2017年度北京市科学技术奖励公报 5、大型水电站用高强度易焊接厚板 与配套焊材焊接技术开发应用 由首钢总公司等单位完成 该成果属于新材料领域。随着国家发展清洁能源战略的提出,水电站设计水头和装机容量不断提 高,压力管道作为水电站主动脉,其用钢向特厚、高强、高韧、易焊接发展。成果从水电行业用钢及 应用需求出发,首次提出高水头、大型水电站用易焊接高强水电钢、焊材、配套焊接工艺一体化解决 方案,为大型水电站高效、环保施工和安全、稳定运行做出重要贡献。主要创新点有: 1.基于水电使用需求建立了多制约条件下易焊接水电钢、焊材成分设计模型及组织调控方法,首 次提出易焊接高强水电钢板、焊材、配套焊接工艺一体化解决方案,并形成高水头大型电站用钢制造 及配套焊接集成技术 2.开创性地采用双淬火调质工艺,实现心部贝氏体组织再细化,突破了低压缩比连铸工艺生产保 部性能150mm特厚岔管用板技术瓶颈,进一步减小了钢板的有效晶粒尺寸,起到了阻碍裂纹扩展的 作用,有效提高了特厚板心部韧性,填补了连铸坯轧制工艺生产保心部性能150mm特厚板的技术空 白。 3.开发了具有自主知识产权的特厚板高效焊接技术,即从心部至表面逐步提高热输入差异化热输 入控制技术,并结合现有焊接方法的优、劣势采用心部电焊条填充+上部埋弧焊填充的组合焊接技术 弥补高效埋弧自动焊不适宜小坡口焊接的不足 4.集成焊缝金属精细结构控制技术和低氢高流动性焊条药皮设计方案,首次开发出适应50kJ/皿 大线能量焊接的800MPa级配套超低氢焊材,避免了大热输入下不利于韧性的先共析铁素体和长条状 A组元产生,实现了焊缝金属增韧的目的:优化了焊条药皮中CaF2等无机物配比设计,保证了熔渣 具有良好流动性,从而获得优良的工艺性和成形性。 该成果获发明专利9项、实用新型专利2项,形成技术秘密12项。成果在我国浙江仙居抽水蓄能电 站、马来西亚沐若水电站、巴基斯坦塔贝拉电站等国内外9项大型水电工程中得到应用,近年来经济 效益超过3亿元。成果的实施满足了大型电站升级换代对钢铁材料的力学性能及使用需求,提升了我 国水电装备制造水平和国际竞争力
14 2017年度 北京市科学技术奖励公报 5、大型水电站用高强度易焊接厚板 与配套焊材焊接技术开发应用 由首钢总公司等单位完成 该成果属于新材料领域。随着国家发展清洁能源战略的提出，水电站设计水头和装机容量不断提 高，压力管道作为水电站主动脉，其用钢向特厚、高强、高韧、易焊接发展。成果从水电行业用钢及 应用需求出发，首次提出高水头、大型水电站用易焊接高强水电钢、焊材、配套焊接工艺一体化解决 方案，为大型水电站高效、环保施工和安全、稳定运行做出重要贡献。主要创新点有： 1. 基于水电使用需求建立了多制约条件下易焊接水电钢、焊材成分设计模型及组织调控方法，首 次提出易焊接高强水电钢板、焊材、配套焊接工艺一体化解决方案，并形成高水头大型电站用钢制造 及配套焊接集成技术。 2. 开创性地采用双淬火调质工艺，实现心部贝氏体组织再细化，突破了低压缩比连铸工艺生产保 心部性能150mm特厚岔管用板技术瓶颈，进一步减小了钢板的有效晶粒尺寸，起到了阻碍裂纹扩展的 作用，有效提高了特厚板心部韧性，填补了连铸坯轧制工艺生产保心部性能150mm特厚板的技术空 白。 3. 开发了具有自主知识产权的特厚板高效焊接技术，即从心部至表面逐步提高热输入差异化热输 入控制技术，并结合现有焊接方法的优、劣势采用心部电焊条填充+上部埋弧焊填充的组合焊接技术 弥补高效埋弧自动焊不适宜小坡口焊接的不足。 4. 