学科专业评审组:计算机与系统科学组
项目名称:面向节能降碳的煤粉智能燃烧控制系统开发及应用
提名单位: 陕西省工业和信息化厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 本项目在国家和地方有关科技计划的支持下,面向国家重大需求,开展了煤粉的高效制备、智能燃烧与优化节能控制系统的研究与攻关。项目从实际煤粉燃烧工程需求出发,研制了国际领先的煤粉利用关键变量检测装置,研制了多个系列的世界首台套粉煤烧嘴和燃烧器,攻克了大型煤粉燃烧和高频燃烧不稳定性的行业难题,开发了国际先进的节能降碳煤粉智能燃烧优化控制系统。项目成果应用到国内外多个大型煤粉燃烧企业,并成功打破国外市场壁垒。 在项目实施过程中,西安理工大学等6家项目完成单位协同攻关,形成了政产学研用的合作机制,各方都提供了大量人力、物力、试验场地以及后勤保障支持。项目为我国煤粉燃烧技术的研究和创新,推动企业技术进步与升级,为我国实现节能降碳目标做出了重要贡献。
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:弋英民
    排名:1
    行政职务:院长
    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:主持了整个项目的总体实施工作,是项目技术方案的总体设计者和主要发明的提出人,对项目第1、第3项内容做出了重要贡献。开发了煤粉制备与燃烧过程关键变量检测系列装置。提出了静电信号的风粉多模状态检测方法并开发了多型智能静电传感检测设备;提出了可视光温度智能检测方法并开发了“可视+视频”协同的智能火检设备。主持研发并推广了多类燃烧优化控制系统,主持制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(见附件1-1-1到1-1-3、2-2-1)
    曾获国家科技奖励情况:2017年获陕西省科学技术奖一等奖(排名第7);2019年获中国产学研创新成果一等奖(排名第1)
  2. 姓名:崔栋刚
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目第1、第3项内容做出了重要贡献。设计并开发了锅炉控制与燃烧优化系统。开发了非接触式负荷智能检测装备。开发了气化炉火焰检测装置,解决气化炉火焰检测难题。开发了多智能体燃烧控制系统,开发了深度强化学习的煤粉燃烧优化在线优化控制系统,开发了“端对端混合大模型”燃烧优化控制系统,并推广到国内外多家大型煤粉燃烧企业,提升了煤粉燃烧效率,节能降碳效果显著。参与制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(见附件2-2-2、2-2-3、2-2-4、2-2-5、2-2-8)
    曾获国家科技奖励情况:2004年陕西省科技进步二等奖;2004年教育部科技成果二等奖;2005年国家科技进步二等奖;2017年中国产学研创新成果二等奖;2019年中国产学研创新成果一等奖;2024年中国科技产业化促进会科学技术奖一等奖。
  3. 姓名:苑易伟
    排名:3
    行政职务:联合中心主任
    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:项目的主要完成人,对项目第1、第3项内容做出了重要贡献。设计了制粉系统负荷检测方法,提出了制粉系统工况分类方法,保证了制粉系统的高效运行。设计了深度强化学习的煤粉燃烧优化在线指导控制方法,并参与了控制系统的开发与应用,保证锅炉燃烧系统能够低能耗、稳定运行。参与制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(见附件1-1-1)
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:杨国华
    排名:4
    行政职务:公司董事长
    技术职称:研究员
    工作单位:西安航天源动力工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目第2、第3项内容做出了重要贡献。开发了双旋流流体输送方式的气体燃烧器,开发了大型高效环保移动床块煤加压熔渣气化设备,开发了国际领先的块煤加压固态熔融排渣装置,开发了可调节高效废酸组合燃烧器,运行周期大幅提升,降低污染物排放。开发了新一代废液焚烧系统主燃烧器,成功打破国外技术壁垒。开发了新型系列烧嘴,提升了系统燃烧稳定性和点火成功率,实现了煤气化点火“一键式”操作与烧嘴高效长寿命运行。将项目成果推广应用到100多家煤粉燃烧企业,节能降碳效果显著。(见附件2-2-6、2-2-7、2-2-9)
    曾获国家科技奖励情况:2014年度国家科学技术进步二等奖、2014年度陕西省国防科技进步一等奖。
  5. 姓名:刘柏均
    排名:5
    行政职务:系副主任
    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:项目的主要完成人,对项目第3项内容做出了重要贡献。参与开发了“端对端混合大模型”燃烧优化控制系统,提出了复合抗干扰燃烧控制器,设计了燃烧系统主回路的先进控制算法,参与开发了深度强化学习的煤粉燃烧优化在线优化控制系统,并参与了项目成果的推广应用。参与制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(见附件1-1-1)
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:张新雨
    排名:6
    行政职务:院长助理
