簡便高效超凈燃燒發(fā)電技術(shù)誕生
時間：2007-08-09 人氣：1173 來源：中國機(jī)械網(wǎng)|http://www.jx.cn/ 作者：
概述： 據(jù)2007年8月7日《每日科學(xué)》網(wǎng)站報道，科研人員成功測試了一種以純氫為燃料，配備超低排放燃燒技術(shù)（即低漩渦注射器）的試驗(yàn)性燃?xì)廨啓C(jī)模擬器。低漩渦注射器可以燃燒不同的燃料，是一種既簡便又低本高......
據(jù)2007年8月7日《每日科學(xué)》網(wǎng)站報道，科研人員成功測試了一種以純氫為燃料，配備超低排放燃燒技術(shù)（即低漩渦注射器）的試驗(yàn)性燃?xì)廨啓C(jī)模擬器。低漩渦注射器可以燃燒不同的燃料，是一種既簡便又低本高效的技術(shù)。此次試驗(yàn)具有里程碑式的意義，它表明這種燃燒技術(shù)有潛力幫助消除發(fā)電廠每年排放的數(shù)百萬噸二氧化碳和數(shù)千噸氧化氮。低漩渦注射器很有希望使氧化氮的排放量接近于零，而氧化氮是在發(fā)電過程中通過天然氣等燃料的燃燒排放出來的。氧化氮簡稱NOx，它既是一種溫室氣體，又是構(gòu)成煙霧的氣體之一。
美國能源部電力輸送和能源可靠性辦公室最初投資開發(fā)低漩渦注射器是為了使這種技術(shù)能夠用于實(shí)地發(fā)電（既分布式發(fā)電）的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)。這項(xiàng)研究旨在開發(fā)一種可以利用低漩渦注射器技術(shù)充分減少氧化氮排放的天然氣燃?xì)廨啓C(jī)。
羅伯特·程及其同事大衛(wèi)·小約翰與圣迪亞哥太陽渦輪公司的肯尼思·史密思和瓦甄·納茲合作，把低漩渦注射器技術(shù)運(yùn)用于可以產(chǎn)生700萬瓦特電力的“金牛座70”型燃?xì)廨啓C(jī)。該研究小組的努力使他們獲得了“研究與開發(fā)100強(qiáng)”的殊榮。他們將繼續(xù)開發(fā)可用于碳中和可再生燃料的低漩渦注射器，這些燃料來源于垃圾掩埋和其它工業(yè)處理過程，比如石油加工和垃圾處理。羅伯特·程說：“這是一項(xiàng)飛速發(fā)展的科技”。他強(qiáng)調(diào)稱，這些燃?xì)廨啓C(jī)正被用于發(fā)電，其工作方式是燃燒氣體燃料，它們的工作原理與噴氣式飛機(jī)的渦輪發(fā)動機(jī)相似。
美國能源部石化燃料辦公室正在資助其它計(jì)劃，在這些計(jì)劃中，科研人員將測試低漩渦注射器在先進(jìn)的整體氣化聯(lián)合循環(huán)設(shè)施中燃燒合成氣體（氫氣和一氧化碳組成的混合氣體）和氫燃料的能力。整體氣化聯(lián)合循環(huán)設(shè)施又稱未來發(fā)電廠，有望成為世界上第一種接近于零排放的煤碳發(fā)電廠。未來發(fā)電廠將從氣化煤中制造出氫氣，同時沒收這一過程中產(chǎn)生的二氧化碳。裝機(jī)容量約為2億瓦特的氫燃?xì)廨啓C(jī)是未來發(fā)電廠的關(guān)鍵成分，目前科研人員正在對幾種將用于氫燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒技術(shù)進(jìn)行評估，低漩渦注射器技術(shù)是其中之一。伯克利國家試驗(yàn)室通過與國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的合作，成功測試了這種以純氫為燃料的低漩渦注射器裝置，從而樹立了一座新的里程碑。
美國電力研究院燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)負(fù)責(zé)人萊昂納多·安格羅在致“研究與開發(fā)100強(qiáng)”選拔委員會的推薦信中寫道：“這種設(shè)備的潛力給我留下了深刻的印象，作為下一代煤碳整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的關(guān)鍵技術(shù)，它可以賦予未來發(fā)電廠捕獲二氧化碳的能力......該技術(shù)的應(yīng)用為研制整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠使用的燃?xì)廨啓C(jī)帶來了希望，這種發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)將依賴于氫含量極高的合成氣體燃料或純氫燃料?！?低漩渦注射器是如何工作的
