿法分选。
传统干法分选技术存在分选效率低、适应性差等问题,迫切需要高效干法选煤技术。
该项目在“863计划”和国家自然科学基金创新群体、重点项目等资助下,产学研联合自主创新,开发了煤炭高效干法分选关键技术,解决了煤炭高效干法分选的世界性难题。
主要科技创新有:(1) 创立了气固流态化干法分选理论:揭示了浓相高密度气固分选流态化的形成与调控机理,提出了大压降低流化数稳压布风方法和分选流态化质量的压降准数判别准则,建立了床层密度的定量调控模型。
揭示了煤炭在振动与气流复合力场中的分选机制,建立了分选流态化中多组分、多尺度颗粒的动力学模型。
为煤炭高效干法分选关键技术与装备提供了理论支撑。
(2) 研发了大型复合式干法分选技术:提出了大型复合式干法分选床的梯级布风方法,解决了不规则大床面和大处理能力的稳定布风问题;优化了床面格条拓扑结构,提高了分选精度;提出了大型复合式干法分选机不规则床体的结构设计,提高了分选机床体可靠性;开发了细粒煤的复合式干法分选技术,实现了<6mm细粒煤的干法分选;研制了大型复合式干法分选机,处理能力达480t/h。
(3) 发明了干法重介质流化床分选技术:提出装配式耐磨抗堵布风技术,解决了长期以来布风板堵塞的技术难题;开发了宽粒级二元加重质的级配技术,主导粒级拓宽2.5倍;发明了加重质内循环技术,分选机外加重质循环量减少80%;研制了独立双驱动产品输送装置,单位面积处理能力提高70%。
研制了干法重介质流化床分选系统,分选精度E值为0.05~0.08,吨煤介耗<0.5kg。
(4) 开发了模块式高效干法选煤工艺与装备:由原煤准备、水分控制、粗选和精选模块组成煤炭高效干法分选工艺,粗选模块采用大型复合式干法分选技术,精选模块采用干法重介质流化床分选技术;研发了模块式高效干法分选装备和专用辅助设备,将筛分、干燥、分选、介质回收、产品输送、供风和除尘等优化集成。
具有不用水、工艺简单、适应性强、分选精度高、成本低等特点,分选效率>90%,分选密度1.3~2.2g/cm3,吨煤加工成本降低50%。
该项目为我国西部干旱缺水地区煤炭分选提质开辟了一条有效新途径,对节约能源、减轻环境污染、实现煤炭清洁利用具有重大意义。
已在全国29个省(市)、自治区推广应用1275套,年分选煤炭近2亿吨,并出口美国等21个国家。
该项目获中国煤炭工业科学技术一等奖1项、教育部自然科学一等奖1项、教育部科技进步一等奖1项,授权美国和加拿大等国外专利15件、中国发明专利30件,发表SCI论文85篇、EI论文131篇,被SCI引用754次。
经专家鉴定,技术水平居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。
四、客观评价:⏹科学技术奖励:(1)高效干法选煤成套技术与装备,中国煤炭工业科学技术一等奖,2016年;(2)新一代流态化干法分选关键技术及应用,教育部科技进步一等奖,2016年;(3)浓相高密度气固流态化分选理论,教育部自然科学一等奖,2011年。
⏹科技成果鉴定:(1)2006年10月,中国煤炭工业协会对“FGX-48型复合式干法选煤系统”的鉴定意见:“提高了大型设备运转的可靠性,是新一代大型复合式干选装备系统……该装备具有复合式干选设备不用水、投资少、工艺简单、生产成本低、占地面积小、建设周期短等一系列优点……是世界最大型的风力选煤装备,其总体技术水平达到国际领先水平。
”(中煤科鉴字[2006]第23号,附件6.1)(2)2014年6月,中国煤炭工业协会对“模块式干法重介质流化床选煤系统及设备”的鉴定意见:“创立了浓相高密度气固流态化干法分选理论……成功研制了新一代干法重介质流化床分选机……建成了世界上首座模块式干法重介质流化床选煤厂……在国内外首次实现了干法分选生产超低灰精煤(Ad<3.5%)……具有分选精度高,工艺简单,投资、运行成本和能耗低等特点,经济、社会和环境效益显著,为我国西部干旱缺水地区以及易泥化煤炭的分选提质开辟了一条有效的途径。
该项技术水平居国际领先,是世界选煤技术的重大突破。
”(中煤科鉴字[2014]第JL1号,附件6.2)主要学术评价:该项目发表SCI论文85篇、EI论文131篇,被SCI引用754次,得到国内外专家的广泛引用和高度评价。
(1)著名选矿专家、中国工程院原副院长王淀佐院士评价:“在干法分选领域取得了学术和技术创新。