    技术职称:副教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目第1、第3项内容做出了重要贡献。参与设计了可视光温度智能检测方法并开发了“可视+视频”协同的智能火检设备,建立了煤粉制备系统综合优化模型,设计并测试了煤粉出力控制方法、电耗优化方法。参与开发了“端对端混合大模型”燃烧优化控制系统。参与制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(见附件1-1-1)
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:郭鑫
    排名:7
    行政职务:系主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目第1、第3项内容做出了重要贡献。研究了煤粉制备中磨煤机状态检测方法;参与开发了风粉多模状态检测装置;参与了“端到端混合大模型”燃烧优化控制系统开发;参与了项目成果的工程应用。参与制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(附件1-1-1)。
    曾获国家科技奖励情况:2018年陕西省优秀博士论文奖;2022年中国自动化学会技术发明一等奖;2024年中国产业化促进会科技进步一等奖。
  8. 姓名:陈康
    排名:8
    行政职务:项目主管
    技术职称:工程师
    工作单位:西安艾贝尔科技发展有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目的第1、第3项内容做出了重要贡献。研制了风粉静电传感器,开发了气固两相流参数测量装置。建立了煤粉燃烧优化控制系统综合优化调整模型。推广了复合抗干扰多智能体协同燃烧控制系统,开发并推广了加热炉控制与燃烧优化系统。(见附件2-2-8、2-2-9、2-2-11)
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:尚志强
    排名:9
    行政职务:项目经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国能锦界能源有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目的第3项内容做出了重要贡献。推广了燃煤锅炉超净排放优化控制系统。测试并优化了深度强化学习的煤粉燃烧优化在线优化控制系统,将煤粉燃烧优化控制系统在国能、中石油、中石化等集团的多家国内外大型煤粉燃烧企业中推广应用。(见附件2-2-10)
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:宋家明
    排名:10
    行政职务:副部长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:上海电气上重碾磨特装设备有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目的第1项内容做出了重要贡献。推广了煤粉高效制备装置,包括磨煤机料位测量功能模块、输煤系统计量监控功能模块等。研制并测试了高效率、低单耗磨煤机控制装置及系统,并将项目成果做出了应用推广。(见附件2-2-11)
    曾获国家科技奖励情况:无
  11. 姓名:杨伟东
    排名:11
    行政职务:公司副总经理
    技术职称:研究员
    工作单位:西安航天源动力工程有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,对项目的第2项内容做出了重要贡献。参与开发了双旋流流体输送方式的气体燃烧器,参与开发了大型高效环保移动床块煤加压熔渣气化设备,参与开发了集点火烧嘴和工艺烧嘴于一体的侧置式/顶置式组合烧嘴技术和成套设备,参与开发了新一代废液焚烧系统主燃烧器,并将燃烧器推广到国内外多家大型煤粉燃烧应用企业。(见附件2-2-7)
    曾获国家科技奖励情况:获国防科学技术进步奖二等奖1项,航天六院科学技术奖三等奖1项,十一所科学技术奖一等奖、二等奖 5 项。
  12. 姓名:郑晗旸
    排名:12
    行政职务:技术经理
    技术职称:工程师
    工作单位:西安艾贝尔科技发展有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人。主要负责项目中技术成果的实施及推广,参与了磨机负荷监测方法开发及应用,实现了煤粉制粉能耗的在线检测;设计并测试了锅炉控制与燃烧优化方法和在线指导自动控制系统,解决大型锅炉燃烧中的优化控制问题,实现节能减排,并将项目技术成果推广应用到煤粉燃烧企业控制系统中。(附件2-2-2、2-2-10)
    曾获国家科技奖励情况:无
  13. 姓名:田黎
    排名:13
    行政职务:技术经理
    技术职称:工程师
    工作单位:西安艾贝尔科技发展有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人。参与开发燃煤锅炉高效燃烧及超净排放优化控制系统;参与设计了锅炉主回路的先进控制系统;参与开发了系列锅炉控制及燃烧系统,并推广到国内外多家企业。参与制定了锅炉燃烧优化先进控制系统团体标准。(附件1-1-1,2-2-2,2-2-5)
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安理工大学
    单位贡献: 西安理工大学负责项目的总体组织协调和项目实施。近十五年来,西安理工大学、西安交通大学和西安航天源动力工程有限公司等相关企业围绕煤粉高效制备、煤粉炉的智能燃烧与优化节能系统开展了联合攻关,在煤粉制备与燃烧智能检测装置、一体化煤粉燃烧设备及先进节能优化控制系统等方面,取得了一批具有自主知识产权的成果并实现了重大产业化应用。在项目实施过程中,西安理工大学与合作单位紧密配合并提供了大量人力、物力、试验场地以及后勤保障,参与工业现场试验和工程应用过程,保证了该成果的研发、转化应用以及工程化推广。