低漩渦注射器是一種機(jī)械性較為簡單的設(shè)備，它沒有運(yùn)動機(jī)件，可以使氣體燃料和混合氣體產(chǎn)生適度的旋轉(zhuǎn)，從而使混合氣體從燃燒器中擴(kuò)散出來。流出的氣體位于燃燒器噴口的不遠(yuǎn)處，所產(chǎn)生的火焰是穩(wěn)定的。不僅它的火焰是穩(wěn)定的，而且它的燃燒溫度低于傳統(tǒng)的燃燒裝置。由于氧化氮是在高溫條件下產(chǎn)生的，因此火焰溫度較低將把氧化氮的排放降低到一個極低的水平。“低漩渦注射器的工作原理背離了傳統(tǒng)的方法，”羅伯特·程說：“全世界的燃燒專家才剛剛開始接受這種違反常理的概念。要解釋這種燃燒現(xiàn)象中隱藏的科學(xué)，需要綜合分析湍流力學(xué)、熱力學(xué)和火焰化學(xué)等學(xué)科的相關(guān)原理。”
裝有低漩渦注射器的天然氣燃?xì)廨啓C(jī)所排放的氧化氮比傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)要少一個數(shù)量級。伯克利國家試驗(yàn)室和太陽渦輪公司的試驗(yàn)表明，裝有低漩渦注射器的燃燒器僅僅排放出了百萬分之二的氧化氮（15%的氧氣），比傳統(tǒng)燃燒裝置少5倍以上。
低漩渦注射器技術(shù)更重要的意義在于，它不僅能夠燃燒天然氣和氫氣等多種不同燃料，而且比較容易與現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)相結(jié)合，從而不需要廣泛地重新設(shè)計(jì)燃?xì)廨啓C(jī)。低漩渦注射器將被設(shè)計(jì)為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠的插入式組件。
羅伯特·程開發(fā)的低漩渦注射器技術(shù)最近被《研究與開發(fā)》雜志授予了2007年“研究與開發(fā)100強(qiáng)”獎，成為本年度百佳新技術(shù)之一。該技術(shù)已獲準(zhǔn)用于燃?xì)廨啓C(jī)和其它相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域。
美國能源部電力輸送和能源可靠性辦公室最初投資開發(fā)低漩渦注射器是為了使這種技術(shù)能夠用于實(shí)地發(fā)電（既分布式發(fā)電）的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)。這項(xiàng)研究旨在開發(fā)一種可以利用低漩渦注射器技術(shù)充分減少氧化氮排放的天然氣燃?xì)廨啓C(jī)。
羅伯特·程及其同事大衛(wèi)·小約翰與圣迪亞哥太陽渦輪公司的肯尼思·史密思和瓦甄·納茲合作，把低漩渦注射器技術(shù)運(yùn)用于可以產(chǎn)生700萬瓦特電力的“金牛座70”型燃?xì)廨啓C(jī)。該研究小組的努力使他們獲得了“研究與開發(fā)100強(qiáng)”的殊榮。他們將繼續(xù)開發(fā)可用于碳中和可再生燃料的低漩渦注射器，這些燃料來源于垃圾掩埋和其它工業(yè)處理過程，比如石油加工和垃圾處理。羅伯特·程說：“這是一項(xiàng)飛速發(fā)展的科技”。他強(qiáng)調(diào)稱，這些燃?xì)廨啓C(jī)正被用于發(fā)電，其工作方式是燃燒氣體燃料，它們的工作原理與噴氣式飛機(jī)的渦輪發(fā)動機(jī)相似。
美國能源部石化燃料辦公室正在資助其它計(jì)劃，在這些計(jì)劃中，科研人員將測試低漩渦注射器在先進(jìn)的整體氣化聯(lián)合循環(huán)設(shè)施中燃燒合成氣體（氫氣和一氧化碳組成的混合氣體）和氫燃料的能力。整體氣化聯(lián)合循環(huán)設(shè)施又稱未來發(fā)電廠，有望成為世界上第一種接近于零排放的煤碳發(fā)電廠。未來發(fā)電廠將從氣化煤中制造出氫氣，同時沒收這一過程中產(chǎn)生的二氧化碳。裝機(jī)容量約為2億瓦特的氫燃?xì)廨啓C(jī)是未來發(fā)電廠的關(guān)鍵成分，目前科研人員正在對幾種將用于氫燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒技術(shù)進(jìn)行評估，低漩渦注射器技術(shù)是其中之一。伯克利國家試驗(yàn)室通過與國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的合作，成功測試了這種以純氫為燃料的低漩渦注射器裝置，從而樹立了一座新的里程碑。
