国家重点学科申报报告课件

热能工程学科

二OO一年十一月国家重点学科申报报告1.学科历史回顾2.学科组成及梯队3.学科研究方向4.近五年完成科研项目情况5.目前承担的科研项目6.人才培养7.实验及图书条件8.学科发展目标汇报提纲1.历史回顾1954年，成立全国第一个锅炉专业，前苏联专家开始培养研究生1963年，国内导师开始培养研究生1981年，获硕士学位授予权1990年，获博士学位授予权1994年，建立博士后流动站2000年，获准按一级学科授予博士学位2000年，批准为黑龙江省重点学科学科带头人中国工程院院士 秦裕琨教授主要研究方向： 燃烧及其污染控制 炉内传热 两相流动秦裕琨教授1956年，哈工大研究生班毕业1963年，出版国内首部教材《蒸汽锅炉的燃料、燃烧理论及设备》1974年，出版国内首部关于电站燃油锅炉的专著《燃油燃烧锅炉设备及运行》1980年，提出旋风燃尽室，解决褐煤流化床锅炉的燃烧效率问题，1985年获得部级科技进步二等奖1982年，首次提出热水锅炉自然循环，提出相应的水动力计算方法，1987年获得部级科技进步二等奖1984年，出版国内首部教材《炉内传热》1985年，主持制定机械部标准《层状燃烧及沸腾燃烧工业锅炉热力计算方法》1987年，出版国内首部专著《煤粉燃烧器的设计及运行》目前，受五大锅炉厂委托制定电站锅炉炉膛传热计算方法80年代，130t/h矸石流化床锅炉研制，85年国家科技进步三等奖90年代，系列浓淡煤粉燃烧技术，2000年国家技术发明二等奖2001年，中国工程院院士学术带头人学术方向学术带头人年龄学位评博导时间备注燃烧学吴少华49硕士1997国家863计划洁净煤主题专家组成员燃烧学孙绍增38博士20011998-1999留学英国两相流陆慧林45博士19991994-1997留学美国辐射换热谈和平49博士1995国务院学位委员会学科评议组成员国家杰出青年基金获得者1985-1988留学法国2000留学美国

风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术

首次发现有很多情况下煤粉被无意识分离到炉膛四周，引起结渣、高温腐蚀、且降低燃烧效率；标志性成果

风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术

采取措施使煤粉相对集中于炉膛中部燃烧，而炉膛四周则空气相对过剩，实现了“风包粉”。和浓淡燃烧相结合改善低负荷稳燃降低NOx排放发明了“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术获发明专利1项，实用新型专利6项 另有1项发明专利申请正在进行实质审查适用面广我国所有煤种 无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤主要煤粉燃烧方式四角切向燃烧六角切向燃烧墙式布置旋流燃烧器“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术的性能防高温腐蚀稳燃性能好防结渣燃烧效率高NOx排放低安全经济环保50座电厂93台锅炉总装机容量15692.8MW哈尔滨锅炉厂上海锅炉厂东方锅炉厂北京B&W公司武汉锅炉厂“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术在我国获得广泛应用

鉴定意见：

“风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术，理论上有创新，技术上有突破，适应面宽，投资回收期短，经济效益突出，社会效益明显，市场前景广阔，为煤粉燃烧技术发展做出了贡献，达到了国际先进水平。特别是在用煤粉燃烧方式燃用无烟煤、贫煤时，在同时取得稳燃性能好，燃烧效率高，低NOx生成排放，防止结渣并可望控制高温腐蚀的综合效果方面，属国际领先水平。获奖情况2000年获得

国家技术发明二等奖 黑龙江省科技进步一等奖已经与MitsuiBabcockCo.达成许可使用角置直流式燃烧技术的协议稠密气固两相流

提出多组分稠密气固两相动理学方法两相流系统多尺度方法

复杂体系内部结构及内在规律 煤燃烧技术中气固两相流基础理论和实验的研究

3.2两相流体动力学多组分稠密气固两相动理学方法论文发表在PhysicaA,PhysicReviewE等杂志上1999年的美国流态化领域最高奖Fluor-Dianiel奖得主HamidArastoopour在其受奖综述中回顾了气固两相流的数值模拟和试验研究方法共引用： 图9幅其中引用上文 图2幅（占22.2%）理论研究表面辐射传递——针对镜、漫反射，各向异性反射表面组成的复杂系统内辐射传递，提出一种可在时间域（计算步骤）和空间域（计算域）上同时并行处理的计算方法。半透明介质内辐射传递与耦合换热——将散射传递分解为两个子过程，建立了新的物理模型。热辐射反问题多参数群联合反演NASA辐射换热专家R.Siegel荣获96年度美国传热学最高奖“MaxJakobMemorialAward”时的讲演，综述了半透明介质内热辐射的研究成果(ASMEJ.HeatTransfer，Vol.120，No.1，1998年)共引用：文献100篇，图29幅 其中引用上述论文 2篇（占2%）

