上海电力学院打造“能源电力安全”优势学科群纪实(3)

技术突破 保障电力系统运行安全

上海电力学院与上海交通大学、上海市电力公司合作完成的“城市电网电灾防治关键技术与应用”项目获得了国家科技进步二等奖，创新性地建立了基于电源规划、电网规划、电压稳定、安全预警与预防决策多项任务的电灾防治体系，可以有效减少和应对可能发生的大停电险情和事故;该校负责的上海市重大科技攻关项目“海上风电场接入系统与运行维护关键技术的研究”为亚洲最大、我国首套海上风电场的顺利安全投运提供了技术保障，研发的相关技术已在全国很多风电机组上得到成功应用，与该项目相关的成果获得了2014年度上海市科技进步一等奖;该校自主研发的电缆铺设机电传送系统，为保障2010年上海世博会的电力安全发挥了积极的作用，在电力系统得到很好的推广应用;集学校30余年研发成果，开发成功的具有自主品牌的“DY-C远程I/O数据采集盒”在电力行业具有重要的影响力，是上海市优秀新产品，技术水平处于国际先进，目前已经在国内外近500台300MW、600MW、1000MW发电机组和磁悬浮列车、地铁中被广泛应用。针对电网的整体安全性问题，上海电力学院现代城市电网综合仿真中心已经建立了实时数字仿真平台，利用它模拟电网运行中的各种安全和故障处理问题，可以帮助科研人员寻找应对各种故障的方法和手段。

节能减排 促进电力环保安全

煤电在今后我国的能源结构中仍将占有主导地位。燃煤电厂的节能减排毋庸置疑是全国节能减排工作中的重要一环。燃煤发电的基本原理是将煤燃烧产生的热能，驱动水蒸气运转，再通过发电动力装置转换成电能。在这一过程中，产生污染最严重的无疑是煤燃烧后产生热能的阶段。在进行热传递的管道中，不仅藏污纳垢，影响热交换的速度，而且会产生大量的有毒有害气体，包括二氧化硫、氮氧化物、汞等。

上海电力学院燃烧与污染物控制学科团队长期从事该领域的研究，学科带头人吴江教授介绍说，通过全方位的集成创新，学科团队在固体废弃物处置和污染气体处理领域取得了丰硕的成果，研发出了包括风道煤粉粘污、炉膛结焦结渣、尾部烟道积灰等固体废弃物处理技术，以及电厂锅炉汞排放与多种污染物联合减排技术。近年来该团队承担了国家自然科学基金、973子课题、863子课题等国家级和省部级科研项目、企业委托的横向课题共计50余项，获得省部级以上科研奖项10余项。

在进行大量实验的基础上，该学科团队研发出了一套吸附剂，由改性后的活性炭、粉煤灰和静电储存器组成，吸附剂充分利用了吸附动力学理论，其中蕴含的吸附粒子达到了原子级别，且均匀性和分散性俱佳，成为一种供电厂选用的、运行费用较低的脱硝和脱硫方法。该吸附剂不仅可以节省功耗，而且几乎可以做到将各种污染物“一网打尽”，实现了多种污染物联合减排。“电厂锅炉汞排放与多种污染物联合减排技术”已经进行了电厂技术示范运用，节能减排效果显著。

燃煤发电时，风道里可以达到1500—1600摄氏度燃烧温度，煤处于高温熔融状态，很容易粘连在炉墙、水管壁上，从而影响热能传递的效率，进而会影响热电转换效率。同时一些气水混合物还容易引起热应力，导致管道爆裂。即使在电厂大修期间，利用高压水枪进行清理，也难以把污垢完全除去。针对这种情况，该学科团队积极开展了烟道积灰以及炉膛结焦结渣处理技术的研究与开发。他们设计出了一款身手敏捷的特种小机器人，这种机器人不仅能深入到风道的各个部位(包括死角)用特制刮刀进行全面清理，而且可以带回各种积灰和结焦结渣物，便于科研人员进行分析研究。它们有望在不久的将来替代人工全面完成风道内的清理工作。