美國電力研究院燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)負(fù)責(zé)人萊昂納多·安格羅在致“研究與開發(fā)100強(qiáng)”選拔委員會的推薦信中寫道：“這種設(shè)備的潛力給我留下了深刻的印象，作為下一代煤碳整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的關(guān)鍵技術(shù)，它可以賦予未來發(fā)電廠捕獲二氧化碳的能力......該技術(shù)的應(yīng)用為研制整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠使用的燃?xì)廨啓C(jī)帶來了希望，這種發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)將依賴于氫含量極高的合成氣體燃料或純氫燃料?！?低漩渦注射器是如何工作的
低漩渦注射器是一種機(jī)械性較為簡單的設(shè)備，它沒有運(yùn)動機(jī)件，可以使氣體燃料和混合氣體產(chǎn)生適度的旋轉(zhuǎn)，從而使混合氣體從燃燒器中擴(kuò)散出來。流出的氣體位于燃燒器噴口的不遠(yuǎn)處，所產(chǎn)生的火焰是穩(wěn)定的。不僅它的火焰是穩(wěn)定的，而且它的燃燒溫度低于傳統(tǒng)的燃燒裝置。由于氧化氮是在高溫條件下產(chǎn)生的，因此火焰溫度較低將把氧化氮的排放降低到一個極低的水平。“低漩渦注射器的工作原理背離了傳統(tǒng)的方法，”羅伯特·程說：“全世界的燃燒專家才剛剛開始接受這種違反常理的概念。要解釋這種燃燒現(xiàn)象中隱藏的科學(xué)，需要綜合分析湍流力學(xué)、熱力學(xué)和火焰化學(xué)等學(xué)科的相關(guān)原理。”
裝有低漩渦注射器的天然氣燃?xì)廨啓C(jī)所排放的氧化氮比傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)要少一個數(shù)量級。伯克利國家試驗(yàn)室和太陽渦輪公司的試驗(yàn)表明，裝有低漩渦注射器的燃燒器僅僅排放出了百萬分之二的氧化氮（15%的氧氣），比傳統(tǒng)燃燒裝置少5倍以上。
低漩渦注射器技術(shù)更重要的意義在于，它不僅能夠燃燒天然氣和氫氣等多種不同燃料，而且比較容易與現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)相結(jié)合，從而不需要廣泛地重新設(shè)計(jì)燃?xì)廨啓C(jī)。低漩渦注射器將被設(shè)計(jì)為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠的插入式組件。
羅伯特·程開發(fā)的低漩渦注射器技術(shù)最近被《研究與開發(fā)》雜志授予了2007年“研究與開發(fā)100強(qiáng)”獎，成為本年度百佳新技術(shù)之一。該技術(shù)已獲準(zhǔn)用于燃?xì)廨啓C(jī)和其它相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域。
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2006年德國機(jī)器視覺行業(yè)持續(xù)了其增長態(tài)勢,銷售總計(jì)增長了9個百分點(diǎn),總額達(dá)到了11億歐元。這一結(jié)果證實(shí)了VDMA機(jī)器視覺協(xié)會去年所做的預(yù)測。
VDMA機(jī)器視覺協(xié)會董事會成員及德國MVTec公司經(jīng)營主管OlafMunkelt博士表示,"很顯然,德國市場發(fā)展良好,我們公司在德國的銷售增長了11%。"根據(jù)VDMA針對這些公司所做的2007年調(diào)查報告顯示,這一行業(yè)的銷售總額將進(jìn)一步增長6個百分點(diǎn)。
