孙锐科研成果

基本信息 科学研究 论文专著 课题组内生活简介 招生信息 新建主栏目 基本信息 名称 孙锐，男，汉族，哈尔滨工业大学能源学院碳中和能源技术研究所，教授，博士生导师。长期从事清洁煤燃烧，生物质、固体废弃物燃烧资源化利用，气体火焰燃烧及反应动力学，气固两相流动、燃烧过程的数值模拟，非接触燃烧测量和激光诊断技术等的研究。 重要荣誉/奖励 名称 获2006年国家新世纪优秀人才支持计划基金 获2000年、2015年国家技术发明二等奖 获2011年、2014年黑龙江省科学技术进步一等奖 获“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖 教育/工作经历 名称 1992.07 哈尔滨工业大学 热能工程专业 工学学士学位 1998.12 哈尔滨工业大学 热能工程专业 工学博士学位 1996.04 哈尔滨工业大学 碳中和研究所（原燃烧所） 讲师 2000.09 哈尔滨工业大学 碳中和研究所（原燃烧所） 副教授/硕导 2005.08 哈尔滨工业大学 碳中和研究所（原燃烧所） 教授 2006.03 哈尔滨工业大学 碳中和研究所（原燃烧所） 博士生导师 2003.04-2004.04 英国Sheffield大学 化学工程系 访问学者 科研成果 名称 研究开发出了系列“风控”浓淡型煤粉燃烧技术，覆盖电站锅炉的主要燃烧方式和主要煤种，被国内主要锅炉厂300MW、600MW锅炉燃烧器设计应用中。在国家863、973计划和自然科学基金等资助下，进一步研究开发了宽煤种清洁高效立体分级直流煤粉燃烧技术，该技术已被哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、无锡华光、华西能源、英国三井巴布科克（英巴）等电站锅炉制造厂和环保公司采用，新建和改造中国华能、大唐、国电、华电、国电投、中国神华、华润电力、中石化、中石油等集团和国外能源企业的196家电厂462台锅炉，总容量为1.89亿kW，国内应用占全国煤电装机总容量17.7%。该技术已获得2000年度国家发明二等奖，2010年度黑龙江省科学技术一等奖。作为主要完成人研究开发出拥有自主知识产权的高性能中心给粉旋流煤粉燃烧技术。该技术获得2015年度国家技术发明二等奖。 研究领域 名称 煤清洁燃烧，生物质、有机废废弃物层燃燃烧及烘焙预处理技术，合成气火焰燃烧及反应动力学，煤焦反应和NOx释放规律，低NOx燃烧技术开发与应用，气固两相流动、燃烧数值模拟。 近年来主持和参加国家自然基金面上项目和重点项目，开展煤焦高温、高水蒸气燃烧条件下焦炭氮转化规律的基础研究。采用可达有效反应面积描述煤焦在高温条件下NO还原反应特性，详细测量煤焦反应表面氧、氮复合物种类和定量分布特征，确认含氮、含氧复合物稳定性和NO还原反应性，深入研究获得煤焦反应表面的反应活性位分布、反应动力学特性，获得煤焦高效还原NO反应条件和反应动力学机制。此领域近三年来发表SCI论文15篇。 生物质及城市固体垃圾（MSW）干燥、烘焙热解和焚烧方面基础研究工作和技术开发，获得一次风率、风温、燃料水分、灰分、燃料形状尺寸等因素对燃烧过程影响规律。构建了二维层燃床层内燃烧数值模拟模型，详细模拟床层内温度分布、着火火焰峰面传播特性、床层内烟气污染物NOx、SOx和二噁英等污染物生成特性和燃烧规律。课题组已与韩国能源研究院（KIER）合作建立了50 kg/h 褐煤干燥、生物质烘培实验平台，开展高水分褐煤干燥提质、生物质中低温热解烘焙等相关领域研究工作。在Energy、Fuel、ATE、Waste Management、Fuel、Fuel Process Technology、Energy and Fuels等期刊上发表30余篇高水平研究论文。 在国家重大科学仪器设备开发专项支持下，完成了气体和固体火焰PLIF激光光谱诊断技术研究开发和应用，自主设计建立基于高速PLIF技术的煤粉和天然气火焰燃烧诊断试验装置，详尽测量煤粉火焰中固相颗粒浓度分布，天然气火焰中OH、CHi、NO等自由基和气体分子的浓度分布，分析燃料着火过程以及天然气火焰结构特性。该方向为燃烧科学与激光信息学科交叉研究领域，是国际上活跃前沿研究领域，已在Applied Physics Letters、Optics Express、Sensors等期刊上已发表10余篇高水平研究论文。 论文专著 名称 论文期刊 累计发表论文130余篇，获得发明专利30余项；以下是近三年发表的SCI、EI论文以及部分专利成果： 2020-2022论文成果 [1] Y H Yan, Z K Peng, L T Sun, D K Chen, R Sun*. Effects of blending ratio on combustion and NO emission characteristics during co-firing of semi-char and lignite in a 350 kW pulverized coal-fired furnace [J]. Journal of thermal science, 2022. [2] W K Zhu, X H Li, R Sun*, Y H Yan, M F Yuan, X H Ren, X X Meng, X Yu. Dynamic behaviors