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1、国家重点学科申报报告国家重点学科申报报告1.1.学科历史回顾学科历史回顾2.2.学科组成及梯队学科组成及梯队3.3.学科研究方向学科研究方向4.4.近五年完成科研项目情况近五年完成科研项目情况5.5.目前承担的科研项目目前承担的科研项目6.6.人才培养人才培养7.7.实验及图书条件实验及图书条件8.8.学科发展目标学科发展目标汇报提纲1.历史回顾历史回顾1954年,成立全国第一个锅炉专业,前年,成立全国第一个锅炉专业,前苏联专家开始培养研究生苏联专家开始培养研究生1963年,国内导师开始培养研究生年,国内导师开始培养研究生1981年,获硕士学位授予权年,获硕士学位授予权1990年,获博士学位授
2、予权年,获博士学位授予权1994年,建立博士后流动站年,建立博士后流动站2000年,获准按一级学科授予博士学位年,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年,批准为黑龙江省重点学科u 学科骨干学科骨干教授教授1818人人(含含8 8名博导名博导)副教授副教授6 6人人博士学位教师博士学位教师 2525 人人 占占56.856.8%2.2.学科组成及梯队学科组成及梯队u 总人数总人数43人本学科由热能工程教研室,工程热物理教研室和燃烧工程研究所组成u学科带头人学科带头人中国工程院院士中国工程院院士秦裕琨秦裕琨 教授教授主要研究方向:主要研究方向:燃烧及其污染控制燃烧及其污染控
3、制炉内传热炉内传热两相流动两相流动秦裕琨秦裕琨 教授教授19561956年,哈工大研究生班毕业年,哈工大研究生班毕业19631963年,出版国内首部教材蒸汽锅炉的燃料、燃烧理论及设备年,出版国内首部教材蒸汽锅炉的燃料、燃烧理论及设备19741974年,出版国内首部关于电站燃油锅炉的专著燃油燃烧锅炉年,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设备及运行19801980年,提出旋风燃尽室,解决褐煤流化床锅炉的燃烧效率问题,年,提出旋风燃尽室,解决褐煤流化床锅炉的燃烧效率问题,19851985年获得部级科技进步二等奖年获得部级科技进步二等奖19821982年,首次提出热水锅炉自然循环
4、,提出相应的水动力计算方年,首次提出热水锅炉自然循环,提出相应的水动力计算方法,法,19871987年获得部级科技进步二等奖年获得部级科技进步二等奖19841984年,出版国内首部教材炉内传热年,出版国内首部教材炉内传热19851985年,主持制定机械部标准层状燃烧及沸腾燃烧工业锅炉热年,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力计算方法19871987年,出版国内首部专著煤粉燃烧器的设计及运行年,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目前,受五大锅炉厂委托制定电站锅炉炉膛传热计算方法8080年代,年代,130130t/ht/h
5、矸石流化床锅炉研制,矸石流化床锅炉研制,8585年国家科技进步三等奖年国家科技进步三等奖9090年代,系列浓淡煤粉燃烧技术,年代,系列浓淡煤粉燃烧技术,20002000年国家技术发明二等奖年国家技术发明二等奖20012001年,中国工程院院士年,中国工程院院士u学术带头人学术带头人学学学学 术术术术方方方方 向向向向学学学学 术术术术带头人带头人带头人带头人年年年年龄龄龄龄学位学位学位学位评博导评博导评博导评博导时时时时 间间间间备备备备 注注注注燃烧学燃烧学燃烧学燃烧学 吴少华吴少华吴少华吴少华 4949硕士硕士硕士硕士 19971997国家国家国家国家863863863863计划洁净煤主题
6、专计划洁净煤主题专计划洁净煤主题专计划洁净煤主题专家组成员家组成员家组成员家组成员燃烧学燃烧学燃烧学燃烧学 孙绍增孙绍增孙绍增孙绍增 3838博士博士博士博士 200120011998-19991998-1999留学英国留学英国留学英国留学英国两相流两相流两相流两相流 陆慧林陆慧林陆慧林陆慧林 4545博士博士博士博士 199919991994-19971994-1997留学美国留学美国留学美国留学美国辐射换辐射换辐射换辐射换热热热热谈和平谈和平谈和平谈和平 4949博士博士博士博士 19951995国务院学位委员会学科评议国务院学位委员会学科评议国务院学位委员会学科评议国务院学位委员会学科评
