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天津市科学技术奖提名项目公示
作者:admin 发布于:2020-08-20 16:14:00
天津市科学技术奖提名项目公示内容
一、 项目名称:大型生活垃圾高效焚烧与敏感性二次污染物控制技术及应用
二、 提名奖项和等级:天津市技术发明奖一等奖
三、 主要完成单位:天津大学、光大环境科技(中国)有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、北京航空航天大学、中国质量认证中心
四、 主要完成人:陈冠益、马文超、胡利华、孙轶斐、高波、王刚、刘彬、郑苇、刘永付、钟磊、林法伟、马文臣
五、 提名者:天津市环境科学学会
六、 项目简介:
项目属于环保领域--固体废弃物处理与利用。
该项目围绕大型垃圾高效焚烧与二次污染控制,在垃圾焚烧床层燃烧数值模拟预测与优化、腐蚀机理与防腐措施、敏感性污染物控制与深度脱除、集成化装备与应用等方面取得重大突破,主要发明点和创新成效如下:
(1)发明垃圾焚烧床层数值模拟软件BASIC(Bulk Accumulated Solids Incineration Code)。将其与FLUENT软件结合,实现对大型垃圾焚烧炉的设计、优化与运行工况的预测和污染物源头控制,设计制造了首套国产千吨级垃圾焚烧炉。
(2)发明防腐材料新配方,形成过热器防腐钝化技术。揭示了氯与硫、碱金属的协同作用机制,阐明了高温受热面、过热器的氯腐蚀机理,提出防腐新方法,获得材料新配方。
(3)发明二噁英炉内阻滞技术、基于等离子体熔融工艺的钙硅铝三相系的飞灰原料优化配方。揭示了垃圾焚烧UPOPs的de novo合成机理与二噁英的诱导反应效应,发现了二噁英生成的金属及其化合物与碳源的耦合关联效应,提出了二噁英炉内阻滞方法;建立基于等离子体熔融的钙硅铝三相系的飞灰原料优化配方,实现重金属的深度固化和资源化,为敏感性污染物控制提供了技术支撑。
取得技术成果:
申请PCT专利3项,获得授权发明专利13项,参编行业、地方标准2项,发表论文百余篇,出版著作6部(外文论著3部)。
应用推广情况:
成果广泛应用在杭州、苏州、南京、天津、北京顺义、重庆涪陵等垃圾焚烧项目,同时在芹苴(越南)建立第一座越南现代化生活垃圾发电项目,共计生产大型生活垃圾焚烧炉183台套,建成落地工程112处,累计处理生活垃圾9396万吨,发电约414亿度,相当于节省标煤1655万吨,累计减排CO2约4422.7万吨。

七、 发现点/发明点/创新点:
(1)发明垃圾焚烧床层数值模拟软件BASIC(Bulk Accumulated Solids Incineration Code)。将其与FLUENT软件结合,实现对大型垃圾焚烧炉的设计、优化与运行工况的预测和污染物源头控制,设计制造了首套国产千吨级垃圾焚烧炉。
(2)发明防腐材料新配方,形成过热器防腐钝化技术。揭示了氯与硫、碱金属的协同作用机制,阐明了高温受热面、过热器的氯腐蚀机理,提出防腐新方法,获得材料新配方。
(3)发明二噁英炉内阻滞技术、基于等离子体熔融工艺的钙硅铝三相系的飞灰原料优化配方。揭示了垃圾焚烧UPOPs的de novo合成机理与二噁英的诱导反应效应,发现了二噁英生成的金属及其化合物与碳源的耦合关联效应,提出了二噁英炉内阻滞方法;建立基于等离子体熔融的钙硅铝三相系的飞灰原料优化配方,实现重金属的深度固化和资源化,为敏感性二次污染物控制提供了技术支撑。
八、 主要技术支撑材料:
代表性论文
(1) Wenchao Ma, Terrence Wenga, Flemming J. Frandsen, Beibei Yan, Guanyi Chen. The fate of chlorine during MSW incineration: Vaporization, transformation, deposition, corrosion and remedies. Progress in Energy and Combustion Science, 2020, 76: 100789. (影响因子28.938)  
(2) Chen Ma1, Bo Li1, Dongmei Chen, Terrence Wenga, Wenchao Ma*, Fawei Lin, Guanyi Chen. An investigation of an oxygen-enriched combustion of municipal solid waste on flue gas emission and combustion performance at a 8 MWth waste-to-energy plant. Waste Management, 2019, 96, 47-56. (影响因子5.448)
(3) Wenchao Ma, Dongmei Chen, Minhui Pan, Tianbao Gu, Lei Zhong, Guanyi Chen, Beibei Yan, Zhanjun Cheng. Performance of chemical chelating agent stabilization and cement solidification on heavy metals in MSWI fly ash: A comparative study. Journal of Environmental Management, 2019, 247: 169-177. (影响因子5.647 )
