成果简介：

本技术集成中国矿业大学智慧能源技术及装备工程研究中心的基于三维温度场可视化在线检测技术与装置、基于大数据分析的锅炉燃烧优化控制技术及系统的核心成果和公司多项发明专利技术，突破了锅炉炉内三维燃烧过程可视化检测、数字化闭环控制等一系列技术难题，研发了系列化新一代燃烧在线监控低碳智能锅炉，具有完全自主知识产权。关键核心技术已经通过包括三位中国工程院院士秦裕琨教授、倪维斗教授、岑可法教授在内的国内权威专家组成的鉴定委员会的科技成果鉴定，评价为“达到国际领先水平”。

产品集成三维温度场可视化检测、基于大数据的热工控制、燃烧数值模拟产品开发设计技术等特点，适应于燃烧不同燃料（煤炭、天然气、生物质、垃圾等）、不同容量的中小型工业锅炉。三维温度场可视化监测系统的国内外用户近30家，其中包括13个火电厂、2个大型钢铁企业等。除了在国内应用，三维温度场检测系统先后被巴西圣保罗州陶贝特大学、日本 JPOWER 公司、以及 Alstom 美国 PPL（电站研究所）购买采用。

拥有授权发明专利 20余项、实用新型 1项、科技成果鉴定证书 3 项、学术专著1本，具有自主知识产权和独家产业化权益，无知识产权纠纷。

创新要点：

（1）炉内火焰可视化检测与燃烧诊断技术

秦裕琨院士认为“本项目具有重要的创新性，在用辐射能图像处理方法测量现实炉内三维温度场分布方面达到国际领先水平”。

（2）锅炉燃烧优化与调控技术

倪维斗院士认为“本项目应用火焰图像处理的技术实现了大型电站锅炉内三维温度分布、壁面辐射热流分布的可视化，将炉膛辐射能信号引入机组协调控制系统，取得了显著地控制效果，是对传统机组协调控制的发展，具有重要的创新性，达到国际先进水平”；岑可法院士认为“…,而采用辐射能实现锅炉燃烧优化控制，加快入炉燃料的响应特性方面达到国际先进水平”。

（3）燃烧数值模拟对炉内燃烧优化调控及受热面优化布置的研究

采用燃煤数值模拟计算炉内受热面优化布置、优化设计提供所必须的参数，发现今后投运装置的技术改进，为产品创新设计、改造设计提供理论依据。通过燃烧数值模拟计算的创新研发技术，可以提高新一代工业锅炉产品的不同负荷的设计性能，满足市场多样化的需求，增强产品的市场竞争力。

应用前景：

锅炉是发展国民经济的重要热工设备，广泛应用于国民经济各部门。燃煤电站智能优化运行技术及工程应用，解决了传统锅炉燃烧监控的智能化技术难题，改变我国中小型锅炉高端产品不足、低端产品过剩的局面，促进我国中小型锅炉的技术革新和产业升级，提升我国中小型锅炉整体水平和国际竞争力。新一代燃烧在线监控低碳智能锅炉是碳达峰碳中和的热能动力装备领域的创新高科技产品，通过对传统工业锅炉提升能效，为我国工业锅炉行业年减少3.3~8.3千万吨二氧化碳排放，助力我国碳达峰碳中和的战略目标。产品市场前景广阔，需求迫切。

成果评价或获奖情况：

获中国煤炭工业科学技术奖1项，国家能源科技进步奖1项，教育部技术发明奖1项，省技术发明一等奖1项，省科技进步二等奖1项，省科技进步三等奖2项；获瑞士日内瓦国际发明博览会特别奖。获国家自然基金国家杰出青年科学基金(51025622)、国家重大科研仪器研制项目（51827808）、国家自然科学基金重点项目(50636010)等重大科技计划支持。