低品位能源利用技术及系统教育部重点试验室.PDF

低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室 基金项目申请指南 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室 2017年开放课题研究基金项目申请指南 一、实验室简介 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室是国家教育部于2012年10月通过建设期验 收，依托重庆大学运行的教育部重点实验室。 本实验室下设可再生能源高效转化及利用研究室，低品位燃料清洁高效能源化利用研究 室，低品位余热余能高效利用研究室，分布式能源技术及系统研究室等多个研究室。低品位热 能利用研究室低品位能源利用技术及系统重点实验室紧密围绕国家科技发展战略和能源战略、 社会发展和国家能源安全面临的重大科学技术问题，以实现低品位能源高效利用的技术和系统 为目标，围绕与国家经济建设目标密切相关的低品位能源科学技术问题开展研究。 实验室主要进行应用基础及技术开发与应用研究，研究方向主要包括：（1）可再生低品 位能源高能转换及利用；（2 ）化石低品位燃料清洁高效能源化利用技术与理论；（3 ）低品位 余热余能高效利用理论与技术；（4 ）基于低品位能源利用的多能互补分布式能源系统理论及 技术。 二、重点资助领域 （1）可再生低品位能源高效转换及利用 ①微生物能源高效转化理论及方法 主要研究微生物能源转化过程中能质传递多尺度强化理论及方法；高效自然模式生物系统 过程仿生理论及人工系统构建方法;生物质微生物气化转化及液化转化机理与特性；微生物制 氢、沼气发酵、纤维素乙醇发酵、微藻能源等高效反应器理论及应用；微生物燃料电池。 ②可再生能源能源利用技术及系统 主要研究微生物制氢、纤维素乙醇发酵、微藻能源、微生物燃料电池等微生物能源转化技 术，微生物能源转换与燃料电池集成发电系统技术。微风能发电技术及系统。风能、太阳能、 生物能与化石燃料复合发电系统的耦合机制及系统运行特性。沼气发酵综合能源利用集成系统 技术。燃煤电厂海藻固碳光生物反应器及能源综合利用集成系统。 （2 ）化石低品位燃料清洁高效利用技术与理论 由于中国仍以煤为主要的能源消费结构，煤炭生产过程中还产生大量的如煤矸石、煤层气 等劣质能源物质。对传统上作为废物处理的劣质能源物质进行高效利用，是调整能源结构和优 化能源利用效率的一个非常重要的方面。传统的化石低品位能源物质的利用，为科学研究提出 了新挑战，如高效利用的基本理论、利用系统的构建和可行性研究，利用设备的研发等都是亟 待解决的问题。本方向着重解决化石低品位一次能源清洁高效利用中的关键理论和相关技术问 题，重点研究内容包括： ①低品位燃料高效清洁能源化转换机制与动力学理论 主要研究基于详细基元反应的低品位燃料燃烧动力学机理与特性；燃料能源化利用中的污 染物生成控制特性与机理；煤矸石、劣质煤、油页岩、石煤等低品位固体燃料高效低污染能源 化利用机理及特性；低浓度煤层气、矿井乏风等劣质化石气体燃料高效能源化利用理论及方法； 醇基燃料、废液等低品位液体燃料的高效转换机制;低品位气体和液体燃料微尺度燃烧理论。 二氧化碳捕获过程中的多相流及传递机理与特性。 ②低品位燃料能源化转换与利用技术及工程应用 主要研究煤矸石、劣质煤、油页岩、石煤等低品位燃料高效低污染能源化利用系统及技术； 低浓度煤层气、矿井乏风等劣质化石气体燃料高效能源化利用系统集成; 醇基燃料、废液等低 品位液体燃料能源化利用技术与装置；大型循环流化床锅炉燃烧技术、小型煤矸石循环流化床 燃烧技术、二甲醚燃烧技术、低品位余热利用技术（流化床灰渣换热技术及系统）、脱硫副产 品资源循环利用技术（镁法脱硫副产品循环利用技术）。 （3 ）低品位余热余能高效利用理论与技术 低品位余热余能利用对于提高能源利用效率，减少燃料的使用，降低污染物的排放具有非 常重要的作用，是节能减排领域的关键技术之一。本方向着重解决工业生产中低品位余热余能 利用中的关键的热物理基础科学问题和相关的应用技术问题重点研究内容包括： ①低品位余热余能高效利用中的关键热物理及热经济学理论 主要研究低温余热深度利用的新型循环及利用模式；循环工质（纯、混合工质）筛选原则、 热物性参数及环境相容性、相平衡特性和相变规律，工质特性对热功转换循环性能的影响。低 品位余热余能回收利用中的高效强化传热传质理论及方法；界面现象与相变换热；多相流及热 质传递；微尺度传输理论。 热力学不可逆性分布与投资成本间的