集成焊缝金属精细结构控制技术和低氢高流动性焊条药皮设计方案，首次开发出适应50kJ/cm 大线能量焊接的800MPa级配套超低氢焊材，避免了大热输入下不利于韧性的先共析铁素体和长条状 MA组元产生，实现了焊缝金属增韧的目的；优化了焊条药皮中CaF2等无机物配比设计，保证了熔渣 具有良好流动性，从而获得优良的工艺性和成形性。 该成果获发明专利9项、实用新型专利2项，形成技术秘密12项。成果在我国浙江仙居抽水蓄能电 站、马来西亚沐若水电站、巴基斯坦塔贝拉电站等国内外9项大型水电工程中得到应用，近年来经济 效益超过3亿元。成果的实施满足了大型电站升级换代对钢铁材料的力学性能及使用需求，提升了我 国水电装备制造水平和国际竞争力
北京市科学技术奖一等奖项目简介 6、农林绿地再生水灌溉关键技术研究与应用 由北京市水科学技术研究院等单位完成 该成果属于水利工程领域。北京市是国内受水资源胁迫程度最高的城市,依赖有限的清水资源难 以维系社会、经济、生态的可持续发展,开发再生水资源是保障首都水安全的必然选择和根本出路。 成果围绕“风险评估-系统调控-髙效利用”关键环节开展理论技术及集成创新,构建了面向农林灌区 和园林绿地的再生水灌溉技术模式。主要创新点包括 1.研发了再生水灌溉风险识别评估技术。国内首次揭示了再生水灌溉对粮食、饲料、工业原料、 蔬菜、绿化植物等5大类101种植物根冠发育及品质的影响规律,建立了基于污染识别、暴露评价、剂 量-效应模型的再生水灌溉健康风险评价方法,阐明了再生水灌溉条件下盐分、重金属、持久性有机 物的环境行为机制,提出了植物灌溉适宜性分类与再生水灌溉适宜性分区,为灌溉风险管控提供了重 要依据。 2.研发了再生水灌溉系统高效调控技术。揭示了悬浮物去除效率与过滤器结构、水力学特征的 响应关系,发明了新型碟片过滤器等关键装备,构建了不同过滤器间合理配置组合模式及运行优化 方式:;提出了灌水器堵塞诱发与持续生长形成机理,研发了4种新型灌水器,系统安全运行时间提升 60%以上:建立了包括3大类、14个指标的再生水安全利用监测评价指标体系,显著提高了系统稳定 性和灌溉安全性 3.研发了再生水优化输配与提质增效技术。发明了再生水输配调蓄工程减渗方法,构建了再生水 人工湿地、土壤渗滤技术及其运行模式,对有机污染物处理率达37%-86%:开发了再生水灌区多水 源优化配置模型与调度系统,可动态模拟制定灌区配水方案和调控阈值,灌区灌溉保证率提高20%。 该成果获发明专利18项,登记软件著作杈6项,发布技术标准6部,出版专著5部,发表SCI、E畋 录论文132篇。成果为各级政府提供决策支持与政策服务110次,广泛应用于全市大中型灌区改造工 程、东南郊水网工程、绿地节水改造、郊野森林公园等重大工程,推广累计利用再生水23.6亿m3,节 水16.3亿m3,应用面积95万亩,节水总效益23.0亿元,为保障首都水安全、支撑首都社会经济发展、 促进北京市节水型社会建设提供了重要科技支撑
15 北京市科学技术奖 一等奖 项目简介 6、农林绿地再生水灌溉关键技术研究与应用 由北京市水科学技术研究院等单位完成 该成果属于水利工程领域。北京市是国内受水资源胁迫程度最高的城市，依赖有限的清水资源难 以维系社会、经济、生态的可持续发展，开发再生水资源是保障首都水安全的必然选择和根本出路。 成果围绕“风险评估-系统调控-高效利用”关键环节开展理论技术及集成创新，构建了面向农林灌区 和园林绿地的再生水灌溉技术模式。主要创新点包括： 1. 研发了再生水灌溉风险识别评估技术。