基本介紹
研究領域,項目成果,人才團隊,交流合作,所獲榮譽,人員構成,特色成果,
研究領域
實驗室結合我國能源戰略與國民經濟建設需求，在能源與環境領域開展研究，以化石燃料的高效清潔利用，新能源及先進能源系統，低品位能源的高效清潔利用，能源利用過程中的污染物生成、遷移、測量及控制，複雜反應系統中的理論模擬及數值試驗等為主要研究方向，並已形成了鮮明的研究特色。
項目成果
在上述研究方向上，承擔了一大批國家級及省部級項目、企事業合作項目和國際合作項目。從基礎研究、套用基礎研究和產業化示範再到商業化套用，研究開發了擁有自主智慧財產權的系列成果，曾獲國家自然科學獎二等獎1 項，國家技術發明二等獎2 項，國家科技進步二等獎4 項，省部級科技進步一等獎9項、二等獎8項。如水煤漿代油潔淨燃燒技術及產業化套用、電廠鍋爐多種污染物協同脫除半乾法煙氣淨化技術、煤水混合物異重床結團燃燒技術、生活垃圾循環流化床清潔焚燒發電集成技術、可調煤粉濃淡低NOx燃燒及低負荷穩燃技術、煤的最佳化配置、催化潔淨燃燒及產業化套用、工程氣固兩相流動中若干關鍵基礎問題的研究等。另外提出了煤的熱、電、氣、焦油等多聯產方案，並研究開發了石煤、煤矸石綜合利用的灰渣提釩、制水泥等煤炭的分級利用技術；提出了需從含氧官能團定向變換角度解決生物油品位提升的思路，構建了完整的生物質熱化學轉化製取高品位液體燃料的技術路徑，主持負責了國家973項目；研究開發了生物質循環流化床直燃發電技術、醫療廢物和工業危險廢物焚燒處置技術；城市污水污泥和工業有毒有害污泥的乾化焚燒綜合處置技術；大型電站鍋爐燃燒診斷的三維CCD掃描圖像溫度場重建、濃度場測量等理論與技術；建立了可調半導體雷射器測量氣體成分、先進雷射全息診斷的方法和系統；研究開發了電站鍋爐煤粉濃度電磁波法線上監測技術等。
人才團隊
在探索和實踐高水平優秀工學博士人才的培養方面，成功地組織和實踐了一條富有特色和成效的博士生導師團隊的創新之路，多年來的人才培養實踐形成了“五個一”的經驗：一個學術水平高、品德高尚、組織能力強的學術帶頭人；一個高質量、結構合理的博士生導師團隊；一批面向國家重大需求、瞄準學科前沿的高水平科研項目；一個良好的學術環境和氛圍；一批具有國際先進水平的實驗平台。從而培養了一大批一流的創新人才，取得了一流的研究成果。實驗室擁有強大的教學及科學研究團隊，實驗室現有固定人員49人，其中院士1 人，教授23人，研究員2人，博導19人，副教授11 人。擁有國家傑出青年基金獲得者4人、教育部長江學者獎勵計畫特聘教授4 人、國家“973”首席科學家1 人，中國青年科技獎2 人、中國青年科學家提名獎1人、國家批准有突出貢獻的中青年專家1 人、霍英東優秀青年教師獎2 人、國家“百千萬人才工程” 5人、國家新（跨）世紀人才5人。“培養高水平工學博士的新機制”、“瞄準能源學科前沿，構建一流導師群體，培養一流創新人才”和“結合國家重大需求，創建能源與環境複合型人才培養新體系”分別獲得1997 年、2005 年和2009年國家級教學成果二等獎。培養的博士中榮獲全國優秀博士學位論文4篇，提名2 篇。
交流合作
實驗室國際交流與合作十分活躍入，與能源與環境領域國際著名專家學者有深入的合作與交流，智力引進了包括歐美6 個院士和20餘名教授組成的五個研究團隊。實驗室與國外著名的研究高校和世界500強企業成立了“浙江大學-瑞典皇家工學院清潔能源聯合研究中心”、“浙江大學-普林斯頓大學氫能聯合研究中心”、“浙江大學-利茲大學可持續能源國際研究中心”和“浙江大學-法國液化空氣集團富氧燃燒聯合實驗室”等聯合研究基地。近年來承擔了歐盟框架項目、中美合作協定項目、中意合作項目、中法先進研究計畫項目、中日綠色援華計畫等國際合作項目30 餘項。主辦或承辦國際會議 21 次，任國際系列會議大會主席/聯合主席18次；國際會議大會特邀報告19 次。有力提升了實驗室的國際影響力和國際聲譽。