7、议组成员组成员组成员组成员 国家杰出青年基金获得者国家杰出青年基金获得者国家杰出青年基金获得者国家杰出青年基金获得者1985-19881985-1988留学法国留学法国留学法国留学法国20002000留学美国留学美国留学美国留学美国3.研究方向 煤的高效、清洁燃烧技术煤的高效、清洁燃烧技术煤粉燃烧理论和技术煤粉燃烧理论和技术流化床燃烧技术流化床燃烧技术烟气净化的理论和技术烟气净化的理论和技术生物质燃料燃烧和废弃物焚烧技术生物质燃料燃烧和废弃物焚烧技术城市燃气工程城市燃气工程 3.1 3.1 燃烧学和清洁燃烧技术燃烧学和清洁燃烧技术 风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术 首首次次
8、发发现现有有很很多多情情况况下下煤煤粉粉被被无无意意识识分分离离到到炉炉膛膛四四周周,引引起起结结渣渣、高高温温腐腐蚀蚀、且且降降低低燃燃烧效率;烧效率;u标志性成果标志性成果 风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术 采采取取措措施施使使煤煤粉粉相相对对集集中中于于炉炉膛膛中中部部燃燃烧烧,而而炉炉膛膛四四周周则则空空气气相相对对过过剩剩,实实现现了了“风风包包粉粉”。和浓淡燃烧相结合和浓淡燃烧相结合改善低负荷稳燃改善低负荷稳燃降低降低NOxNOx排放排放研制了高效率、低阻力的百研制了高效率、低阻力的百叶窗煤粉浓缩器,强化浓淡叶窗煤粉浓缩器,强化浓淡燃烧作用燃烧作用发明了发明了“
9、风包粉风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术系列浓淡煤粉燃烧技术获发明专利获发明专利1 1项,实用新型专利项,实用新型专利6 6项项另有另有1 1项发明专利申请正在进行实质审查项发明专利申请正在进行实质审查适用面广适用面广我国所有煤种我国所有煤种无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤主要煤粉燃烧方式主要煤粉燃烧方式四角切向燃烧四角切向燃烧六角切向燃烧六角切向燃烧墙式布置旋流燃烧器墙式布置旋流燃烧器“风风包包粉粉”系系列列浓浓淡淡煤煤粉粉燃燃烧烧技技术术的的性性能能防高温腐蚀防高温腐蚀稳燃性能好稳燃性能好防防 结结 渣渣燃烧效率高燃烧效率高NOx NOx 排放低排放低安安全全经经济济环保环保50
10、座电厂座电厂93台锅炉台锅炉总装机容量总装机容量15692.8 MW哈尔滨锅炉厂哈尔滨锅炉厂上海锅炉厂上海锅炉厂东方锅炉厂东方锅炉厂北京北京B&W公司公司武汉锅炉厂武汉锅炉厂“风包粉风包粉”系列浓淡煤粉燃烧技术系列浓淡煤粉燃烧技术在我国获得广泛应用在我国获得广泛应用经济效益和社会效益经济效益和社会效益按照不完全统计,因节油,节煤,减少维护费用,按照不完全统计,因节油,节煤,减少维护费用,年创直接经济效益逾年创直接经济效益逾3亿元亿元燃用烟煤燃用烟煤NOx排放量为排放量为318424mg/m3,燃用贫燃用贫煤时煤时410768mg/m3,燃用无烟煤时燃用无烟煤时NOx 800 mg/m3,大幅度
11、降低了大幅度降低了NOx排放量。排放量。根据根据29台机组统计,每年节约标准煤台机组统计,每年节约标准煤70万吨,少万吨,少向大气中排放飞灰向大气中排放飞灰 28万吨,少排万吨,少排CO2 200万吨万吨 鉴定意见鉴定意见:“风风包包粉粉”系系列列浓浓淡淡煤煤粉粉燃燃烧烧技技术术,理理论论上上有有创创新新,技技术术上上有有突突破破,适适应应面面宽宽,投投资资回回收收期期短短,经经济济效效益益突突出出,社社会会效效益益明明显显,市市场场前前景景广广阔阔,为为煤煤粉粉燃燃烧烧技技术术发发展展做做出出了了贡贡献献,达达到到了了国国际际先先进进水水平平。特特别别是是在在用用煤煤粉粉燃燃烧烧方方式式燃燃
12、用用无无烟烟煤煤、贫贫煤煤时时,在在同同时时取取得得稳稳燃燃性性能能好好,燃燃烧烧效效率率高高,低低NOx生生成成排排放放,防防止止结结渣渣并并可可望望控控制制高高温温腐腐蚀蚀的的综综合合效效果方面,属果方面,属国际领先水平国际领先水平。获奖情况获奖情况20002000年获得年获得国家技术发明二等奖国家技术发明二等奖黑龙江省科技进步一等奖黑龙江省科技进步一等奖已经与已经与Mitsui Mitsui Babcock Babcock Co.Co.达成达成许可使用许可使用角置直流角置直流式燃烧技式燃烧技术的协议术的协议生物质燃料燃烧技术生物质燃料燃烧技术本本学学科科将将流流化化床床燃燃烧烧技技术术用
