钢材

该技术具有绝缘材料不会开裂、不可燃烧、环保可回收等特征。通过减小气道空气距离、降低绕组高度、应用低损耗取向硅钢材料（或非晶铁芯材料）等措施降低变压器空载损耗。采用高导热硅橡胶、新型散热措施、扁导线等措施降低变压器负载损耗。

冰堵技术是一项实用性非常强的应用技术，本技术研究从实际出发，通过深入的理论研究和多次试验验证，给出了科学有效的评价，解决了冰堵技术的限制问题，扩大了冰堵技术在核电站的应用范围，并总结出一套可行的冰堵工程方案，为现场安全实施冰堵技术提供了良好的指导作用，保证了机组系统的安全可靠运行。 核电站商运以来，冰堵技术没有任何先例和经验可以借鉴参考。经过系统深入的理论研究和多次试验验证，根本解决了冰堵碰到技术难点，实现了多项技术创新。 冰堵应用范围的技术创新。管径应用范围由6英寸扩大到36其寸。管道材料由碳钢和316L不锈钢材料拓展为304L/316L不锈钢、碳钢、低合金钢、铜、铝等多种材料。冰堵介质由由单-一的水介质拓展为水，海水、翻水。 冰堵工程方案的技术创新。针对低温对管道材料影响的理论风险，结合液氮冰堵试验结果和试验数据的分析，提出了可行的预防措施，实现了铁素体材料和奥氏体材料的液氮冰堵。 冰堵夹具的创新应用。之前冰堵夫具只是单一的半封闭夹具，其应用范围有一定限制。根据现场管道位置及布置、创新应用了多种夹具，包括开口式、整体式夹具、柔性冷冻夹套及编绕式冰堵设备。 冰堵验证方法的技术创新。冰塞是否在管道形成是整个后续维修工作开展的前提。由先前单一的疏水法拓展为多种验证方法，包括直接流水法，冰堵区域温度检查法，目视观察结霜法，超声波探测法，单侧压力升高法。 冰堵技术的安全技术创新。根据国内外冰堵失败事件数据的统计，找出冰堵失败的根本原因，总结历史经验教训，列出了安全注意事项和管理层关注的关键点，制定了冰堵技术安全规定。 冰堵位置选择的技术创新。以往冰堵位置选择只是根据经验，没有科学的依据。现在根据试验结论和计算结果，制定了安全可靠的位置选择方法。如冰塞与管道封闭端间的安全距离，冰堵与限制部件的安全距离等。 冰培技术的理论研究创新。根据研究表明，冰塞的强度不是靠冰膨胀后向外的径向力获得，而是依靠管道内壁与冰赛之间的摩擦力，和管道内壁与冰塞之间的附着力（机械互锁理论）结合在一起。

数字化、智能化是发电行业发展大势所趋。智慧电站的发展急需各种快速检测技术提供数据支持。激光诱导击穿光谱（LIBS）技术具有实时、多元素同时测量、可远程检测等优点，是智慧电站发展的重大需求。例如基于LIBS的煤质快速分析可为混配煤、燃烧优化、污染控制等提供支撑，提高电厂运行的经济性和安全性；而基于LIBS的钢材管道原位检测对保障电厂安全运行意义重大。项目组在之前的研究中，揭示了LIBS测量不确定性和误差的产生机理，提出了光谱标准化、主导因素偏最小二乘（PLS）模型、基于自适应光谱数据库的光谱辨识等一整套方法，实现了LIBS精确定量化，获得2017中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖、第九届国际发明展览会金奖。然而，在煤质分析中，面临煤炭种类多样、成分复杂且分布不均匀、挥发分和灰分导致的基体效应严重，环境粉尘震动和温度大幅度变化对LIBS测量影响大等严重挑战；而金属原位测量面临设备小型化要求、元素谱线自吸收和互干扰严重等难题。 根据本项目成果研制的煤质分析仪对煤炭主要指标的测量精度达到传统化学方法的国家标准要求，手持式金属分析仪的测量精度达到或者超过了成熟的X射线荧光技术。项目申请专利23项（授权20项，含1项国际专利），成果通过国外内多家公司获得转化，专利许可金额超过1500万元，并为社会创造经济价值超过1.5亿元。 本项目研制分析仪操作简单、维护方便，检测指标全面，具有较强的可推广性，已应用于火电行业多家单位。项目技术成果的应用可为电厂煤质快速检测、燃烧优化、污染物控制、钢材质检提供数据支撑，推动煤炭清洁高效利用及智慧电厂建设。