所獲榮譽
2019年3月，被科技部在2018年工程領域和材料領域國家重點實驗室評估結果為工程領域良好類實驗室。
人員構成
====== 實驗室領導班子組成 ======
姓名 | 性別 | 職稱 | 實驗室任職 | 工作單位 |
駱仲泱 | 男 | 長江計畫特聘教授、博導 | 主任 | 浙江大學 |
周俊虎 | 男 | 教授、博導 | 副主任 | 浙江大學 |
施正倫 | 男 | 研究員 | 副主任 | 浙江大學 |
程 軍 | 男 | 副教授 | 外事秘書 | 浙江大學 |
劉建忠 | 男 | 教授、博導 | 科研秘書 | 浙江大學 |
周勁松 | 男 | 教授、博導 | 學術秘書 | 浙江大學 |
====== 第二屆實驗室學術委員會委員 ======
姓 名 性別 職 稱 專業 工作單位
黃其勵（主任委員） 男 院士、博導 動力工程 東北電力公司
倪明江（副主任委員） 男 常務副校長教授、博導 委員 浙江大學
岑可法 男 院士、博導 工程熱物理 浙江大學
包信和 男 研究員、博導 物理化學 中國科學院大連化物所
陳勇 男 研究員、博導 熱能工程 中國科學院廣州能源所
樊建人 男 長江計畫特聘教授、博導 工程熱物理 浙江大學
郭烈錦 男 長江計畫特聘教授、博導 動力工程 西安交通大學
郭慶祥 男 教授、博導 有機化學 中國科技大學
駱仲泱 男 長江計畫特聘教授、博導 工程熱物理 浙江大學
王洋 男 研究員、博導 煤炭化學 中科院山西煤炭化學研究所
姚強 男 長江計畫特聘教授、博導 熱能工程 清華大學
章明川 男 教授、博導 工程熱物理 上海交通大學
鄭楚光 男 教授、博導 動力工程 華中科技大學
====== 第二屆實驗室國際顧問委員會委員 ======
姓 名 性別 職稱、職務 專業 工作單位
Ronald K. Hanson 男 美國工程院院士 燃燒學 Stanford University
Fransson, Torsten Henry 男 瑞典皇家工程院院士 能源動力 瑞典皇家工學院
Tomas Kaberger 男 瑞典皇家工程院院士、瑞典能源署署長 可再生能源 Lund University
Nickolas J. Themelis 男 美國工程院院士 廢棄物能源 Columbia University
Lars Eric Marcus Aldén 男 瑞典皇家科學院、工程院院士 燃燒物理 Lund University
Dawid Y.S.Lou 男 教授、系主任 動力工程 美國Nebraska大學
Joachim Werther 男 教授、所長 多相流 Technical University Hamburg-Harburg
Robert E. Hall 男 空氣廢物管理處處長 污染物控制 美國環保署（EPA）
Alfons Georges Buekens 男 教授 污染物控制 Free University of Brussels
Benjamin Jurcik 男 Air Liquide R&D Scientific Director 化學工程 Air Liquide Laboratories
Choi Sangmin 男 教授、韓國燃燒學會主席 燃燒學 韓國高等工業科技大學(KAIST)
Gérard Grehan 男 教授、實驗室主任 光學物理 法國套用科學院魯昂分院
G. C. Dismukes 男 教授 氫能 美國普林斯頓大學
====== 第一屆實驗室學術委員會組成人員 ======
姓 名 性別 職 稱 學術委員會任職 工作單位
岑可法 男 院士、博導 主任 浙江大學
黃其勵 男 院士、博導 副主任 東北電力公司
鄭楚光 男 教授、博導 委員 華中科技大學
陳昌和 男 教授、博導 委員 清華大學
陳勇 男 研究員、博導 委員 中國科學院