图 4幅（占13.8%）法国学者Andre、Degiovanni，1998年的数值计算与本学科1991年的计算作了比较，结果完全一致（ASMEJ.HeatTransfer，Vol.120，No.4，1998年）应用研究“资源一号”卫星重型主战坦克弹道导弹“资源一号”卫星多光谱扫描仪杂光分析CCD相机杂光分析资源一号卫星多光谱扫描仪光学系统结构示意图红外辐射出射图重型主战坦克的红外热像理论建模弹道导弹主动段喷焰红外特性研究，为预警卫星红外探测波段选择提供依据再入段激波层、尾流光辐射特性研究，为导弹突防和反突防识别提供依据弹道导弹主动段全场光谱辐射强度弹道导弹再入段弹头红外光谱区辐射强度4.近五年完成的科研项目情况科研项目与经费主持完成国家级、省部级、国际合作等科研项目7项，科研经费达234万元。近三年来，承担了百万元以上的工程项目7项，均顺利地完成了任务

科研获奖情况

国家技术发明二等奖1项国家科技进步三等奖2项国家自然科学四等奖1项省部级科技进步和教学成果奖35项发表论著（自1996年）出版专著和全国通用教材22部。发表论文300余篇。被SCI收录21篇，EI收录54篇。被国外学者他引45篇次，其中SCI他引44篇次。

5.目前承担的科研项目目前承担科研项目30余项，总经费1864.5万元国家计委、科技部、教育部项目3项国家自然科学、社会科学基金项目5项国务院其它各部门项目及国防重大项目4项地方政府项目4项企事业单位委托项目14项主持国家电力公司重大科技项目“低NOx排放高稳燃性能煤粉燃烧技术的研究” 资助额度：200万元/450万元获1项国家杰出青年科学基金资助项目 资助额度：80万元获5项国家自然科学基金资助项目 资助总额度：87万元6.人才培养获国家级教学成果特等奖1项

获黑龙江优秀教学成果一等奖1项1996年以来出版教材2部1996年省部级优秀教材二等奖1项

专业及课程建设五年来培养硕士、博士、博士后情况招生毕业硕士10790博士4432博士后64近五年研究生在国内公开出版学术期刊上发表论文数277篇，其中SCI收录7篇，EI收录37篇。毕业生活跃在重点大学、研究单位和一些重要领导岗位。 毕业研究生获霍英东基金2项研究生所取得的成果8.实验及图书条件燃烧实验室（煤粉燃烧实验室、流化床燃烧实验室、型煤实验室、脱硫实验室）两相流实验室（空气动力特性实验室、气固两相实验室、水动力学实验室）传热与热工实验室（传热实验室、热物性实验室）受压元件疲劳实验室（仪表及标定实验室、机械加工实验室）哈尔滨市型煤与洁净煤技术研究推广中心

拥有多个特色实验室和研究中心自筹经费500万，用于本学科点所在的能源科学与工程学院的教学、科研楼的改造，2001年10月完工并投入使用，实验室面积增加2200m2。

从重点共建经费中获得建设经费，用于实验室建设，建成或购置如下实验系统。1．PADA测量系统，投资180万元，已建成。2．可见、红外双向光谱反射率测试台，预计投资90万元，已安装。3．低污染燃烧实验台，预计投资100万元。4．气相色谱分析仪，预计投资30万元。5．实验室环境条件改造，预计投资60万元。

利用本学科获得建设经费对实验室建设情况建立低温与超导工程实验室。１、空间材料与环境工程实验室已实现20K-300K温区的低温测试环境,正在筹建液氦温区的制冷设备以实现4.2K-300K的全谱低温试验环境２、建立一个温区在1.5K～300K的多功能低温实验系统，可进一步加装超导磁体，提供1～5T的强磁场。３、已投资＄140万美元购进基础试验设备，开展凝聚态物理研究，以液氦温区和超流氦温区物性测试为特点。贾林祥博士美国布尔海文国家实验室的高能粒子加速器及对撞机部任职研究员，低温技术研究与开发部负责人。哈工大讲聘教授，博士生导师，哈工大低温与超导研究所所长

北京正负电子超导对撞机(BEPCII)国际专家评委纽约州立大学石溪分校机械工程学院的客座教授全美华人低温与超导学会会长(CSCS)