打造智慧综合能源技术转化和应用平台,张家口清洁能源高效利用研究院成立

  7月24日上午,河北张家口清洁能源高效利用研究院有限公司(下文简称研究院)揭牌仪式在创坝园区举行。张家口市长武卫东,国网综合能源服务集团有限公司董事长任伟理,北京工业大学传热与能源利用重点实验室主任、北京燕都碧城科技有限公司总经理吴玉庭出席并共同揭牌。

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研究院以“产学研用”紧密结合为宗旨,以北京工业大学开发的单螺杆能量转换装置等先进清洁能源技术和雄厚的研究实力为技术支持,以国网公司强大的工程应用实力和综合优势为支撑,以一体化和有机集成为发展战略,汇聚全球科学技术尖端资源和渠道,以“共建技术研究院+成果转化公司+产业链项目公司+产业基金”四位一体的模式。研究院致力于能源转化系统及相关产业共性技术、关键性技术和前瞻性技术研发,为综合能源工程技术服务提供从软件到硬件的整体解决方案。

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关于北京工业大学单螺杆能量转换装置:

单螺杆能量转换装置包括实现单螺杆压缩机和单螺杆膨胀机。单螺杆压缩机包括用于空气源和水源热泵机组的单螺杆热泵压缩机;用于汽车空调热泵、冷冻冷藏、工业制冷的单螺杆制冷压缩机;用于气体压缩的单螺杆气体压缩机。压缩机是一种通用机械,各行业都需要各种压缩机,气体压缩机消耗的电量占全国总耗电量的8.4%左右,热泵制冷压缩机耗电量占全国耗电量的9%左右。压缩机属于高端装备,除户用小型滚动转子制冷压缩机和低压空气压缩机我国已实现大批量国产化外,大中型热泵制冷压缩机、中高压气体压缩机和无油压缩机等都依靠进口。单螺杆膨胀机包括用于低温热源(余热、太阳能、地热能等)发电和余压发电的单螺杆膨胀机;用于液化和混合气体分离的低温制冷单螺杆膨胀机。蒸汽轮机和燃气轮机主要用于MW级以上的发电动力机,对于MW级以下的分布式能源,国际上缺乏低成本高性能的膨胀动力机。单螺杆压缩机/膨胀机目前是容积式压缩机/膨胀机的顶级产品,具有容积效率高、噪音低、振动低、寿命长、可靠性高的优点。

北京工业大学在国家重点研发计划、973、863和国家自然科学基金等项目的支持下,经过十几年潜心研究,攻克了单螺杆压缩机/膨胀机核心部螺杆和星轮批量加工的展成加工工艺,给出了四种单螺杆压缩机/膨胀机的单螺杆转子及星轮齿面、刀具、模具和机床运动的统一数学解析解表达式,研制了专用加工机床,实现了世界最宽直径范围螺杆和星轮的低成本高精度批量加工,实现了螺杆和星轮的三维建模;成功研制了从千瓦到百千瓦级的6种型号的单螺杆膨胀机,在世界上最早研制成功了单螺杆膨胀机;成功研制了六种型号三十余台单螺杆制冷压缩机样机,填补了中国没有自主品牌单螺杆制冷压缩机的空白,研制了世界最小的单螺杆制冷压缩机,研制了能在-30℃下工作的补气型单螺杆空气源热泵压缩机;研制了轨道交通用单螺杆空气压缩机、中压单螺杆气体压缩机和大流量单螺杆气体压缩机;研制了单螺杆空气源/水源热泵机组、有机朗肯循环发电机组等并成功进行了示范。

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图:研究团队研制专用机床加工的各种规格的螺杆

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图:北京工业大学研制的各种单螺杆制冷压缩机样机

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图:北京工业大学研制的各种单螺杆气体压缩机样机

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图:北京工业大学研制的各种单螺杆膨胀机样机