與幾年前相比,2006年銷往海外的份額占總產(chǎn)量比例由不到40%增加到了不到57%。從總體上來看,2006年的出口量增加了8%。其中,四分之一多的銷售量在歐洲（除德國）,亞洲及北美市場分別占有總營業(yè)額的不到15%。
在歐洲（除德國）,德國供應(yīng)商的增長幅度最大,為15%。在亞洲的銷售量（包括其他區(qū)域）增長了8%,出口到美洲（北美,中美,及南美）的銷售量下降了2%（在前年實(shí)現(xiàn)大幅度增長后,去年雖有下降,但仍有相當(dāng)大的銷售量）。根據(jù)調(diào)查,面向美國（預(yù)計(jì)增長:19%）及亞洲（預(yù)計(jì)增長:11%）的出口將成為今年主要的增長驅(qū)動力。整體歐洲銷售預(yù)計(jì)將增加2%。
作為VDMA產(chǎn)品目錄調(diào)查中的一項(xiàng)新產(chǎn)品,視覺傳感器的發(fā)展?fàn)顩r最好。視覺傳感器基于CCD或CMOS芯片,是此類產(chǎn)品中的關(guān)鍵性產(chǎn)品,該產(chǎn)品在機(jī)盒內(nèi)同處理器結(jié)合使用,且有配套的專業(yè)應(yīng)用軟件。視覺傳感器常被設(shè)計(jì)用來進(jìn)行專業(yè)性的普遍應(yīng)用,如:半導(dǎo)體產(chǎn)品中的條碼讀取。該類使用方便且價格合理的機(jī)器視覺產(chǎn)品銷售總量增長了157%。
2006年,智能相機(jī)的銷售增長率首次創(chuàng)歷史最低點(diǎn),為19%,而傳統(tǒng)的機(jī)器視覺相機(jī)增長率為29%。其他機(jī)器視覺元件的增長率更高:光源為43%（2005年:34%）,光學(xué)產(chǎn)品為34%（2005年:10%）,視覺軟件為30%（2005年:29%）。幀采集器則重獲一席之地,增長率為3%(2005年:小于1%).
在整套機(jī)器視覺系統(tǒng)中,標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品由于能夠被使用者靈活應(yīng)用及重新配置,需求性仍然很強(qiáng)。這類視覺系統(tǒng)的銷售量增加了5%（2005年:45%）。
2006年為專業(yè)性工作設(shè)計(jì)的視覺系統(tǒng)（專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)）銷售量下降了4%。持續(xù)了先前調(diào)查中的下降趨勢:該類產(chǎn)品的銷售在2005年就已經(jīng)下降了3%。
制造業(yè)中的主要客戶,如:汽車工業(yè)（包括汽車供應(yīng)商）仍占有最大份額（29%）,其次是玻璃工業(yè)（13%）及電子/電器工業(yè)（8%）。
在普通應(yīng)用中,對連續(xù)性材料(continuousmaterial)的檢測（表面檢測）取得了進(jìn)一步進(jìn)展,增長率由2005年的21%上升到了2006年的27%。對零部件的檢測應(yīng)用所占比重仍然最大,為44%。另外,三維技術(shù)繼續(xù)發(fā)揮了重要的作用。
VDMA機(jī)器視覺協(xié)會董事會成員及德國MVTec公司經(jīng)營主管OlafMunkelt博士表示,"很顯然,德國市場發(fā)展良好,我們公司在德國的銷售增長了11%。"根據(jù)VDMA針對這些公司所做的2007年調(diào)查報告顯示,這一行業(yè)的銷售總額將進(jìn)一步增長6個百分點(diǎn)。
與幾年前相比,2006年銷往海外的份額占總產(chǎn)量比例由不到40%增加到了不到57%。從總體上來看,2006年的出口量增加了8%。其中,四分之一多的銷售量在歐洲（除德國）,亞洲及北美市場分別占有總營業(yè)額的不到15%。
在歐洲（除德國）,德國供應(yīng)商的增長幅度最大,為15%。在亞洲的銷售量（包括其他區(qū)域）增長了8%,出口到美洲（北美,中美,及南美）的銷售量下降了2%（在前年實(shí)現(xiàn)大幅度增長后,去年雖有下降,但仍有相當(dāng)大的銷售量）。根據(jù)調(diào)查,面向美國（預(yù)計(jì)增長:19%）及亞洲（預(yù)計(jì)增長:11%）的出口將成為今年主要的增長驅(qū)動力。整體歐洲銷售預(yù)計(jì)將增加2%。