本项目成果适用于不同型号的瓷质和玻璃绝缘子。替代原有多套闭式卡模具，且不存在模具不通用或不匹配的情况，施工时仅需一套通用闭式卡即可完成多类绝缘子施工。在卡具材料选取方面，充分利用铝合金和高强度锰钢材料的金属特性，既轻便又大大提升卡具的安全性能和使用寿命。通用闭式卡在国网娄底供电公司输电运检室已得到实际检验，使用效果良好，一套通用闭式卡替代原有多种闭式卡模具，并解决现有模具不匹配的施工难题，在开展玻璃或瓷质绝缘子上的检修工作上拓宽了工器具的适用范围，工作更便捷、更高效，大大降低劳动强度，取得了显著的安全效益和经济效益。通用闭式卡可适用于输配电线路不同型号、不同规范的瓷质和玻璃绝缘子更换施工作业，目前已在湖南全省输电线路施工中推广。通用闭式卡因性能优、通用性强，可推广至全国输电线路专业。

中天钢铁集团（南通）有限公司钢铁总产能 2000 万吨，主要生产精品线棒材及高端热轧卷板，同步建设循环经济、钢材深 加工等相关产业。中天钢铁集团（南通）有限公司工业绿色微电网（简称中天南通微电网），建设 72.5MW 分布式光伏、4台100MW 超高温亚临界煤气发电机组、2台 35MW干熄焦蒸汽发电机组、2 台 25MW 烧结余热发电机组、3台 25MW高炉煤气余压发电机组及配套的智慧能源管控系统，实现全厂区能源的综合平衡与优化调度。

普通漏电流监测传感器多采用硅钢材质铁芯，用其做剩余电流监测时：小电流信号测试灵敏度低，测试精度差。通常这种漏电流类型传感器电流测量范围较小，基本在1A，无法使用于该项目中。因此我们在设计该互感器时选用了纳米晶材质铁芯，其既能保证小电流信号测试精度高，又能保证大电流信号不饱和。设计时在互感器线圈内外侧以及上下面都增加屏蔽措施，保证互感器抗干扰性好，性能稳定，精度高。并且互感器开合处增加了防水胶圈结构，具有防尘、防水、防潮功能。

随着能源技术的不断进步和节能减排的要求，“十三五”科技创新规划已明确将“推进煤炭安全清洁高效开发利用”作为能源战略的中长期发展目标。为进一步降低排放和提高发电效率，提高蒸汽参数成为主导方向，这也给材料的使用带来了更严峻的要求，尤其是焊接性能、抗高温腐蚀和氧化能力、时效性能等，T/P92等铁素体钢和SUPER304H、HR3C等奥氏体钢成为超超临界机组的首选。为适应超超临界火电机组形势的需要，需要解决材料选型和焊接问题。

