编者按:
为深入贯彻国家创新驱动发展战略,切实提升教育服务区域创新发展、协调发展、绿色发展能力。学校主动担当、积极作为,制定并实施了《沈阳工程学院服务振兴技术创新研发先导计划暂行管理办法》,为学校科研创新筑牢制度根基。办法推行后,创新机制成效显著。通过“揭榜挂帅”“成果闭环管理”“产学深度融合”机制,学校在能源电力领域立足“源、网、荷、储”专业布局,科研成果实现重大突破,一批实用性强的创新成果不断涌现,为地方经济发展和产业升级注入强劲动力。
为全面展示近年来科研工作取得的丰硕成果,学校推出“创新机制发力,科研硕果盈枝”系列报道,围绕“源侧”篇、“网侧”篇、“荷侧”篇、“储侧”篇集中展现科研风采,激励更多师生投身科技创新,全面助力学校高质量发展。
“源侧”篇②
成果技术领域:新能源及清洁能源
成果简介:
生物质燃料作为一种可再生能源,被认为是一种潜力巨大的新能源,在缓解能源短缺、保障能源安全、保护生态环境等方面具有独特优势。根据工程热化学反应所需时间尺度的长短,生物质热化学转化利用可分为快速热裂解法和慢速热裂解法。其中,快速热裂解法被广泛应用于生物质油的工程制备,通过这种方法可以实现较高的生物质油产出率,热裂解油的品质和传统汽油相当。热重分析是生物质工程热化学应用必要的分析手段,通过热重分析可以得到燃料在加热过程中温度与失重量之间的响应关系,计算物质中所含水分、不可凝气体、生物质油、生物质炭等热裂解产物成分比例,了解生物质的物理化学性质。团队开发了一种基于半导体激光加热的快速热重分析仪。该装置能够实现生物质、煤,以及其他燃料的快速热重分析,受热过程均匀,测量精度高,突破传统热重分析升温速率瓶颈、大幅提升燃料热解分析效率,填补了国内快速热重分析仪的空白,解决了传统慢速热重分析仪难以为燃料快速热解工程应用提供准确参数的问题。

技术创新点:
1.技术解决方案。
(1)与慢速热重分析仪相比,该仪器以半导体激光发射源为加热装置,可实现在不同升温速率下对燃料快速热解,最高升温速率是常规热重分析仪升温速率的125倍;
(2)该仪器受热均匀、物料加热完全彻底、可实现连续送样检测,有效地降低热解过程中的能量消耗。在相同炭产率条件下,热解能耗可降低约1000倍(以干馏炉慢速热解为例)。与此同时,极大地缩短了检测周期;
(3)通过数据采集终端能够实现实时失重测量和在线测温。能够根据反馈温度在线响应调节激光输出功率;能够实现失重速率可视化分析,完成燃料放热量计算。

2.技术指标对比国内外的先进性。
(1)测温监测范围-50℃—1650℃之间,分辨率0.1℃,误差2.5℃。
(2)质量监测范围0—12g,分度值0.1mg,误差0.06mg。
(3)升温响应温度分度值0.1℃/s,最大升温速率200℃/s,最大响应时间5ms,热解功率72.5W(热解终温400℃,升温速率10℃/s)。


商业价值:
1.填补了国内快速热重分析仪空白,解决了传统慢速热重分析仪难以为燃料快速热解工程应用提供准确参数的问题。预计年产值可达千万级。
2.该仪器和分析方法可以为生物质快速热解工程应用提供准确生物质燃烧特性参数,具备工农互补的特点,同时也契合国家乡村振兴、“碳达峰、碳中和”发展战略,对于推动经济社会发展和富农惠农具有重要意义。