热能工程研究所

热能工程所由1932年成立的工学院机械工程学系“原动力工程”组发展而来,建设依托于“热能工程”专业这一国家重点学科,主要从事能源领域的人才培养、基础科学与应用科学研究、以及先进技术研发与应用,为构建我国清洁低碳、安全高效的能源体系提供理论和技术支持。研究方向涵括化石能源的清洁高效利用和可再生能源技术开发,包括煤粉燃烧、循环流化床燃烧、燃气轮机燃烧、煤气化、燃烧源污染防治(二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物、痕量元素等)、可再生能源(生物质能、太阳能、燃料电池能等)、固体废弃物资源化利用、二氧化碳减排和储存、氢能、储能、能源生态工程等,以及相关的燃烧学、多相流、热工测量、数值模拟等基础研究。研究涉及能源、电力、国防、动力、航天航空、环保等工业领域和行业。

现有教职员工35人,包括教授15人、研究员2人、副教授及副研究员9人、助理教授及助理研究员5人、高级工程师2人、工程师2人,获博士学位者逾80%。其中,中国工程院院士1人、“长江学者”特聘教授2人、杰青1人、博士生导师24人,教育部“新世纪优秀人才支持计划”获得者6人,硕、博研究生和博士后近百人。

拥有多个国家级、部委级等教学、科研机构:包括“国家级实验教学示范中心”(成员单位)、“热科学及动力工程教育部重点实验室”(成员单位)、“山西-清华大学清洁能源研究院”(成员单位)、“工业锅炉及民用煤清洁燃烧国家工程研究中心”、“燃气轮机与煤气化联合循环国家工程研究中心”、 “清华大学盐碱地区生态修复与固碳研究中心”和“清华大学-中国华能集团有限公司基础能源联合研究院”等。

实验室装备精良、功能先进齐全、拥有大型先进仪器设备50多台,包括傅立叶变换红外光谱仪、高精度热重-差热分析仪、气体组分在线分析仪、元素分析仪、高分辨率气相色谱/质谱联用仪、原子吸收/发射/荧光光谱仪、激光粒子成像测速仪、激光动态颗粒分析仪等。

近年来,研究所为国家能源和相关领域培养大批优秀人才的同时,在科研取得了一系列重要成果,为我国科学事业和国民经济发展做出了应有贡献。已取得的重大技术成果包括:低NOx煤粉燃烧技术、节能型和大型超临界循环流化床燃煤锅炉技术、煤气化技术、湿法/半干法/干法燃煤污染物联合脱除技术、垃圾焚烧与资源化技术、盐碱地脱硫石膏改良技术、重型燃气轮机低污染和低热值燃烧技术、可吸入颗粒物电袋一体化除尘技术、煤与生物质混烧与控制技术等。已取得的重要基础研究成果,包括循环流化床燃烧理论及锅炉设计理论、气固燃烧反应动力学、锅炉汽/水自然循环与传热、流态化气固两相流介尺度特性及曳力模型、煤焦与吸收剂颗粒分形规律及扩散机理、大型燃烧设备的数值数值模拟方法、燃烧源可吸入颗粒物的形成与脱除机理、纳米火焰合成、基于化学链和氨吸收的二氧化碳捕集利用方法、燃煤汞排放控制理论、固体废弃物热处理及高值利用、微重力燃烧、低热值气体基础燃烧特性等。

近十几年,牵头承担多个863、973、科技支撑、重点研究计划、国际重大合作项目,以及来自中国神华集团、华能集团、哈尔滨锅炉厂等国内大型锅炉制造企业、航天部分等工业界科研项目。荣获国际、国家、省市部委级奖励20余项,包括岳光溪教授(第一完成人)、吕俊复教授、杨海瑞教授和刘青研究员完成的“循环流化床锅炉本体和动态仿真关键技术的研究及产业化”的国家科技进步二等奖(2006年)和吕俊复教授(第一完成人)、杨海瑞教授和岳光溪院士等完成的“600MW超临界循环流化床锅炉技术开发、研制与工程示范”的国家科技进步奖一等奖(2017年)。

研究所与国际著名高等院校、跨国公司等有广泛的合作关系,包括美国麻省理工学院、斯坦福大学、日本东京大学、德国亚琛大学、斯图加特大学、瑞典皇家工学院、英国诺丁汉大学等;德国西门子、ABB、阿尔斯通、法国电力公司、日本IHI公司、MHI公司、东芝公司等,以及国际能源署(IEA)等。聘有来自德国、日本高校和工业界6位客座教授;每年接待留学生、博士后等各类交流访问学者数十人。

通过主办和承办大型国际会议,发挥了重要的国际影响力,自1987年起发起主办的国际煤燃烧学术会议(ISCC,每四年一届)、1994年起主办的中韩清洁能源利用学术会议(两年一届)和2017年国际循环床锅炉燃烧技术会议(每年一次),并承办了第20届流化床燃烧国际会议(2009年,西安)、第33届国际燃烧会议(2010,北京)等国际重要专业会议。

联 系 人:张海教授(所长)

联系方式:010-62773153

电子邮件:haizhang@tsinghua.edu.cn

通讯地址:北京市清华大学能源与动力工程系

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