”(首届国际干法选煤-洁净煤技术学术研讨会,2002年)(2)著名选矿专家、中南大学邱冠周院士评价:“形成了颇具特色的流态化干法选煤理论体系。
”(《流态化分选理论》书评,煤炭学报, 2003, 28)(3)国家自然科学基金委评价:“在煤炭干法流化床分选工艺及设备……方面,开展了卓有成效的工作,在世界上有重要影响。
”“代表了中国现今煤炭资源洁净加工利用领域最高的科研创新水平。
”(2009年国家自然科学基金委工材学部对“煤炭资源高效洁净加工理论与应用研究”创新群体的实地考核意见)(4)国际著名选煤专家、美国肯塔基大学R. Honaker教授将该项目研究成果列入Mineral Processing and Extractive Metallurgy: 100 years of Innovation(选矿与提取冶金100年革新)专著。
(Society for Mining, Metallurgy & Exploration, 2013)(5)国际著名选煤专家、Int. J. Coal Prep. Util.主编B. K. Parekh评价:“中国矿业大学是应用干法重介选煤工艺的领先者。
”(Int. J. Coal Prep. Util.,2011,31)(6)国际著名选矿专家、加拿大科学院和工程院院士Z. Xu评价:“空气重介流化床的使用是重要进步之一。
”“空气重介流化床分选可产生精确的、基于颗粒密度的分层,获得更好的分选效率。
”(Int. J. Coal Prep. Util., 2008, 28)“空气重介流化床分选在处理中国煤炭的粗粒煤方面已获得成功。
” (Coal Prep., 2006, 26)(7)该项目发表的论文被评为Int. J. Coal Prep. Util. 2008~2010年引用次数最高的十篇文章之一。
(8)国际著名选矿专家、美国南伊利诺伊斯大学M. K. Mohanty教授评价:“复合式干法分选机在中国已广泛应用,美国采用该技术在2009年建设了第一座工业系统。
”(Int. J. Coal Prep. Util., 2011, 31)(9)国际著名选煤专家、美国肯塔基大学R. Honaker教授评价:“该技术对75-1mm低阶煤具有很好的分选效果。
”(Int. J. Coal Prep. Util., 2014, 34)(10)国际著名选矿专家、印度国家科学与工业研究院S. K. Biswal评价:“空气重介流化床分选是一种更有效的干法分选工艺。
中国在发展高效干法选煤方面已做了很多工作。
”(Int. J. Coal Prep. Util., 2009, 29)(11)澳大利亚墨尔本大学G.V. Franks和日本冈山大学Jun Oshitani评价:“空气重介质流化床干法分选技术为干旱缺水地区的煤炭分选提供了有效途径。
”(Int. J. Coal Prep. Util., 2012, 32)(12)印度国家科学与工业研究院Avimanyu Das评价:“复合式干法分选机具有分选精度高、吨煤成本低等优点。
”(Sep. Sci. Technol., 2015, 50)(13)俄罗斯学者Koshkarev S评价:“干法重介质流化床在工业中用于从难选煤中分选生产低灰精煤。
”(Procedia Engineering, 2016, 165)(14)中国煤炭加工利用协会理事长、世界选煤大会中国委员张绍强评价:“中国一直在对干法分选进行研究和推广应用,已成为干法选煤的大国……,由中国矿业大学和唐山市神州机械有限公司合作研发的40~60t/h模块式干法重介质流化床选煤工业示范系统……分选效果稳定,将干法选煤水平提升到了一个新的高度。
”(煤炭加工与综合利用,2016, (7))(15)中国煤炭科工集团首席科学家程宏志研究员评价:“干法选煤技术因其不用水、工艺简单、建设周期短、投资少等优点,……,干法选煤技术和装备得到进一步发展。
”(煤炭科学技术,2016, 44)五、推广应用情况:煤炭高效干法分选关键技术已在神华集团、开滦集团、冀中能源、同煤集团、潞安矿业、平煤神马集团、淮北矿业等大型煤炭企业推广应用1275套,覆盖全国29个省(市)、自治区,每年分选原煤量近2亿吨。
已出口至21个国家,包括俄罗斯、印度尼西亚等“一带一路”倡议沿线国家和美国、澳大利亚等世界主要产煤国家。
开滦集团蔚州矿业公司单侯煤矿的年轻烟煤遇水泥化严重,采用湿法选煤技术难以进行有效分选,且煤泥水极难处理。