本课题针对超超临界机组的选材要求，详细调研了目前适用于630-650℃的新型耐热钢材料，从成分及组织、性能特点和工业生产应用三个方面综述了四种新型铁素体钢、两种奥氏体钢和两种铁镍基合金的研究现状，并推荐了630-650℃参数锅炉关键部件的选材方案。同时对两种关键候选新型材料G115（同种钢焊接）和Sanicro25钢（异种钢焊接）的焊接工艺的进行了研究，相关技术填补了国内外空白。解决了630℃℃高效超超临界机组中G115管材实际应用及Sanicro25与T92异种钢焊接问题。 本项目研究成果已在神华国华清远发电有限公司、哈尔滨锅炉厂推荐应用，为630℃高效超超临界机组建设提供了技术支撑。课题研究中G115和Sanicro25两种新材料的焊接工艺可直接应用在新建工程锅炉管的焊接，保证了新建工程的按时开工。同时，具有自主知识产权的国产新型材料的应用打破了国外高等级锅炉管的基断，对我国钢铁行业的振兴起到了重大推动作用。

数字化、智能化是发电行业发展大势所趋。智慧电站的发展急需各种快速检测技术提供数据支持。激光诱导击穿光谱（LIBS）技术具有实时、多元素同时测量、可远程检测等优点，是智慧电站发展的重大需求。例如基于 LIBS 的煤质快速分析可为混配煤、燃烧优化、污染控制等提供支撑，提高电厂运行的经济性和安全性；而基于 LIBS 的钢材管道原位检测对保障电厂安全运行意义重大。项目组在之前的研究中，揭示了 LIBS 测量不确定性和误差的产生机理，提出了光谱标准化、主导因素偏最小二乘（PLS）模型、基于自适应光谱数据库的光谱辨识等一整套方法，实现了 LIBS 精确定量化，获得 2017 中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖、第九届国际发明展览会金奖。然而，在煤质分析中，面临煤炭种类多样、成分复杂且分布不均匀、挥发分和灰分导致的基体效应严重，环境粉尘震动和温度大幅度变化对 LIBS 测量影响大等严重挑战；而金属原位测量面临设备小型化要求、元素谱线自吸收和互干扰严重等难题。 本项目在 LIBS 定量化方法的基础上，分别针对煤质分析和金属检测的难点，进一步提出了以下关键创新技术：1）对煤质分析：提出了光束整形和空间限制方法，解决了煤质不均匀和挥发分灰分导致的等离子不均匀、不稳定的问题；光谱分析算法方面，提出了基体匹配定标模型降低灰分、挥发分变化对测量的影响，多维度光谱辨识方法提高煤炭光谱辨识准确率，考虑煤等离子体中 CN、C2 的存在对含碳量测量的影响，显著降低了基体效应；开发了自稳定同轴激发和光谱收集系统、洁净气体保护系统、恒温控制系统等技术降低环境粉尘震动和温度变化的影响。2）对金属原位检测：采用高重频低能量的激光器，满足仪器小型化要求同时保证较高的光谱信号质量；提出了以黑体辐射为参考的自吸收效应修正方法以及基于综合铁线强度的内定标和互干扰算法，解决了谱线自吸收和互干扰的难点。本项目研制分析仪操作简单、维护方便，检测指标全面，具有较强的可推广性，已应用于火电行业多家单位。项目技术成果的应用可为电厂煤质快速检测、燃烧优化、污染物控制、钢材质检提供数据支撑，推动煤炭清洁高效利用及智慧 电厂建设。

带电作业紧线器是输电线路建设、检修、维护时常用的一种作业工具，其功能是卸载输电线路单片或整串绝缘子张力，达到更换单片或整串绝缘子的要求，保证输电线路安全可靠。带电作业紧线器属于液压类工具，通过油泵向液压缸内泵入或收回液压油使液压缸活塞杆伸出或收回，由于紧线器需要承受8吨以上荷载，传统紧线器的主要零部件均使用钢材制造，自重大、便携性差，过大的作业装备重量对作业人员的体力要求较大，尤其是高空作业或有限空间时过大的体力负荷对施工人员人身安全不利，并且极大的降低了施工效率。因此对传统钢质带电作业紧线器进行轻量化设计，降低自重具有十分重要的现实意义。此外，传统带电作业紧线器无张紧力测量、显示功能，作业人员只能凭借经验才能完成作业，地面监护人员对塔上工具的受力也难以掌控，安全隐患大。