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基本信息
孙锐，男，汉族，1970年11月生。哈尔滨工业大学能源学院燃烧工程研究所，教授，博士生导师。长期从事清洁煤燃烧的研究，生物质、垃圾燃烧及资源化技术，气体火焰燃烧及反应动力学，激光测量和诊断技术，低NOx燃烧技术的开发与应用，气固两相流动、传热和燃烧过程的数值模拟。

教育经历
1992. 7

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. 4

哈尔滨工业大学

能源学院

讲师
2000.9

哈尔滨工业大学

燃烧工程研究所

副教授、硕士研究生导师
2005.8

哈尔滨工业大学

燃烧工程研究所

教授
2003.4-2004.4

英国Sheffield大学

化学工程系

访问学者研究
2006.3

哈尔滨工业大学

燃烧工程研究所

博士生导师



获奖情况

标题获奖情况

简单介绍2006年度国家新世纪优秀人才支持计划基金。作为主要完成人获2000、2015年度两项国家技术发明二等奖，“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果，1999、2010年两项黑龙江省科学技术进步一等奖，2014年一项黑龙江省技术发明一等奖。

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1、科研成果

2、研究领域



科研成果
近年来，开发研制出了一系列“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，被国内主要锅炉厂应用在300MW、600MW锅炉燃烧器设计中。已成功利用立体分级“风控”浓淡型煤粉燃烧技术，完成了北京市政府奥运会前重点工程中7台电站锅炉的低NOx燃烧系统改造项目，改造后锅炉最低NOx排放水平达到250mg/m3（O2=6%）。该技术已被美国联合能源公司用于两台200MW机组锅炉燃烧系统的改造和英国Doosan Babcock Energy Technologies Ltd. 应用在姚孟电厂一台300MW锅炉整体改造中。参加了国家“973”计划“燃煤污染物干法联合脱除的基础研究”子课题，对炉内污染物的联合脱除技术开展基础研究。完成了自然科学基金“层燃式城市垃圾焚烧炉床层内燃烧过程的数值模拟和实验研究”，项目已结题。发表论文100余篇，获得发明专利30余项。

研究领域
目前主要研究方向：

煤清洁燃烧，生物质、垃圾燃烧及资源化技术，气体火焰燃烧及反应动力学，激光测量和诊断技术，低NOx燃烧技术的开发与应用，气固两相流动、传热和燃烧过程的数值模拟。

1、脱灰煤和原煤中氮在加压O₂/H₂O燃烧条件下的演变机制

脱灰煤和原煤在加压O₂/H₂O条件下的燃烧动力学，燃料中氮演变机制是煤基固体燃料-氧-水蒸气燃烧的重要理论基础，是实现第三代富氧燃烧技术及近零排放“OCCSS”系统的基础和关键，对于加深理解煤中矿物质对于煤燃烧过程的影响，以及高水分褐煤燃烧和煤气化过程也具有重要的意义。

2、高温燃烧条件下煤焦中氮向NO转化的实验研究

煤焦中氮元素向NO的转化是燃料型NO释放的重要来源，针对不同制备条件下煤焦和脱灰煤焦，在高温水平管式炉上对不同燃烧条件下焦炭氮转化为NO的规律开展实验研究，获得孔隙传质特性和煤焦反应性对氮转化影响的宏观规律；对燃烧不同阶段下的煤焦样品在程序升温脱附(TPD)反应器和程序升温还原（TPR）反应器进行脱附测量，结合X射线光电子能谱（XPS）测试技术，对煤焦表面含氧、含氮复合物存在形式、数量和稳定性开展测量和分析，获得氮的转化的反应主要路径和速率限制因素；在TPD反应器上进行低温吸附和脉冲吸附，根据不稳定“中间复合物”脱附量的测量得出低温和高温下焦炭表面反应活性位数量及性质，定量描述焦炭对O₂或NO的反应活性；通过对表面复合物生成和分解动力学特性的实验和机理分析研究，获得焦炭燃烧中氮向NO转化的影响机制和主要反应路径，进一步完善焦炭氮向NO转化的动力学模型，为清洁煤燃烧技术提供基础研究的支撑。

3、煤粉燃烧过程激光诊断研究

PLIF技术是激光光谱燃烧诊断技术的一种，对于测量目标的非介入性、高分辨率和高灵敏度，在国内外的燃烧科学的研究领域受到广泛重视。PLIF采用可调谐激光形成的“片状”光束，选择性激发燃烧场中的自由基或示踪粒子辐射荧光，通过对该荧光成像获得燃烧区域的二维空间分布信息，是研究流场和燃烧最重要的技术手段之一。

自主设计并搭建了适于PLIF测量的煤粉火焰燃烧诊断试验装置（申报国家发明专利已受理），采用高速PLIF（平面激光诱导荧光）系统、ICCD相机详尽测量煤粉颗粒周围及火焰中OH、CH、NO等自由基的浓度分布情况，并结合B型热电偶和辐射高温计对火焰温度及颗粒表面温度进行在线连续测量，烟气分析仪取样分析煤粉燃烧后烟气成分等手段，来分析煤粉着火过程以及煤粉燃烧火焰结构变化。采用中间取样技术，获得不同反应阶段的焦炭样品，进行元素分析、XPS和13C-NMR分析，获得焦炭表面含氮、含硫组分的演变规律。深入揭示煤粉燃烧反应和污染物生成规律，为提出新的满足煤粉燃烧要求的燃烧技术提供重要支撑。