(4) Tianbao Gu, Chungen Yin*, Wenchao Ma, Guanyi Chen. Municipal solid waste incineration in a packed bed: A comprehensive modeling study with experimental validation, Applied Energy, 2019, 247: 127-139. (影响因子8.848)
(5) Wenchao Ma, Yunhao Fang, Guanyi Chen*, Yongxiang Xu, Hongzhi Sheng. Volatilization and leaching behavior of heavy metals in MSW incineration fly ash in a DC arc plasma furnace, Fuel, 2017 (210): 145-153 (影响因子5.578)
(6) Liu L, Li W, Xiong Z, Xia D, Yang C, Wang W, Sun Y*. Synergistic effect of iron and copper oxides on the formation of persistent chlorinated aromatics in iron ore sintering based on in situ XPS analysis, Journal of Hazardous Materials, 366 (2019) 202–209. (影响因子9.038)
(7) Sun Y, Liu L, Fu X, Zhu T, Buekens A, Yang X, Wang Q. Mechanism of unintentionally produced persistent organic pollutant formation in iron ore sintering, Journal of Hazardous Materials, 306 (2016) 41-49. (影响因子9.038)
(8) 李丹,陈冠益*,马文超,段宁*. 中国村镇生活垃圾特性及处理现状,中国环境科学,2018,38(11):4187-4197.(影响因子2.823)
代表性引文
(1) Contamination source apportionment and health risk assessment of heavy metals in soil around municipal solid waste incinerator: A case study in North China / Wenchao Ma, Lingyu Tai, Zhi Qiao, Lei Zhong, Zhen Wang, Kaixuan Fu, Guanyi Chen
(2) Performance of chemical chelating agent stabilization and cement solidification on heavy metals in MSWI fly ash: A comparative study / Wenchao Ma, Dongmei Chen, Minhui Pan, Tianbao Gu, Lei Zhong, Guanyi Chen, Beibei Yan, Zhanjun Cheng
(3) Municipal solid waste incineration in a packed bed: A comprehensive modeling study with experimental validation / Tianbao Gu, Chungen Yin, Wenchao Ma, Guanyi Chen
(4) Pyrolysis of typical MSW components by Py-GC/MS and TG-FTIR / Wenchao Ma, Gulzeb Rajput, Minhui Pan, Fawei Lin, Lei Zhong, Guanyi Chen
(5) Volatilization and leaching behavior of heavy metals in MSW incineration fly ash in a DC arc plasma furnace / Wenchao Ma, Yunhao Fang, Guanyi Chen, Yongxiang Xu, Hongzhi Sheng
知识产权和标准规范
1、知识产权
(1)软件著作权,垃圾焚烧炉模拟计算软件,登记号2016SR321286;
(2)一种出渣装置和垃圾焚烧炉,发明专利,专利号ZL201611245357.1;
(3)一种高效脱除烟气中NOx的方法,发明专利,专利号ZL201010148587.2;
(4)放电等离子体与吸收相结合脱除烟气中多种污染物的方法,发明专利,专利号ZL200910244350.1;
(5)用于烟气处理公用设备的控制方法和控制系统,发明专利,专利号ZL201410373047.2;
(6)一种应用于燃煤烟气的高效脱硝催化剂及其制备方法,发明专利,专利号ZL201510927085.2;
(7)一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉及燃烧方法,发明专利,专利号ZL201510024232.5;
(8)一种出渣装置和垃圾焚烧炉,发明专利,专利号ZL201611245357.1。
2、标准规范
(1)中华人民共和国行业标准,生物质成型燃料锅炉NB/T 47062-2017,2017-12-27发布
(2)天津市地方标准,生物质成型燃料锅炉大气污染物排放标准(DB12/ 765—2018),2018年01月批准
曾获奖励情况:
(1)2016年获得天津市“131”创新型人才团队
(2)2016 年获得天津市创新人才推进计划--重点领域创新团队