郭烈錦 男 長江計畫特聘教授、博導 委員 西安交通大學
章明川 男 教授、博導 委員 上海交通大學
陳義良 男 教授、博導 委員 中國科技大學
李大冀 男 教授、博導 委員 東南大學
王洋 男 研究員、博導 委員 中科院山西煤化所
於遵宏 男 教授、博導 委員 華東理工大學
倪明江 男 常務副校長教授、博導 委員 浙江大學
駱仲泱 男 長江計畫特聘教授、博導 委員 浙江大學
嚴建華 男 長江計畫特聘教授、博導 委員 浙江大學
樊建人 男 長江計畫特聘教授、博導 委員 浙江大學
====== 第一屆實驗室學術委員會顧問組成 ======
姓 名 性別 職 稱 學術委員會任職 工作單位
P. Basu 男 教授、博導 顧問 加拿大新斯科舍工業大學
谷口博 男 教授、博導 顧問 日本北海道工業大學
向哲愚 男 博士 顧問 美國能源部
C.K.Lee 男 教授 顧問 加拿大國家煤與礦物資源研究所
Dawid Y.S.Lou 男 教授 顧問 美國機械工程師學會、Nebraska大學
J.R.Howard 男 教授 顧問 英國伯明罕大學
固定研究人員
岑可法院士 倪明江教授 駱仲泱教授 嚴建華教授 樊建人教授
高翔教授 池涌教授 周俊虎教授 施正倫研究員 周昊教授 方夢祥教授 周勁松教授 程樂鳴教授
王勤輝教授 陳光明教授 吳祖成教授 邱利民教授 金滔教授 劉建忠教授 蔣旭光教授 李曉東教授
馬增益教授 趙虹教授 楊家林研究員 黃鎮宇教授 王樹榮教授 王飛教授 甘智華副教授 王勤副教授
余春江副教授 周志軍副教授 程軍副教授 金余其副教授 王智化副教授 邱坤贊副教授 翁善勇副教授
蒲興國高工 谷月玲高工 鄭航高工 金軍高工 施正展工程師 陳玲紅工程師 楊衛娟副教授 朱艷群助研
陳彤副研究員 陸勝勇副教授 羅坤副教授 黃群星副教授 成少安教授
特色成果
◆ 電廠鍋爐多種污染物協同脫除半乾法煙氣淨化技術——國家技術發明獎二等獎（2008）
項目成果屬於電力能源領域，是一項具有完全自主智慧財產權的半乾法煙氣淨化新技術，可實現對電廠鍋爐煙氣中 SO2、NOx、HCl、重金屬和有機物等多種污染物的高效協同脫除。
通過研究增濕水量、級數、含濕吸收劑乾燥時間與物理化學吸收反應強度間的內在規律，發明了多級增濕最佳化調控塔內吸收劑濕度技術；通過研究污染物的反應、遷移和控制機理以及氧化性、吸濕性添加劑對吸收劑物理化學吸收反應性能的影響規律，發明了具有吸濕性和增氧性的多組分高活性複合吸收劑，結合多級增濕實現系統協同脫除SO2、NOx、HCl、重金屬和有機物等多種污染物；通過研究氣固流動、傳熱、分離和氣動回送特性及顆粒間碰撞、磨蝕規律，發明了新型多元組合集成系統，提高系統對鍋爐負荷和高硫煤的適應性，保證系統可靠、穩定運行。最終形成了具有完全自主智慧財產權，能達到“三高一多一少”效果（高脫硫率、高燃料和高負荷適應性、多種污染物脫除、少水節水）的電廠鍋爐多種污染物協同脫除半乾法煙氣淨化技術。鑑定意見認為“研究成果具有國際先進水平，其中部分技術達到國際領先水平”。
項目獲發明專利 6 項，先後獲中國專利優秀獎、浙江省科學技術獎一等獎、國家重點新產品獎、國家火炬計畫項目、2008 年國家重點環境保護實用技術（A類）等。研究成果已在浙江、福建、安徽、河南、河北、山西、天津、廣東、深圳、寧夏、昆明等十幾個省市的 200MW 和 135MW 電廠及各種容量的熱電廠上推廣套用 110 多套，是套用最廣的國產煙氣淨化技術之一，在國內外產生了重要影響。
◆ 生活垃圾循環流化床清潔焚燒發電集成技術——國家科技進步二等獎（2006）
固體廢棄物（如城市生活垃圾）高效清潔處理不僅符合國家可持續發展和節能減排重大戰略要求，而且是能源環境領域所面臨的重大科學問題之一。2005年我國城市生活垃圾年產生量為1.56億噸，列世界第二位。由於中國城市生活垃圾是一個形狀、尺度和性質極其複雜的組分混合體，大大有別於常規化石燃料，原有經典的化石燃料熱解燃燒理論和經驗模型已難以簡單套用，處置技術套用缺乏有力的理論支撐。