13、用于于生生物物质质利利用用上上,对对媒媒体体流流化化床床中中生生物物质质烧烧结结现现象象、流流化化参参数数和媒体选择方面和媒体选择方面进行了研究。进行了研究。研研制制开开发发了了燃燃稻稻壳壳、葵葵花花籽籽壳壳、废废木木与与木木屑屑、甘甘蔗蔗渣渣及及棕棕榈榈空空果果穗穗等等生生物物废废料料流流化化床床锅锅炉炉1010余台,已余台,已出口出口泰国、马来西亚和加纳。泰国、马来西亚和加纳。19981998年获年获航天工业总公司科技进步二等奖航天工业总公司科技进步二等奖。u标志性成果标志性成果稠密气固两相流稠密气固两相流提出多组分稠密气固两相动理学方法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
14、两相流系统多尺度方法复杂体系内部结构及内在规律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煤燃烧技术中气固两相流基础理论和实验的研究实验的研究 3.2 3.2 两相流体动力学两相流体动力学多组分稠密气固两相动理学方法多组分稠密气固两相动理学方法论文发表在论文发表在Physica A,Physic Review EPhysica A,Physic Review E等杂等杂志上志上19991999年的美国流态化领域最高奖年的美国流态化领域最高奖Fluor-Fluor-DianielDianiel奖得主奖得主Hamid ArastoopourHamid Arastoopour在其受奖在
15、其受奖综述中回顾了气固两相流的数值模拟和试综述中回顾了气固两相流的数值模拟和试验研究方法验研究方法uu共引用:共引用:共引用:共引用:图图图图 9 9 9 9 幅幅幅幅uu其中引用上文其中引用上文其中引用上文其中引用上文图图图图2 2 2 2 幅幅幅幅(占(占(占(占22.2%22.2%22.2%22.2%)热辐射与耦合换热研究热辐射与耦合换热研究 军用目标与环境光辐射特性军用目标与环境光辐射特性 能量有效利用与工质热物性研究能量有效利用与工质热物性研究 3.3 3.3 辐射换热与热力学辐射换热与热力学分析分析理论研究理论研究表表面面辐辐射射传传递递针针对对镜镜、漫漫反反射射,各各向向异异性性
16、反反射射表表面面组组成成的的复复杂杂系系统统内内辐辐射射传传递递,提提出出一一种种可可在在时时间间域域(计计算算步步骤骤)和和空空间间域域(计计算域)上算域)上同时并行处理的计算方法同时并行处理的计算方法。半半透透明明介介质质内内辐辐射射传传递递与与耦耦合合换换热热将将散散射射传传递递分分解解为为两两个个子子过过程程,建建立立了了新新的的物物理理模模型。型。热辐射反问题多参数群联合反演热辐射反问题多参数群联合反演NASANASA辐辐射射换换热热专专家家 R.Siegel R.Siegel 荣荣获获9696年年度度美美国国传传热热学学最最高高奖奖“Max Max JakobJakob Memor
17、ial Memorial Award”Award”时时的的讲讲演演,综综述述了了半半透透明明介介质质内内热热辐辐射射的的研研究究成成果果(ASME ASME J.Heat J.Heat TransferTransfer,Vol.120Vol.120,No.1No.1,19981998年年)共引用:文献共引用:文献100100篇,图篇,图29 29 幅幅其中引用上述其中引用上述论文论文2 2 篇篇(占(占 2%2%)图图4 4 幅幅(占(占13.8%13.8%)Solution from a few typical referencesvv法法国国学学者者Andre、Degiovanni,199
18、8年年的的数数值值计计算算与与本本学学科科1991年年的的计计算算作作了了比比较较,结结果果完完全全一一致致(ASME J.Heat Transfer,Vol.120,No.4,1998年)年)应用研究应用研究“资源一号资源一号”卫星卫星重型主战坦克重型主战坦克弹道导弹弹道导弹“资源一号资源一号”卫星卫星多光谱扫描仪多光谱扫描仪多光谱扫描仪多光谱扫描仪杂光分析杂光分析杂光分析杂光分析CCDCCD相机相机相机相机杂光分析杂光分析杂光分析杂光分析资源一资源一号卫星号卫星多光谱多光谱扫描仪扫描仪光学系光学系统结构统结构示意图示意图红红外外辐辐射射出出射射图图重型主战坦克重型主战坦克的红外热像理论建模