国内首次揭示了再生水灌溉对粮食、饲料、工业原料、 蔬菜、绿化植物等5大类101种植物根冠发育及品质的影响规律，建立了基于污染识别、暴露评价、剂 量-效应模型的再生水灌溉健康风险评价方法，阐明了再生水灌溉条件下盐分、重金属、持久性有机 物的环境行为机制，提出了植物灌溉适宜性分类与再生水灌溉适宜性分区，为灌溉风险管控提供了重 要依据。 2. 研发了再生水灌溉系统高效调控技术。揭示了悬浮物去除效率与过滤器结构、水力学特征的 响应关系，发明了新型碟片过滤器等关键装备，构建了不同过滤器间合理配置组合模式及运行优化 方式；提出了灌水器堵塞诱发与持续生长形成机理，研发了4种新型灌水器，系统安全运行时间提升 60%以上；建立了包括3大类、14个指标的再生水安全利用监测评价指标体系，显著提高了系统稳定 性和灌溉安全性。 3. 研发了再生水优化输配与提质增效技术。发明了再生水输配调蓄工程减渗方法，构建了再生水 人工湿地、土壤渗滤技术及其运行模式，对有机污染物处理率达37%-86%；开发了再生水灌区多水 源优化配置模型与调度系统，可动态模拟制定灌区配水方案和调控阈值，灌区灌溉保证率提高20%。 该成果获发明专利18项，登记软件著作权6项，发布技术标准6部，出版专著5部，发表SCI、EI收 录论文132篇。成果为各级政府提供决策支持与政策服务110次，广泛应用于全市大中型灌区改造工 程、东南郊水网工程、绿地节水改造、郊野森林公园等重大工程，推广累计利用再生水23.6亿m3 ，节 水16.3亿m3 ，应用面积95万亩，节水总效益23.0亿元，为保障首都水安全、支撑首都社会经济发展、 促进北京市节水型社会建设提供了重要科技支撑
2017年度北京市科学技术奖励公报 7、南水北调配套东干渠工程关键技术研究与应用 由北京市水利规划设计研究院完成 该成果属于水利工程领域。随着南水北调工程的建设,供水格局暴露出单项工程均呈树状或带状 形态布局、任一工程段均为单向输水、多数水厂不具备双水源条件等问题。成果围绕北京市南水北调 东干渠工程的总体布局、结构设计、防水设计、穿越风险源、水压试验、安全监测、运行调度等开展 系统性创新及应用研究,突破多项技术难题,保证了东干渠工程的顺利实施。主要创新点包括: 1.构建了国际首例“城市输水环路”,具有闭合相通、双向输水、互为备用、调度灵活等特 点,使北京市真正实现了“三水”联调,并为北京市水系连通创造了条件 2.研发了盾构隧洞灌浆式预应力复合衬砌结构和全维度立体防水及预应力注浆挤密技术,提高 了压力输水隧洞防渗能力和承载能力。使用研制的新型隧洞接缝防水检验设备进行静水压试验,结果 表明渗漏量仅为规范允许渗漏量的21%。 3.研发了新型的地下连续墙刚性接头,提出以地下连续墙、止水旋喷桩组成侧向防水,联合基 坑封底的综合措施,形成基坑全封闭防水技术,保证了工程施工安全,实现施工不抽水,减少抽排地 下水25亿m3。 4.建立了一套针对地下输水隧洞穿越不同风险源的分类分级、加固方法、调度运行、交叉评估 的集成技术体系,创新设计了一套针对地下输水隧洞与不同风险源相互穿越的分类加固方法,并创造 北京市无加固措施下盾构安全穿越盾构的先例 该成果获发明专利1项、实用新型专利2项,发表论文40余篇,并首次编制了《其他工程穿越跨越 或邻近北京市南水北调工程技术规程》。成果的实施使工程投资节省约1A3,每年节省4600万元的抽 水加压费用。成果不仅支撑了南水北调配套东干渠工程的建设,极大缓解了北京市城市用水的紧张状 况,也在青岛地铁1号线土建施工工程、北京轨道交通房山线北延二标施工工程等4项大型重点工程中 推广应用,为国内外大、中城市输水管路建设提供了重要的借鉴