作為VDMA產(chǎn)品目錄調(diào)查中的一項(xiàng)新產(chǎn)品,視覺傳感器的發(fā)展?fàn)顩r最好。視覺傳感器基于CCD或CMOS芯片,是此類產(chǎn)品中的關(guān)鍵性產(chǎn)品,該產(chǎn)品在機(jī)盒內(nèi)同處理器結(jié)合使用,且有配套的專業(yè)應(yīng)用軟件。視覺傳感器常被設(shè)計(jì)用來進(jìn)行專業(yè)性的普遍應(yīng)用,如:半導(dǎo)體產(chǎn)品中的條碼讀取。該類使用方便且價格合理的機(jī)器視覺產(chǎn)品銷售總量增長了157%。
2006年,智能相機(jī)的銷售增長率首次創(chuàng)歷史最低點(diǎn),為19%,而傳統(tǒng)的機(jī)器視覺相機(jī)增長率為29%。其他機(jī)器視覺元件的增長率更高:光源為43%（2005年:34%）,光學(xué)產(chǎn)品為34%（2005年:10%）,視覺軟件為30%（2005年:29%）。幀采集器則重獲一席之地,增長率為3%(2005年:小于1%).
在整套機(jī)器視覺系統(tǒng)中,標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品由于能夠被使用者靈活應(yīng)用及重新配置,需求性仍然很強(qiáng)。這類視覺系統(tǒng)的銷售量增加了5%（2005年:45%）。
2006年為專業(yè)性工作設(shè)計(jì)的視覺系統(tǒng)（專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)）銷售量下降了4%。持續(xù)了先前調(diào)查中的下降趨勢:該類產(chǎn)品的銷售在2005年就已經(jīng)下降了3%。
制造業(yè)中的主要客戶,如:汽車工業(yè)（包括汽車供應(yīng)商）仍占有最大份額（29%）,其次是玻璃工業(yè)（13%）及電子/電器工業(yè)（8%）。
在普通應(yīng)用中,對連續(xù)性材料(continuousmaterial)的檢測（表面檢測）取得了進(jìn)一步進(jìn)展,增長率由2005年的21%上升到了2006年的27%。對零部件的檢測應(yīng)用所占比重仍然最大,為44%。另外,三維技術(shù)繼續(xù)發(fā)揮了重要的作用。
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一種廣泛應(yīng)用于軍事國防、高速公路、電氣化鐵路等領(lǐng)域的環(huán)保型防鼠防蟻電纜日前在北京通過專家鑒定。
電纜防鼠防蟻是國際上目前尚未有效解決的技術(shù)難題。山東華能線纜有限公司從多種天然植物中提取微量元素，經(jīng)多次復(fù)合加入電纜、光纜護(hù)套材料中，使電纜、光纜外護(hù)層含儲特有的辛辣異味，鼠、蟻類動物接觸或噬咬電纜、光纜時，使其嗅覺及口腔神經(jīng)受到刺激而厭棄接觸，從而起到對鼠、蟻的驅(qū)避作用。
防鼠防蟻電纜無毒無害，不污染環(huán)境，使用有效期不少于３０年。鑒定委員會主任、中科院院士簡水生說，這項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，屬于原創(chuàng)性發(fā)明。
電纜防鼠防蟻是國際上目前尚未有效解決的技術(shù)難題。山東華能線纜有限公司從多種天然植物中提取微量元素，經(jīng)多次復(fù)合加入電纜、光纜護(hù)套材料中，使電纜、光纜外護(hù)層含儲特有的辛辣異味，鼠、蟻類動物接觸或噬咬電纜、光纜時，使其嗅覺及口腔神經(jīng)受到刺激而厭棄接觸，從而起到對鼠、蟻的驅(qū)避作用。
防鼠防蟻電纜無毒無害，不污染環(huán)境，使用有效期不少于３０年。鑒定委員會主任、中科院院士簡水生說，這項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，屬于原創(chuàng)性發(fā)明。
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