19、的红外热像理论建模弹道导弹弹道导弹主主主主动动动动段段段段喷喷喷喷焰焰焰焰红红红红外外外外特特特特性性性性研研研研究究究究,为为为为预预预预警警警警卫卫卫卫星星星星红红红红外外外外探探探探测波段选择提供依据测波段选择提供依据测波段选择提供依据测波段选择提供依据再再再再入入入入段段段段激激激激波波波波层层层层、尾尾尾尾流流流流光光光光辐辐辐辐射射射射特特特特性性性性研研研研究究究究,为为为为导导导导弹弹弹弹突防和反突防识别提供依据突防和反突防识别提供依据突防和反突防识别提供依据突防和反突防识别提供依据弹道导弹弹道导弹主动段主动段全全场光谱辐场光谱辐射强度射强度 弹道导弹再入段弹道导弹再入段弹头红
20、外光谱区弹头红外光谱区辐射强度辐射强度4.近五年完成的科研项目情况u 科研项目与经费科研项目与经费主持完成国家级、省部级、国际合作等主持完成国家级、省部级、国际合作等科研项目科研项目 7 7 项,科研经费达项,科研经费达 234234 万元。万元。近三年来,承担了百万元以上的工程项近三年来,承担了百万元以上的工程项 目目 7 7 项,均顺利地完成了任务项,均顺利地完成了任务 u科研获奖情况科研获奖情况 国家技术发明二等奖国家技术发明二等奖1 1项项国家科技进步三等奖国家科技进步三等奖2 2项项国家自然科学四等奖国家自然科学四等奖1 1项项省部级科技进步和教学成果奖省部级科技进步和教学成果奖35
21、35项项u发表论著(自发表论著(自19961996年)年)出版专著和全国通用教材出版专著和全国通用教材2222部。部。发表论文发表论文300300余篇。余篇。被被SCISCI收录收录2121篇,篇,EIEI收录收录5454篇。篇。被国外学者他引被国外学者他引4545篇次,其中篇次,其中SCISCI他引他引4444篇次。篇次。5.目前承担的科研项目目前承担科研项目目前承担科研项目3030余项,总经费余项,总经费1864.51864.5万元万元国家计委、科技部、教育部项目国家计委、科技部、教育部项目 3 3项项国家自然科学、社会科学基金项目国家自然科学、社会科学基金项目 5 5项项国务院其它各部门
22、项目及国防重大项目国务院其它各部门项目及国防重大项目 4 4项项地方政府项目地方政府项目 4 4项项企事业单位委托项目企事业单位委托项目 1414项项主持主持国家电力公司重大科技项目国家电力公司重大科技项目“低低NOxNOx排放高稳燃性能煤粉燃烧技术的研排放高稳燃性能煤粉燃烧技术的研究究”资助额度:资助额度:200200万元万元/450/450万元万元获获1 1项项国家杰出青年科学基金国家杰出青年科学基金资助项目资助项目 资助额度:资助额度:8080万元万元获获5 5项项国家自然科学基金国家自然科学基金资助项目资助项目 资助总额度:资助总额度:8787万元万元6.人才培养获获国家级教学成果特等
23、奖国家级教学成果特等奖1 1项项 获获黑龙江优秀教学成果一等奖黑龙江优秀教学成果一等奖1 1项项19961996年以来出版教材年以来出版教材2 2部部19961996年省部级优秀教材二等奖年省部级优秀教材二等奖1 1项项 u专业及课程建设专业及课程建设u五年来培养硕士、博士、博士后情况五年来培养硕士、博士、博士后情况招生招生招生招生毕业毕业毕业毕业硕硕硕硕 士士士士10710710710790909090博博博博 士士士士4444444432323232博士后博士后博士后博士后6 6 6 64 4 4 4近五年研究生在国内公开出版学术期刊近五年研究生在国内公开出版学术期刊上发表论文数上发表论文
24、数277277篇,其中篇,其中SCISCI收录收录7 7篇,篇,EIEI收录收录3737篇。篇。毕业生活跃在重点大学、研究单位和一毕业生活跃在重点大学、研究单位和一些重要领导岗位。些重要领导岗位。毕业研究生获霍英东基金毕业研究生获霍英东基金2 2项项u研究生所取得的成果研究生所取得的成果8.8.实验及图书条件实验及图书条件燃烧实验室燃烧实验室(煤粉燃烧实验室煤粉燃烧实验室、流化床燃烧实流化床燃烧实验室验室、型煤实验室型煤实验室、脱硫实验室脱硫实验室 )两相流实验室两相流实验室 (空气动力特性实验室空气动力特性实验室、气固两气固两相实验室相实验室、水动力学实验室水动力学实验室 )传热与热工实验室