16 2017年度 北京市科学技术奖励公报 7、南水北调配套东干渠工程关键技术研究与应用 由北京市水利规划设计研究院完成 该成果属于水利工程领域。随着南水北调工程的建设，供水格局暴露出单项工程均呈树状或带状 形态布局、任一工程段均为单向输水、多数水厂不具备双水源条件等问题。成果围绕北京市南水北调 东干渠工程的总体布局、结构设计、防水设计、穿越风险源、水压试验、安全监测、运行调度等开展 系统性创新及应用研究，突破多项技术难题，保证了东干渠工程的顺利实施。主要创新点包括： 1．构建了国际首例“城市输水环路”，具有闭合相通、双向输水、互为备用、调度灵活等特 点，使北京市真正实现了“三水”联调，并为北京市水系连通创造了条件。 2．研发了盾构隧洞灌浆式预应力复合衬砌结构和全维度立体防水及预应力注浆挤密技术，提高 了压力输水隧洞防渗能力和承载能力。使用研制的新型隧洞接缝防水检验设备进行静水压试验，结果 表明渗漏量仅为规范允许渗漏量的21%。 3．研发了新型的地下连续墙刚性接头，提出以地下连续墙、止水旋喷桩组成侧向防水，联合基 坑封底的综合措施，形成基坑全封闭防水技术，保证了工程施工安全，实现施工不抽水，减少抽排地 下水2.5亿m3 。 4．建立了一套针对地下输水隧洞穿越不同风险源的分类分级、加固方法、调度运行、交叉评估 的集成技术体系，创新设计了一套针对地下输水隧洞与不同风险源相互穿越的分类加固方法，并创造 北京市无加固措施下盾构安全穿越盾构的先例。 该成果获发明专利1项、实用新型专利2项，发表论文40余篇，并首次编制了《其他工程穿越跨越 或邻近北京市南水北调工程技术规程》。成果的实施使工程投资节省约1/3，每年节省4600万元的抽 水加压费用。成果不仅支撑了南水北调配套东干渠工程的建设，极大缓解了北京市城市用水的紧张状 况，也在青岛地铁1号线土建施工工程、北京轨道交通房山线北延二标施工工程等4项大型重点工程中 推广应用，为国内外大、中城市输水管路建设提供了重要的借鉴
北京市科学技术奖一等奖项目简介 8、烟道气除尘脱硫脱硝(DDS)技术及示范工程 由北京大学等单位完成 该成果属于环境科学技术及资源科学技术领域。成果针对传统的废气净化处理方式效果不佳且费 用较高等问题,开发了新型烟道气除尘、脱硫、脱硝溶剂及配套工艺和设备,解决了传统技术除尘 脱硫、脱硝不彻底的难题,实现了烟道气超低排放或近零排放和资源的综合利用,从工业源头上减少 了污染物排放。主要创新点包括: 1.发明了全新的除尘剂、脱硫剂和脱硝剂。颠覆传统技术,以“相似相溶”原理、“免疫反 应”和“血红蛋白功能”等理论为指导,设计和合成出了无毒、无害、全新的DDS除尘剂、DDS脱硫 剂和DDS脱硝剂等高分子化合物,用来彻底脱除气体中的灰尘、PM粒子、S02、N0x、二嗯英、多环 芳烃等有机物和重金属及微小颗粒,并且进行余热回收和利用。使用新的除尘剂、脱硫剂和脱硝剂, 可以将烟道气中的灰尘(含PM100、PM10、PM25等)含量降至5mgNm3以下,S02含量降至30mg/ Nm3以下,NOx含量降至35mgNm3以下 2.首次建立了DDS除尘剂、DDS脱硫剂和DDS脱硝剂等溶剂全循环的全新工艺。该工艺适应高 硫含量的除尘、脱硫和脱硝,且环保安全。工艺中所使用的溶剂无毒、无害,自身对环境不会造成污 染,因不消耗石灰石、氨或尿素等,也不会产生新的污染物,造成二次污染。DDS除尘液和DDS脱硫 液都是吸收后可再生,再生后的DDS除尘液和DDS脱硫液又可循环重复利用 3.首次实现同时除尘、脱硫和脱硝,并回收S02和NOx及余热。