学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:工业烟气细颗粒物高效控制与健康风险评价关键技术及应用
提名单位: 陕西省科学技术厅
提名等级:三等奖
提名单位意见: 工业烟气治理中,亚微米细颗粒物捕集效率偏低,湿式电除尘设备在高流速、高湿腐蚀工况下稳定运行能力不足,且颗粒物毒性及健康风险认识不清,制约烟气深度治理。该项目围绕细颗粒物高效控制与健康风险评价,研发双极荷电凝并一体化技术,凝并系数达1.53,显著提升亚微米颗粒捕集效能。研发雾化喷淋—连续水膜协同清灰、高流速流场—电场协同优化、导电防腐及连续稳定运行技术,优化工况除尘效率达99.6%以上。构建工业颗粒物毒理基因组学快速评价方法,实现毒性定量与致毒通路解析,明确钢铁典型工序颗粒物差异化毒性,并揭示了末电场微细逃逸颗粒物毒性最高的演变规律。申请专利13项,授权发明专利5项,发表论文18篇,其中SCI论文5篇,制定行业标准2项。成果推动工业烟气治理由“总量除尘、浓度达标”向“微细颗粒深度减排与健康风险协同控制”转变,技术创新性突出,工程应用及推广价值显著。成果有效推动烟气治理向减污护健转型,助力环保产业升级与大气生态综合治理,生态、社会及推广价值显著。 成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技科技进步奖提名条件及相关资料要求,项目在单位已完成提名公示且无异议。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:张磊
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国重型机械研究院股份公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)主导湿式电除尘器极配优化方案,构建全过程管控技术体系;(2)负责水膜调控与喷嘴优化,优化高流速工况运行参数;(3)对接烟气净化示范工程建设与工程应用,实现技术成果工程转化。
    曾获国家科技奖励情况:2018,中国循环经济协会科学技术奖,三等奖(证书编号:2017-3-44-02); 2022,陕西省冶金科学技术奖,一等奖(证书编号:2022-1-09); 2021,国机重装科技进步奖,三等奖(证书编号:GJZZKJ2021-3-02-D01)。
  2. 姓名:何剑
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)负责进行电凝并器相关实验研究、成果转化工作;(2)负责开展了工业颗粒物毒性分析方法研究、毒性效应及毒理机制分析;(3)申报了系列国家专利。
    曾获国家科技奖励情况:2015年,西安市科学技术奖,一等奖; 2015年,陕西高等学校科学技术奖,二等奖; 2015年,中国机械工业科学技术奖,三等奖; 2017年,陕西省科学技术奖,二等奖。
  3. 姓名:张蕾
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)开展高湿酸性烟气条件下导电防腐关键技术及性能评价研究,参与喷淋增湿、水膜清灰和微细颗粒物净化性能实验,为提高湿式电除尘器耐腐蚀性能、电场稳定性和工程运行可靠性提供技术支撑;(2)参与相关专利申报、论文发表及成果总结。
    曾获国家科技奖励情况:2017年,陕西高等学校科学技术奖,三等奖; 2017年,中国循环经济协会科学技术奖,三等奖(证书编号:2017-3-44-01); 2018年,陕西高等学校科学技术奖,三等奖; 2022年,中国煤炭工业协会科学技术奖,二等奖(证书编号:2022-2151-R06);
  4. 姓名:刘道清
    排名:4
    行政职务:高级主任研究员
    技术职称:教授级高工
    工作单位:宝山钢铁股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)参与电凝并器的研制与应用;(2)协助进行颗粒物毒理研究工作。
    曾获国家科技奖励情况:2010年上海市科技进步奖,二等奖; 2017年陕西省科学技术奖,二等奖; 2017年,中国宝武技术创新重大成果奖, 2024年,冶金科学技术奖,二等奖。
  5. 姓名:叶志刚
    排名:5
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国重型机械研究院股份公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)深度参与工艺方案的制定与实施,同步开展设备试验性研究;(2)基于运行数据准确提出优化方案,有效推动系统运行后的改进与效能提升;(3)搭建信息共享平台,整合市场、研发、推广等资源。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,全国第六届安全科技进步,二等奖; 2014年,机械工业2014年优秀工程勘察设计部级,二等奖。 2011年,陕西省第十四次优秀工程勘察,省级二等奖。
  6. 姓名:徐志嫱
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)参与了工业颗粒物的毒性效应分析、毒理特征研究。
    曾获国家科技奖励情况:2012年,陕西省科技进步奖,二等奖; 2018年,陕西省科技进步奖,二等奖; 2022年,陕西省科技进步奖,二等奖。
  7. 姓名:宋瑞康
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)参与优化高流速工况运行参数,为湿式电除尘设备提高处理能力、减小设备体积及保持高效除尘提供技术支撑;(2)参与相关论文发表及项目成果总结。
    曾获国家科技奖励情况:2024年,陕西省环境保护科学技术奖,三等奖(证书号:SNSES-J-2023-C02R)
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中国重型机械研究院股份公司
    单位贡献:中国重型机械研究院股份公司作为项目第一完成单位。(1)负责项目总体技术路线设计、核心技术研发及成果集成;(2)围绕工业烟气为细颗粒物高效控制技术及装备研发,系统开展了湿式电除尘技术研究,完成了湿式电除尘器极配优化方案,确定接地极、放电线及最佳结构参数,构建全过程管控技术体系;(3)完成了实施电除尘器水膜调控与喷嘴优化,确定最佳雾滴粒径,揭示了喷嘴安装高度对液膜分布与耗水量的影响规律,优化高流速工况运行参数;并完成多项工业窑炉、冶金烧结等烟气净化工程应用,实现技术成果工程转化。