of the sodium, calcium and iron release during coal combustion using multi-point LIBS [J]. Combustion and Flame, 2022, 244, 112237. [3] L Zhang, R Sun*, X Y Wang, Z Z Wang, W K Zhu, J Q Wu. Experimental and density functional theory investigation of the NO reduction mechanism by semichars preheated in Ar and CO2/Ar atmospheres[J]. Fuel, 2022, 326, 125080. [4] Y H Yan, W K Zhu, R Sun*, L T Sun, D K Chen, H L Qi, J Q Wu. Effects of particle size on semicoke and high-volatile bituminous coal cofiring in reducing-to-oxidizing environment [J]. Fuel, 2022, 314,123078. [5] Y H Yan, R Sun*, L T Sun, W K Zhu, D K Chen, Effects of primary air velocity on co-combustion characteristics of bituminous coal and semicoke under reducing-to-oxidizing [J]. Fuel processing technology, 2022, 233, 107293. [6] Y H Yan, R Sun*, L T Sun, W K Zhu, D K Chen, H L Qi. Determining the optimum fuel concentration for ignition and combustion of semi-coke and bituminous coal blends with rich/lean burner [J]. Journal of the energy institute, 2022, 100, 225-236. [7] L T Sun, Y H Yan, R Sun*, W K Zhu, M F Yuan, J Q Wu. Effect of bluff body addition in fuel-rich stream on reaction behaviours of large-proportion semicoke rich/lean blended combustion [J]. Fuel, 2022, 308, 122020. [8] L T Sun, R Sun*,Y H Yan, Z W Zhang, W Ke, J Q Wu. Bluff-body MILD combustion of large-proportion semicoke-blend under various secondary air velocities [J]. Fuel, 2022, 320, 123908. [9] L T Sun, R Sun*, Y H Yan, M F Yuan, J Q Wu. Investigation of air-MILD and oxy-MILD combustion characteristics of semicoke and bituminous coal mixtures in a 0.3MW fuel-rich/lean fired furnace [J]. Fuel Processing Technology, 2022, 231, 107247. [10] L T Sun, Y H Yan*, R Sun*, W K Zhu, M F Yuan, H LQi, J Q Wu. Effects of bluff-body cone angle on turbulence-chemistry interaction behaviors in large-scale semicoke and bituminous coal co-combustion [J]. Fuel Processing Technology, 2021, 221, 106915. [11] L T Sun, Y H Yan, R Sun*, Z K Peng, C L Xing, J Q Wu. Influence of nozzle height to width ratio on ignition and NOx emission characteristics of semicoke/bituminous coal blends in a 300 kW pulverized coal-fired furnace [J]. Frontiers in Energy, 2021, 15(2), 431-448. [12] X X Meng, T M Ismail, W Zhou, Y H