项目简介-南京工业大学研究部.PDF

推荐奖项：高等学校科学技术进步奖 项目名称：新型太阳能热电集约化系统研发与应用 推荐单位：南京工业大学 项目简介： 石油化工高效太阳能集约化热利用，在节能降耗及绿色环保方面具有重要的 意义。我国的原油凝固点普遍较高,粘度大,常温下流动性差,因此从油井出油后的 输运过程中必须进行加热与保温。在油田的采油、集输等过程中至少有20%左右 的能耗用于原油加热与处理中，如果利用太阳能将大大降低能源损耗、减少环境 污染。然而，太阳能是稀薄的能源，它在地球表面分布广，但能源密度极低，并 且太阳辐射热量有季节、昼夜的规律变化，同时还受阴晴云雨等随机因素的影响， 故太阳辐射热量具有很大的不稳定性。要在加热原油中更好地利用太阳能，必须 解决太阳能的间隙性和不可靠性问题。 项目组在国家、江苏省等科技项目支持下，克服太阳能热利用中太阳能资源 的分散、太阳能集热器集热效率不高等难题，研发了高效太阳能工业集约化热利 用的系列关键技术。 本项目的特点在于理论研究成果、技术与产品研发工程应用推广紧密结合， 创新之处在于： （1）技术的先进性与实用性：建立了有限场地面积下高效集热集电系统， 将覆盖有新型选择性反射外表面层的太阳能集电板通过循环水管与集热水箱相 连接，进而连接恒温水箱和空气源热泵；设计了二次交换式昼夜换热系统和带有 高精度压电陶瓷温度传感器的温差循环泵，从而克服传统太阳能集热系统效率低 的难题；研发了一种用于重油的太阳能昼夜伴热系统，包括太阳能集热阵列、循 环水箱、除氧设备、锅炉和伴热管线，在有效降低生产能源消耗的同时满足了重 油昼夜伴热的需求；研发了一种太阳能锅炉软水预热系统，包括太阳能集热器、 储热水箱、供水泵、温控器、软水水箱、除氧设备和锅炉，利用太阳能提高了软 水的初始温度；研发了一款新型金属网基波纹管式相变蓄热装置，蓄热箱体分为 多层，由壳体、波纹管、流体分配管和流体收集管组成，每一层的波纹管通过流 体分配管和流体收集管相连通，层与层之间波纹管形成紧密错排安置在蓄热箱体 内，同一层中相邻两排波纹管的波节与波谷对应形成紧密错排，且相邻两排波纹 管之间缠绕金属丝形成网状结构以强化传热，蓄热箱体中的空余处充填蓄热相变 材料；最后，研发了一种用于太阳能集热器的新型吸收涂层，即新型光致发光型 铁电陶瓷/碳化钛金属陶瓷复合涂层，通过激光熔覆技术在集热器上制备新型吸 收涂层，极大地提高了聚光型高效太阳能集热系统的使用温度和集热效率，从而 进一步提高太阳能集热系统的热效率。 （2 ）理论成果的系统性与先进性：与国内外同类研究相比，成果整体达到 国际先进水平，具有先进性。成果已发表8篇相关学术论文，被SCI、EI 收录7 篇次，授权发明专利2 项，实用新型专利3 项。 （3 ）成果应用的实效性：2015年至2017年，成果整体已在江苏贝德莱特 太阳能科技有限公司获得应用。近3年来，以销售合同为计算依据，已累计实现 销售金额21255 万元，实现税收3613.20 万元，企业利润2763.15 万元。此外， 还累计创收外汇1956.81万美元，节支总额1487.85 万元，取得了显著的社会和 经济效益。 推广应用情况： 项目成果成功应用于原油管道伴热输送、运油罐车热水清洗、锅炉软水预热 及民用游泳池及居民集中清洁采暖等关键装备。将太阳能转换为热能，显著减低 了煤炭、电能等常规能源消耗，减少了二氧化碳排放，具有十分广阔的应用前景。 有关成套装备在安庆石化储运厂、洛阳石化铁运部等国有大型企业及丹阳新世纪 光电科技有限公司等多家民营企业获得了成功应用，相关应用成果被中国石化网 及中国锅炉网多次报道。 同时，由申报人团队开发的相关材料、元件产品和工程装备在江苏贝德莱特 科技有限公司获得了成功应用并转化为公司产品。近年来，以销售合同为计算依 据，已累计实现销售金额21255 万元。新增加税收3613.2 万元，新增利润2763.15 万元，创造了显著的经济和社会价值。 曾获科技奖励情况：无 主要知识产权证明目录 知识产 知识产权具体 国家 （地 证书 发明专利 授权号 授权日期 权利人 发明人 权类别 名称 区） 编号 有效状态