  2. 单位名称:西安理工大学
    单位贡献:西安理工大学作为项目第二完成单位。(1)建造了系列工业细颗粒物净化实验装置,开展了电凝并器荷电机制、凝并方法、性能影响要素分析、运行参数优化等深入系统实验研究,研制成功高性能微细粉尘电凝并器,并进行了技术成果转化工作,实现了电凝并技术在钢铁厂烧结机头电除尘提效改造工程中成功应用,相继在宝钢、莱钢、普钢等得以推广;(2)开展了湿式电除尘技术实验研究,技术成果在转炉煤气精除尘、锅炉烟气超低排放改造等领域进行了推广应用;(3)组建毒理研究实验室及科研团队,提出了分层提取、基于毒理基因组学快速分析的方法,解决了工业颗粒物毒性分析难以快速、准确、低成本完成的难题;(4)基于前述方法,对钢铁厂各工序排放的颗粒物进行了全面系统的毒性效应、毒理机制分析,为大气污染治理从以浓度为中心转向健康效益最大化、实现治理效益最大化提供数据与方法支撑;(5)对燃煤电厂烟气净化系统各净化设备进出口颗粒物的毒性进行了测试分析,得到了超低排放系统中颗粒物毒性变化规律,从毒性分析角度支撑了工业烟气超低排放工作的必要性与重要意义;(6)申报系列国家专利,发表学术论文,助力本项目技术成果推广应用。

  3. 单位名称:西安科技大学
    单位贡献:西安科技大学作为项目第三完成单位。(1)参与优化高流速工况运行参数,为湿式电除尘设备提高处理能力、减小设备体积及保持高效除尘提供技术支撑(2)针对高湿、酸性烟气条件下湿式电除尘设备易腐蚀、导电性能衰减等问题,参与导电防腐关键技术研究与性能评价,协同提升设备耐腐蚀性能、电场稳定性及长期运行可靠性;(3)参与湿式电除尘技术的实验验证、性能评价及工程应用研究,协助开展工业烟气微细颗粒物净化效果分析和技术参数优化,推动相关研究成果在工业烟气深度净化领域的工程化应用;(4)围绕项目关键技术申报国家专利、发表学术论文,为项目技术体系完善及成果推广应用提供支撑。

  4. 单位名称:宝山钢铁股份有限公司
    单位贡献:宝山钢铁股份有限公司作为项目第四完成单位。(1)建造了电凝并-电除尘研究实验装置,合作开展了电凝并器的实验研究工作,并在宝山基地一烧结电除尘器实施了电凝并器提效改造中试工程,为本项目技术成果推广奠定了基础;(2)协助进行颗粒物毒理研究工作;(3)申报了电凝并器系列国家专利。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处