突破传统废气净化处理中脱硝 除尘、脱硫依次进行且相互独立的瓶颈,实现了除尘、脱硫和脱硝的同时进行,提高了废气处理的效 率且有效降低了运行成本:将烟道气中将要被排放到大气中的S02和NOx等废弃物转化成相应的纯液 体S02和硝酸盐等重要化工产品,摒弃了二次污染和污染转移现象。 该成果获发明专利19项,其中国际专利11项,发表论文100多篇,其中被E和SC收录的论文达 80余篇。成果在包钢集团热电厂建立了υDS烟道气脱硫脱硝技术示范工程,效果显著。成果将解决目 前我国大气污染治理的最主要的工业烟气排放问题,推动我国除尘、脱硫、脱硝产业技术的进步,具 有显著的社会效益
17 北京市科学技术奖 一等奖 项目简介 8、烟道气除尘脱硫脱硝（DDS）技术及示范工程 由北京大学等单位完成 该成果属于环境科学技术及资源科学技术领域。成果针对传统的废气净化处理方式效果不佳且费 用较高等问题，开发了新型烟道气除尘、脱硫、脱硝溶剂及配套工艺和设备，解决了传统技术除尘、 脱硫、脱硝不彻底的难题，实现了烟道气超低排放或近零排放和资源的综合利用，从工业源头上减少 了污染物排放。主要创新点包括： 1．发明了全新的除尘剂、脱硫剂和脱硝剂。颠覆传统技术，以“相似相溶”原理、“免疫反 应”和“血红蛋白功能”等理论为指导，设计和合成出了无毒、无害、全新的DDS除尘剂、DDS脱硫 剂和DDS脱硝剂等高分子化合物，用来彻底脱除气体中的灰尘、PM粒子、SO2、NOX、二噁英、多环 芳烃等有机物和重金属及微小颗粒，并且进行余热回收和利用。使用新的除尘剂、脱硫剂和脱硝剂， 可以将烟道气中的灰尘（含PM100、PM10、PM2.5等）含量降至5mg/Nm3 以下，SO2含量降至30mg/ Nm3 以下，NOX含量降至35mg/Nm3 以下。 2．首次建立了DDS除尘剂、DDS脱硫剂和DDS脱硝剂等溶剂全循环的全新工艺。该工艺适应高 硫含量的除尘、脱硫和脱硝，且环保安全。工艺中所使用的溶剂无毒、无害，自身对环境不会造成污 染，因不消耗石灰石、氨或尿素等，也不会产生新的污染物，造成二次污染。DDS除尘液和DDS脱硫 液都是吸收后可再生，再生后的DDS除尘液和DDS脱硫液又可循环重复利用。 3．首次实现同时除尘、脱硫和脱硝，并回收SO2和NOX及余热。突破传统废气净化处理中脱硝、 除尘、脱硫依次进行且相互独立的瓶颈，实现了除尘、脱硫和脱硝的同时进行，提高了废气处理的效 率且有效降低了运行成本；将烟道气中将要被排放到大气中的SO2和NOX等废弃物转化成相应的纯液 体SO2和硝酸盐等重要化工产品，摒弃了二次污染和污染转移现象。 该成果获发明专利19项，其中国际专利11项，发表论文100多篇，其中被EI和SCI所收录的论文达 80余篇。 成果在包钢集团热电厂建立了DDS烟道气脱硫脱硝技术示范工程，效果显著。成果将解决目 前我国大气污染治理的最主要的工业烟气排放问题，推动我国除尘、脱硫、脱硝产业技术的进步，具 有显著的社会效益
2017年度北京市科学技术奖励公报 9、地铁车辆段上盖建筑振动控制成套技术及应用 由北京市劳动保护科学研究所等单位完成 该成果属于环境科学技术及资源科学技术领域。成果针对我国现阶段地铁车辆段上盖开发面临的 环境振动污染问题,在地铁振动预测方法与计算模型,减振产品与技术研发、控制措施设计与工程应 用、标准规范编制等方面取得了系列创造性成果,为地铁车辆段上盖建筑振动控制提供了整套技术支 持。主要创新点包括: 建立了高效精细化地铁振动预测分析方法、模型和平台。基于海量地铁振动实测数据,首次建 立了符合北京地区岩土特性和列车运行特点的地铁振动快速预测模型:提出了基于场地土振动实测数 据频谱枃建并优化的列车荷载模型,编制了参数化分析程序,突破目前二维或2.5维计算模型工程应用 现状,建立了“轨道-岩土-建筑”三维精细化数值仿真平台,解决了工程应用计算效率和振动频域计 算精度难题 2.