  2. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献: 西安交通大学作为项目的主要研发单位,与西安理工大学、西安艾贝尔共同承担了国家、省市科技攻关项目,在煤粉燃烧智能检测装置和节能优化控制系统的原创性开发方面做出了突出贡献,设计并开发了锅炉控制与燃烧优化系统,开发了深度强化学习的煤粉燃烧优化在线优化控制系统,开发了“端对端混合大模型”燃烧优化控制系统,并推广到国内外多家大型煤粉燃烧企业,提升了煤粉燃烧效率,节能降碳效果显著。

  3. 单位名称:西安航天源动力工程有限公司
    单位贡献: 西安航天源动力工程有限公司作为项目的主要研发单位,与西安理工大学、西安交通大学共同开发了先进煤粉燃烧器及相关煤炉渣气化设备。研发了一体化点火开工烧嘴、顶置式煤粉烧嘴等系列化烧嘴,实现了点火成功率显著提升与“一键式”便捷操作,推广应用到“晋航炉”等多个超大型煤粉应用企业中。研制了多个系列的世界首台套煤粉烧嘴和燃烧器,使用寿命达40000小时以上,完全替代进口产品,细分市场占有率100%,成功打破海外技术壁垒,相关产品推广至越南、韩国等多个国家。

  4. 单位名称:西安艾贝尔科技发展有限公司
    单位贡献: 西安艾贝尔科技发展有限公司作为项目的主要研发和推广单位,与西安理工大学、西安交通大学共同承担了国家、省市科技攻关项目,在煤粉燃烧智能检测装置和节能优化控制系统的原创性开发方面做出了突出贡献。开发并推广了煤粉制备与智能燃烧优化节能控制系统的检测装置和设备,实现了丹麦SMITH,美国SVEDALA,日本SANKYO等知名公司检测产品的国产化替代,研究成果先后在中石油、中石化、国能等煤粉利用与燃烧企业的120余台装备中投入使用,为企业的节能降碳做出了重要贡献。

  5. 单位名称:国能锦界能源有限责任公司
    单位贡献: 国能锦界能源有限责任公司主要进行了项目的产品验证和应用推广工作。开发推广了燃烧系统的先进控制系统,分析及测试了超净排放控制优化模块,实现系统的节能降耗。测试了基于实时生产数据的模型识别、控制与优化技术。在本项目的实施过程中,对项目的可行性多次进行生产验证,为项目的实施提供了相关的技术资料、测试设备及其他生产配套工艺,将成果应用推广到包括国能、中石油、中石化等集团的多家国内外大型煤粉燃烧企业,节能降碳成效显著。

  6. 单位名称:上海电气上重碾磨特装设备有限公司
    单位贡献: 上海电气上重碾磨特装设备有限公司主要进行了项目的应用推广工作。主要负责煤粉制备系列检测装置的设计与测试,实施了制粉系统性能调整试验,结合大量现场施工经验及创新技术,研制并测试了高效率、低单耗磨煤机控制装置及系统,将煤粉高效制备系统在国内外多个煤粉制备企业或冶金企业进行了推广应用。

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