Yan, X H Ren, R Sun*, M. A. Elsalam. Numerical study of preheating primary air on pinewood and corn straw co-combustion in a fixed bed using Eulerian-Eulerian approach [J]. Fuel, 2021, 289, 119455. [13] H L Qi, R Sun*, J B Peng, X Yu, J Q Wu, Z Cao, Y H Yan, L Zhang. Investigation on the volatile combustion and Fuel-N to NO conversion during pulverized fuel ignition process [J]. Journal of the energy institute, 2021, 100, 66-75. [14] W K Zhu, X H Li, R Sun*, Z Cao, M F Yuan, L T Sun, X Yu, J Q Wu. Investigation of the CN and C-2 emission characteristics and microstructural evolution of coal to char using laser-induced breakdown spectroscopy and Raman spectroscopy [J]. Energy, 2021, 240, 122827. [15] W K Zhu, X H Li, R Sun*, Y Zhang, Y H Yan, X Yu, X H Ren. Investigation of mineral-element migration upon pyrolysis and quantitative prediction of volatiles in coal using laser-induced breakdown spectroscopy [J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2021, 36, 1399. [16] W K Zhu, X H Li, J B Peng, Z Z Wang, R Sun*, L Zhang, X Yu, Y Yang. Study on the combustion behaviours of two high-volatile coal particle streams with high-speed OH-PLIF [J]. Fuel, 2020, 265, 116956. [17] X X Meng, E Rokni, W Zhou, H L Qi, R Sun*, Y A Levendis. Emissions From Oxy-Combustion of Raw and Torrefied Biomass [J]. Journal of Energy Resources Technology-Transactions of the Asme, 2020, 142(12), 122307. [18] X X Meng, W Zhou, Y H Yan, X H Ren, T M Ismail, R Sun*. Effects of preheating primary air and fuel size on the combustion characteristics of blended pinewood and corn straw in a fixed bed [J]. Fuel, 2020, 210, 118481. [19] H L Qi, R Sun*, J B Peng, X X Meng, Z Cao, Z Z Wang, X H Ren, M F Yuan, L Zhang, S J Ding. Experimental investigation on the ignition and combustion characteristics of pyrolyzed char and bituminous coal blends [J]. Fuel, 2020, 281, 118732. [20] Y H Yan, L T Sun, Z K Peng, H L Qi, L Liu, R Sun*. Effects of pyrolyzed semi-char blend ratio on coal combustion and pollution emission in a 0.35 MW pulverized coal-fired furnace [J]. Frontiers in Energy, 2020, 15(1), 78-90. [21] L Zhang, X H Ren, R Sun*, Y A Levendis. A Numerical and Experimental Study on the Effects of CO2 on Laminar Diffusion Methane/Air Flames[J]. Journal of Energy Resources Technology, 2020, 142(8). [22] 袁梦帆，孙锐*，齐洪亮，李昱澎. 