25、传热与热工实验室(传热实验室传热实验室、热物性实验热物性实验室室 )受压元件疲劳实验室受压元件疲劳实验室 (仪表及标定实验室仪表及标定实验室、机机械加工实验室械加工实验室 )哈尔滨市哈尔滨市型煤与洁净煤技术研究推广中心型煤与洁净煤技术研究推广中心 u拥有多个特色实验室和研究中心拥有多个特色实验室和研究中心自筹经费自筹经费500500万,用于本学科点所在的能源科万,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,学与工程学院的教学、科研楼的改造,20012001年年1010月完工并投入使用,实验室面积增加月完工并投入使用,实验室面积增加22002200m m2 2。从重点共建经费中获得
26、建设经费,用于实验室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。建设,建成或购置如下实验系统。1 1PADAPADA测量系统测量系统,投资,投资180180万元,万元,已建成已建成。2 2可见、红外双向光谱反射率测试台可见、红外双向光谱反射率测试台,预计,预计 投资投资9090万元,已安装。万元,已安装。3 3低污染燃烧实验台低污染燃烧实验台,预计投资,预计投资100100万元。万元。4 4气相色谱分析仪气相色谱分析仪,预计投资,预计投资3030万元。万元。5 5实验室环境条件改造,预计投资实验室环境条件改造,预计投资6060万元。万元。u利用本学科获得建设经费对实验
27、室建设情况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。建立低温与超导工程实验室。、空间材料与环境工程实验室已实现、空间材料与环境工程实验室已实现2020K-300KK-300K温区的温区的低温测试环境低温测试环境,正在筹建液氦温区的制正在筹建液氦温区的制冷设备以实现冷设备以实现4.24.2K-300KK-300K的的全谱低温试验环境全谱低温试验环境、建立一个温区在建立一个温区在1.51.5K K300K300K的的多功能低温实多功能低温实验系统验系统,可进一步加装超导磁体,提供,可进一步加装超导磁体,提供1 15 5T T的强磁场的强磁场 。、已投资、已投资140140万美
28、元万美元购进基础试验设备,开购进基础试验设备,开展展凝聚态物理研究凝聚态物理研究 ,以液氦温区和超流氦温,以液氦温区和超流氦温区物性测试为特点。区物性测试为特点。贾林祥博士贾林祥博士美国美国布尔海文国家实验室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,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,哈工大讲聘教授,博士生导师,哈工大低温与超导研究所所长哈工大低温与超导研究所所长 北京正负电子超导对撞机北京正负电子超导对撞机(BEPCII)BEPCII)国际专家评委国际专家评委纽约州立大学石溪分校机械工程学院的客
29、座教授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全美华人低温与超导学会会长(CSCS)CSCS)近近5 5年来,在国际科技刊物发表论文年来,在国际科技刊物发表论文2020余篇,为美国宇航局和能源余篇,为美国宇航局和能源部编写技术文件部编写技术文件5050余部。余部。19931993年年4 4月获全美大学月获全美大学“BFGoodrich”BFGoodrich”发明竞赛奖发明竞赛奖成功地解决了航天飞机液氢系统重大泄漏的难题,为肯尼迪航天中成功地解决了航天飞机液氢系统重大泄漏的难题,为肯尼迪航天中心研制了一套新型液氢系统;心研制了一套新型液氢系统;19941994年年8 8月获美国宇航局特殊贡月获美国宇航局特殊贡献奖,献奖,其成果参加其成果参加“NASA TECH 2002”NASA TECH 2002”展览。展览。u引进人才引进人才 总体目标总体目标通过通过“十五十五”期间的建设,将把本期间的建设,将把本学科建成国内一流、国际知名的国学科建成国内一流、国际知名的国家级重点学科。家级重点学科。感谢感谢各位各位领导领导和专和专家家!
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