基於以上認識，本研究以廢棄物無害化、能源化為宗旨，在國家自然科學基金項目（重點和面上）、國家重點基礎研究發展計畫項目、國家高技術研究發展計畫項目、國際合作項目等項目的支持下，對省市生活垃圾高效清潔熱處理過程中存在的若干重要科學問題進行深入研究，在複雜組分燃燒、持久性有機污染物生成與控制等方面取得了一系列創新性成果，形成了完整地具有完全自主智慧財產權的垃圾焚燒集成技術，並已套用在全國範圍的11座（25台焚燒爐）大中城市生活垃圾焚燒發電廠，實現了日處理垃圾7550噸，占國內已建成垃圾焚燒發電廠的20%以上。截至2007 年，實現經濟效益超過20億元。
◆ 工程氣固兩相流動中若干關鍵基礎問題的研究——國家自然科學獎二等獎(2005)
由於影響氣固兩相流動的因素很複雜，它涉及到流體力學、熱力學、傳熱傳質學、燃燒學等許多相關的基礎學科，故迄今為止氣固兩相流動的內在規律，特別是氣固兩相湍流運動中氣相和顆粒相的相互作用等問題，仍遠未被人們所了解和認識。本學科較早就開展了能源清潔利用與高效轉化過程中兩相複雜反應系統的理論模擬及數值試驗研究工作。
本研究在多項國家自然科學基金項目的連續資助下，針對工程氣固兩相流動基礎研究中的一些關鍵性問題，即氣固兩相湍流中顆粒和氣體相互作用的機理和數學模型、氣固兩相流動邊界層中顆粒與壁面相互作用及傳熱的強化機理、流化床中氣固兩相流動特性和影響因素等進行了系統和深入的理論和數值模擬研究。
在上述研究的基礎上，還對燃燒工程中爐內氣固兩相流動、燃燒、傳熱、污染物生成、積灰結渣，氣固兩相分離以及含灰氣流對換熱器管束衝擊磨損和防磨措施等套用基礎性問題作了深入的探討和研究，為工程實際問題的解決提供了重要的理論依據,一些研究成果已在工程中得到了套用。
◆ 可調煤粉濃淡低NOx燃燒及低負荷穩燃技術――國家科學技術進步獎二等獎，2004
針對目前電廠鍋爐NOx排放高、煤種多變、電網峰谷差大，嚴重影響鍋爐安全經濟運行的重大問題，開發了鍋爐使用的多煤種及鍋爐低負荷不投油穩燃的可調煤粉濃淡低NOx燃燒及低負荷穩燃技術。其推廣套用，不僅節減了我國緊缺石油資源的消耗，而且有利於我國環境保護。
該技術具有穩燃能力強、調節手段多、噴口超溫自動報警、首次實現電動遙控、NOx污染物排放低等特點。採用的雙穩燃、雙調節、噴口壁溫報警及電動遙控技術在國內外屬首創。該項技術在提高鍋爐對煤種和負荷適應性方面採取的技術措施有創新，其核心技術獲得了兩項國家發明專利和實用新型專利，綜合性能處於國際先進水平。
該項技術已在上海、浙江、北京等地70餘台鍋爐中得到實施套用，並與兩家鍋爐廠建立了長期合作關係，減少NOx排放達4萬噸/年，經濟效益約1億元/年，經濟效益和社會效益顯著。通過長期廣泛套用，表明該技術：改造後鍋爐在40~100%負荷範圍內脫油著火燃燒穩定，煤種和負荷適應性強；飛灰含碳量有所降低，鍋爐效率提高。NOx排放降低30%~50%，達到400mg/m3左右。
◆ 煤的最佳化配製、催化潔淨燃燒和產業化套用——國家科學技術進步獎二等獎，2001
在對催化燃燒的機理、高溫固硫特性、多相燃燒流體動力學、各種燃料的著火特性、煤中不同組分間的相互作用、高溫情況下污染物的形成及降解等科學問題進行深入研究的基礎上，開發了基於非線性最佳化原理、綜合運用人工智慧神經網路、模糊數學、混合變數最最佳化求解等現代數學方法的多元最佳化潔淨配煤專家系統。用神經網路非線性最佳化配煤模型與傳統線性規劃模型相比使配煤成本大為降低。該成果解決了長期困擾我國的煤種多變給鍋爐安全經濟運行帶來的一系列問題，同時，還解決了煤炭的高效清潔利用問題，為煤炭的綜合利用開闢了一條新途徑。國家鑑定意見認為“承擔單位首次提出了預混分層、預混噴粉等空間二段脫硫技術新思路，使層燃爐高溫脫硫技術取得突破性進展；用神經網路和非線性最佳化理論，開發的最佳化配煤專家系統已成功地在杭州煤場套用；承擔單位進行了大量細緻的基礎研究工作，取得了多項高水平的研究成果。該專題研究達到了國內領先、國際先進的水平。”