首次系统开展针对线性移动列车振源的建筑基础和传播途径隔振技术研究,完善了“源强-传 播途径-建筑”多道防护综合振动控制手段。通过理论分析、模型试验、示范工程设计与应用,系统 硏究了建筑基础和传播途径隔振原理、效果、影响因素和设计方法,为地铁车辆段落地区建筑振动控 制提供了新手段 3.首次研发了具有自主知识产权的系列轨道减振产品与相关检测技术和装置。针对不同区域内列 车、吊车以及检修作业产生的复杂振动和噪声源强特点,研发了双层非线性减振扣件、“弹性垫-碎 石道床-减振扣件”组合系统等系列轨道减振产品,产品造价降低20%,维修费用降低85%,满足了 地铁车辆段不同区域开发振动控制需求:研制减振扣件服役期应用性能的自动检测技术和装置,有力 保证了产品效果的稳定性。 该成果获发明专利19项、实用新型专利16项,制(修)订标准7部,发表学术论文30余篇。成果 指导了北京市多个地铁车辆段上盖项目的开发,相关减振产品在北京市地铁车辆段振动控制市场占用 率超过90%,并在上海、深圳等10多个城市的地铁车辆段中得到应用,近三年实现新增销售额5.93亿 元。成果填补了国内技术空白,极大提高了城市土地集约化利用,促进了北京市轨道交通建设良性快 速发展
18 2017年度 北京市科学技术奖励公报 9、地铁车辆段上盖建筑振动控制成套技术及应用 由北京市劳动保护科学研究所等单位完成 该成果属于环境科学技术及资源科学技术领域。成果针对我国现阶段地铁车辆段上盖开发面临的 环境振动污染问题，在地铁振动预测方法与计算模型，减振产品与技术研发、控制措施设计与工程应 用、标准规范编制等方面取得了系列创造性成果，为地铁车辆段上盖建筑振动控制提供了整套技术支 持。主要创新点包括： 1. 建立了高效精细化地铁振动预测分析方法、模型和平台。基于海量地铁振动实测数据，首次建 立了符合北京地区岩土特性和列车运行特点的地铁振动快速预测模型；提出了基于场地土振动实测数 据频谱构建并优化的列车荷载模型，编制了参数化分析程序，突破目前二维或2.5维计算模型工程应用 现状，建立了“轨道-岩土-建筑”三维精细化数值仿真平台，解决了工程应用计算效率和振动频域计 算精度难题。 2. 首次系统开展针对线性移动列车振源的建筑基础和传播途径隔振技术研究，完善了“源强-传 播途径-建筑”多道防护综合振动控制手段。通过理论分析、模型试验、示范工程设计与应用，系统 研究了建筑基础和传播途径隔振原理、效果、影响因素和设计方法，为地铁车辆段落地区建筑振动控 制提供了新手段。 3. 首次研发了具有自主知识产权的系列轨道减振产品与相关检测技术和装置。针对不同区域内列 车、吊车以及检修作业产生的复杂振动和噪声源强特点，研发了双层非线性减振扣件、“弹性垫-碎 石道床-减振扣件”组合系统等系列轨道减振产品，产品造价降低20%，维修费用降低85%，满足了 地铁车辆段不同区域开发振动控制需求；研制减振扣件服役期应用性能的自动检测技术和装置，有力 保证了产品效果的稳定性。 该成果获发明专利19项、实用新型专利16项，制（修）订标准7部，发表学术论文30余篇。成果 指导了北京市多个地铁车辆段上盖项目的开发，相关减振产品在北京市地铁车辆段振动控制市场占用 率超过90%，并在上海、深圳等10多个城市的地铁车辆段中得到应用，近三年实现新增销售额5.93亿 元。成果填补了国内技术空白，极大提高了城市土地集约化利用，促进了北京市轨道交通建设良性快 速发展