华北电力大学能源动力与机械工程学院-37000dcm威尼斯

一、研究所简介

能源是物质运动的原因，环境是生态存在的基础，人类社会在两者相互作用中发展。能源环境科学与工程研究所依托华北电力大学工程热物理学科，聚焦发电领域能源转化过程及其和环境的相互影响，主要围绕燃烧转化、能量存储、环境作用等方面的关键科学问题和重大技术需求，开展应用基础研究和技术研发。

二、主要研究方向和领域

1、含碳燃料清洁燃烧

开展煤炭、石油、天然气、垃圾等含碳燃料燃烧过程中重金属、可凝结颗粒物、挥发性有机物等污染物生成机理及控制技术研究；开发烟气中重金属高效吸附/氧化技术、废水中重金属脱除技术、飞灰/石膏/污泥等固废中重金属固化技术；

2、氢/氨等零碳燃料高效安全利用

开展氢/氨制备、存储、燃烧机理及应用研究，包括等离子体催化制备氨气技术、功能化碳材料储氢技术、氢/氨泄露爆炸特性及安全评估、天然气掺氢/氨燃料燃烧组织、微混燃烧技术、燃煤掺氨燃烧技术；

3、储能材料制备及安全应用

开展煤炭、生物炭等重质碳资源向储能碳材料转化路径及调控方法研究，研发功能碳材料制备超级电容电极、钠离子电池储能、锂电池高价值金属回收技术；

4、含碳燃料低碳转化

开展co₂转化路径及反应机理研究，研发co₂高效捕集矿化、热/光催化转化、常温常压co₂加氢制备甲醇、等离子体催化 co₂/ch₄ 重整等技术。

三、师资力量

四、研发平台

能源环境科学与工程研究所依托“国家储能技术产教融合创新平台”、“国家火力发电工程技术研究中心”、“电站能量传递转换与系统教育部重点实验室”以及多个与企业共建的联合实验室开展科研设施建设。经过多年建设积累，实验室和研发平台拥有不同压力燃气实验平台、固体燃料燃烧及污染物控制实验平台、热分析平台、化学分析平台、烟气中试平台和现场测试平台，仪器设备120余台套。

燃气实验台包括0.1~2mpa压力燃烧器、多种微混燃烧器等研制的实验台架，以及plif、piv等光学测量设备，可针对天然气、富氢合成气、氢气、nh₃等开展相关燃烧实验研究。

固体燃料燃烧及污染控制实验平台包括固定床、携带床、滴管炉、相变凝并平台和移动式湿式电除尘测试车、烟气污染物控制中试平台等，配合烟气分析仪器设备和取样，可针对煤、生物质、垃圾等开展燃烧及污染物控制研究。

热分析平台包括美国 ta 公司捐赠 6 台热分析设备，有热重分析仪、同步热分析仪、差示扫描量热仪、热机械分析仪、动态热分析仪等，可通过热分析开展相关机理研究。

化学分析平台包括电感耦合等离子体分析仪、电感耦合等离子体-质谱仪、离子色谱仪、微波消解仪、工业分析仪、元素分析仪、比表面积分析仪、汞固相分析仪、汞液相分析仪、psa millennium merlin汞分析仪、psa millennium excalibur砷/硒/锑/碲/铋分析仪、气相色谱质谱联用仪、傅里叶变换红外光谱仪、气相色谱等仪器，用于完成相关分析测试。

现场测试平台仪器包括安大略（ohm）法汞采样仪器-3套、30b 法汞采样仪-3套、汞在线分析仪（cems）-3套、elpi & dgi、痕量重金属采样仪（epa method 29）、颗粒物采样仪（ epa method 5 & 202 a）、vocs采样仪（epa method 25 a）、so₃采样仪（epa method 8 a, astm d-3226-73 t）等，可针对燃煤电厂、垃圾焚烧厂重金属、vocs等污染物开展多点同时监测。

五、学术情况与合作

近年来，研究所承担了包括国家863课题2项、国家科技支撑计划课题1项、国家重点研发计划课题3项、首都蓝天计划课题1项等在内的研究任务，并承担相关能源电力企业合作课题50余项。

研制出国内首个30kw级富氢燃料微混燃烧器，通过稀释解决富氢燃料出口局部高温，nox排放低于5ppm，为富氢燃气轮机、富氢锅炉等技术研发提供了技术选择。

首创电厂飞灰一体化改性吸附脱汞技术，研制出世界首台套飞灰在线改性脱汞装置，完成了世界首台套燃煤电厂飞灰一体化在线改性吸附脱汞工程示范，该技术于300mw、1000mw燃煤电厂开展了工程应用，能够获得90%以上的汞脱除效率，效果和美国活性炭吸附技术相当，成本只有该技术的15%。

研发出高温无干扰除尘取样枪、30b吸附管和汞砷同测检测仪器。为国内30多家电厂开展了污染物现场测试，获得了我国典型燃煤机组重金属等痕量污染物排放特征。

依托研究所建立了北京市“燃煤电厂污染物监测与控制国际科技合作基地”，围绕燃煤发电污染物监测与控制方向开展合作研究与技术交流，与美国、瑞典、澳大利亚等火力发电技术先进国家研究机构和科学家优势互补。