杭州市已建成潔淨最佳化配煤生產線，每年為浙江省各電廠配煤 800萬噸，新增產值為 1.5億，創利稅 1800萬元。
◆ 循環懸浮多級增濕半乾法煙氣淨化技術——浙江省科學技術獎一等獎（2006）
項目成果屬於電力能源領域，是一項具有完全自主智慧財產權的半乾法煙氣淨化新技術，可實現對電廠鍋爐煙氣中SO2、NOx、HCl、重金屬和有機物等多種污染物的高效協同脫除。
通過研究增濕水量、級數、含濕吸收劑乾燥時間與物理化學吸收反應強度間的內在規律，提出了多級增濕最佳化調控塔內吸收劑濕度技術；通過研究污染物的反應、遷移和控制機理以及氧化性、吸濕性添加劑對吸收劑物理化學吸收反應性能的影響規律，提出了具有吸濕性和增氧性的多組分高活性複合吸收劑，結合多級增濕實現系統協同脫除SO2、NOx、HCl、重金屬和有機物等多種污染物；通過研究氣固流動、傳熱、分離和氣動回送特性及顆粒間碰撞、腐蝕規律，提出了新型多元組合集成系統，提高系統對鍋爐負荷和高硫煤的適應性，保證系統可靠、穩定運行。最終形成了適合我國國情的循環懸浮多級增濕半乾法煙氣淨化技術。鑑定一件認為“研究成果具有國際先進水平，其中部分技術達到國際領先水平”。
項目獲發明專利6項，先後獲中國專利優秀獎、國家重點新產品獎、國家火炬計畫項目、2008年國家重點環境保護實用技術（A類）等。研究成果已在國內浙江、山西、河北等十幾個省市200MW和135MW電廠及各種容量的熱電廠推廣了77套，近三年累計實現銷售契約額6.6978億元。
◆ 水煤漿代油清潔燃燒技術及產業化套用——浙江省科技進步一等獎（2007）
針對我國石油需求日益強勁增長，供需缺口不斷擴大的趨勢，尋求行之有效的清潔價廉的替代燃料，開發和套用清潔能源已勢在必行。因此，發展水煤漿燃料替代燃料油，是我國能源長期穩定發展的戰略和顯示選擇。
水煤漿是一種新型的低污染代油燃料，它是有65%~75%煤粉，30%~35%的水和少量的添加劑混合而成。它可以像油一樣貯存、輸送和霧化燃燒。浙江大學在國內最早進行水煤漿代油燃燒技術研究，通過多年的基礎研究和技術開發，已形成了具有完全自主智慧財產權的水煤漿代油潔淨燃燒理論、技術及配套工藝。電站鍋爐燃燒效率和熱效率可達到99%和91%以上，工業鍋爐97%和85%以上。研究成果已在 70餘台各種鍋爐和窯爐上大規模推廣套用，包括目前國際上最大的670t/h水煤漿鍋爐和最大的8t/h水煤漿噴嘴。國內大部分各種類型鍋爐首次套用都由浙江大學完成，許多技術指標或套用實例屬國際領先或首創，並且已經或正在向義大利、俄羅斯、日本、印尼、馬來西亞、泰國等國家輸出該技術成果，保持著國際領先水平。
◆ 煤水混合物異重床結團燃燒技術——國家技術發明獎二等獎1997
在對煤生產過程中產生的特殊廢棄物洗煤泥和其它煤水混合物進行大量機理研究的基礎上，解決了諸如不同形態物料的輸送、異比重形態高濃度複雜流態化系統、各種複雜組分的燃燒及氣化反應、污染物的複雜反應機理等科學問題，提出了具有自主智慧財產權的煤水混合物異重床結團燃燒技術。該技術的基本思想為結團燃燒和異比重流化床運行，即利用凝聚結團特性使0.5mm以下小粒煤泥形成幾十毫米煤泥大團塊在爐內充分燃燒達到高燃燒效率，以及使粒度差為幾十倍的煤泥大團塊和床料在床內均勻分布，保證運行穩定，在高效清潔焚燒和控制污染排放等方面達到國內領先和國際先進水平。
研究成果在國內洗煤泥燃燒發電方面已得到廣泛的套用，國內已投運的洗煤泥燃燒發電鍋爐均採用本技術發明。該研究成果在國際上產生了重要影響。本技術已通過不同方式向瑞士、美國、韓國等國家輸出。