热解半焦颗粒携带流中着火特性的数值模拟[J]. 燃烧科学与技术, 2021, 27(6): 591-598. [23] 齐洪亮, 孙锐*, 彭江波, 于欣, 朱文堃, 曹振, 于杨, 高龙, 张泽岳. 煤粉着火燃烧过程光学诊断研究发展[J]. 洁净煤技术, 2021, 27(01): 95-107. [24] 陈登科, 彭政康, 闫永宏, 孙刘涛, 孙锐*. 不同一次风浓淡比下半焦与烟煤混燃热态实验研究[J]. 动力工程学报, 2020, 40(08), 605-613. [25] 闫永宏, 陈登科, 孙刘涛, 彭政康, 孙锐*. 粒径对热解半焦和烟煤掺混燃烧特性的影响和试验研究[J]. 华电技术, 2020, 42(07): 1-10. [26] 孙刘涛, 闫永宏, 陈登科, 彭政康, 孙锐*. 燃烧器钝体扩展角度对半焦/烟煤混燃及NOx排放的影响[J]. 华电技术, 2020, 42(07): 20-27. [27] 彭政康, 闫永宏, 孙刘涛, 朱文堃, 孙锐*. 掺混比对半焦与烟煤混合燃烧及NOx排放特性影响的试验研究[J]. 动力工程学报, 2020, 40(05), 356-364. [28] 陈登科, 闫永宏, 彭政康, 王兴益, 孙刘涛, 孙锐*. 不同挥发分含量煤种与热解半焦混燃热态试验研究[J]. 洁净煤技术, 2020, 1-12. [29] 朱文堃，齐洪亮，杨玉奇，彭江波，孙锐*，丁赛杰，张蕾，田岩. 基于OH-PLIF测量技术的煤粉射流火焰着火燃烧特性[J]. 燃烧科学与技术, 2019, 25(2): 175-181. 2019-2022专利 1）发明专利 [1] 孙锐*, 王兴益, 杜谦, 孟晓晓. 一种烟气二氧化碳捕集提纯系统及方法[P]. 黑龙江省：CN113175687A, 2021-07-27. [2] 孙锐*, 孟晓晓, 邢春礼, 闫永宏, 孙刘涛, 朱文堃. 燃用高温荒煤气的直流燃烧器[P]. 黑龙江省：CN112923361A, 2021-06-08. [3] 邢春礼, 孙锐*, 闫永宏, 朱文堃, 孙刘涛. 一种富氧多重火焰旋流煤粉燃烧器[P]. 黑龙江省：CN110319437B, 2020-09-08. [4] 刑春礼, 孙锐*, 闫永宏, 朱文堃. 一种燃用高温荒煤气的旋流燃烧器[P]. 黑龙江省：CN111623346A, 2020-09-04. [5] 孙锐*, 邢春礼, 闫永宏, 朱文堃. 一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器[P]. 黑龙江省：CN111594830A, 2020-08-28. [6] 邢春礼, 孙锐*, 闫永宏, 朱文堃, 孙刘涛. 一种富氧多重火焰旋流煤粉燃烧器[P]. 黑龙江省：CN110319437A, 2019-10-11. [7] 孙锐*, 邢春礼, 朱文堃, 闫永宏. 一种适用于劣质煤的富氧多重火焰直流燃烧器[P]. 黑龙江省：CN109724086A, 2019-05-07. 2）实用新型 [1] 孙锐*, 王兴益, 杜谦, 孟晓晓. 一种烟气二氧化碳捕集提纯系统[P]. 黑龙江省：CN214700775U, 2021-11-12. [2] 邢春礼, 孙锐*, 闫永宏, 孙刘涛. 一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器[P]. 黑龙江省：CN212456826U, 2021-02-02. [3] 孙锐*, 邢春礼, 朱文堃, 闫永宏. 一种适用于劣质煤的富氧多重火焰直流燃烧器[P]. 黑龙江省：CN209540897U, 2019-10-25. 组内成员简介 名称 团队介绍： 团队成员：孟晓晓 （副教授/硕导） 课题组内已毕业学生30余人，目前组内有博士生6人，硕士研究生5人，近两年组内成员及毕业动态： 序号 姓名 研究生状态 课题方向 1 齐洪亮（毕业） 博士研究生 煤粉颗粒燃烧 2 闫永宏（毕业） 博士研究生 煤粉燃烧 3 孙刘涛 博士研究生 煤粉燃烧 4 张雷 博士研究生 量子化学计算 5 朱文堃（德国联培中） 博士研究生 激光诊断技术 6 袁梦帆 博士研究生 煤焦反应特性模拟 7 王兴益 博士研究生 低压复杂条件下的固体废弃物资源化利用 8 陈登科 博士研究生 微混燃烧组织方法 9 王文童 硕士研究生 CFD模拟 10 安浩东 硕士研究生 微混燃烧组织方法 11 李景煜 硕士研究生 煤的高值化利用 12 司徒会隽 硕士研究生 量化计算 13 刘梁颖 硕士研究生 空气中CO2直接捕集 丰富的组内生活 名称 组内拥有舒适的科研环境、良好的实验室设施、充足的科研经费、丰富的业余活动。 每年招收 2-3名硕士研究生 1-2名博士研究生 如果你热爱科研，有梦想，踏实肯干，那就联系我们吧！ 课题组毕业季 名称 招生信息 名称 招生情况： 硕士研究生：2-3人/年，博士研究生：1-2人/年 研究方向： 1. 煤焦燃烧、气化反应机理和污染物排放控制技术； 2. 合成气燃机燃烧室内低NOx燃烧技术； 3. 生物质资源化利用及CO2直接捕集技术； 4. 基于光学非接触式气体、固体燃料火焰诊断技术。