4、生物质的热解和燃烧特性研究

以生物质为研究对象，建立一维固定床反应器（层燃炉），研究生物质在层燃炉中的燃烧特性，包括一次风率、一次风温、燃料粒径、燃料含水量等的变化，对燃烧过程中炉膛内温度变化、烟气浓度变化的影响；生物质与煤粉混烧技术的研究，主要通过生物质与煤混烧降低硫的排放量；生物质热解与燃烧过程中碱金属的析出和迁移特性研究，主要解决碱金属造成的炉膛腐蚀结渣等问题。




论文专著
论文期刊

发表论文100余篇，获得发明专利30余项，部分成果如下：

期刊论文

[1] Ma Yufei, Li Xudong, Yu Xin, Fan Rongwei, Yan Renpeng, Peng Jiangbo, Xu Xinrui, Sun Rui, Chen Deying. A novel miniaturized passively Q-switched pulse-burst laser for engine ignition. Optics express(2014)SCI

[2] Leungo Kelebopile, Rui Sun, Hui Wang, Xin Zhang, Shaohua Wu. Pore development and combustion behavior of gasified semi-char in a drop tube furnace. Fuel Processing Technology(2013)SCI

[3] Leungo Kelebopile, Rui Sun, Xin Zhang, Ping Xu.Raman spectroscopy and X-ray diffraction analysis of the structural characteristics of fluidized bed gasification fly ash.Cleaner Combustion and Sustainable World - Proceedings of the 7th International Symposium on Coal Combustion(2012)SCI

[4] Juan Qian, Rui Sun, Lian Ma, Shaozeng Sun.Study on CO2 absorption enhancement by adding active carbon particles into MEA solution.Cleaner Combustion and Sustainable World - Proceedings of the 7th International Symposium on Coal Combustion(2012)EI

[5] Rui Sun, Xin Zhang,Leungo Kelebopile,Jian Liao,Shaohua Wu. Experimental study on pore structure changing of gasified coal char under combustion.Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering(2012)

[6] Yu Xin, Peng Jiangbo, Sun Rui, Yang Xiaochuan, et al. Stabilization of a premixed CH₄/O₂/N₂ flame using femtosecond laser-induced plasma.Optics letters(2012)SCI

[7] Ling Tao, Guangbo Zhao, Rui Sun. Combustion gas and NO emission characteristics of hazardous waste mixture particles in a fixed bed.Korean Journal of Chemical Engineering(2011)SCI

[8] Yu Xin, Peng Jiangbo, Sun Rui, Yi Yachao, Yang Peng, et al. Plasma-assisted combustion of methane using a femtosecond laser.Optics letters(2011)SCI

[9] Jun Fei, Rui Sun, Leibo Yu, Jian Liao, Shaozeng Sun, Leungo Kelebopile, Yukun Qin. NO Emission Characteristics of Low-Rank Pulverized Bituminous Coal in the Primary Combustion Zone of a Drop-Tube Furnace. Energy & Fuels(2010)SCI

[10] Ligang Liang, Rui Sun, Jun Fei, Shaohua Wu, Xiang Liu, Kui Dai, Na Yao.Experimental study on effects of moisture content on combustion characteristics of simulated municipal solid wastes in a fixed bed. Bioresource technology(2008)SCI

[11] Leungo Kelebopile, Rui Sun, Jian Liao.Fly ash and coal char reactivity from Thermo-gravimetric (TGA) experiments.Fuel Processing Technology(2011)SCI

[12] Ma Yufei, Li Xudong, Yu Xin, Yan Renpeng, Fan Rongwei, Peng Jiangbo, Xu Xinrui, Bai Yunchang, Sun Rui. High-repetition-rate and short-pulse-width electro-optical cavity-dumped YVO？/Nd:GdVO？ laser. Applied optics(2014)SCI

[13] Rui Sun , Tamer M. Ismail , Xiaohan Ren , M. Abd El-Salam.Numerical and experimental studies on effects of moisture content on combustion characteristics.Waste Management(2015)SCI

[14] Rui Sun , Tamer M. Ismail , Xiaohan Ren , M. Abd El-Salam.Effect of ash content on the combustion process of simulated MSW in the fixed bed.Waste Management(2016)SCI

[15] Rui Sun , Tamer M. Ismail , Xiaohan Ren , M. Abd El-Salam. Influence of simulated MSW sizes on the combustion process in a fixedbed: CFD and experimental approaches.Waste Management(2015)SCI

[16] Rui Sun , Tamer M. Ismail , Xiaohan Ren , M. Abd El-Salam.Numerical simulation of gas concentration and dioxin formation for MSW combustion in a fixed bed.Journal of Environmental Management 157:111-117 (2015)SCI

[17] Jiancheng Yang, Rui Sun, Shaozeng Sun, Ningbo Zhao, Ning Hao, Hong Chen, Yong Wang, Haoran Guo, Jianqiang Meng. Experimental study on NOx reduction from staging combustion of high volatile pulverized coals. Part 1. Air staging. Fuel Processing Technology, 126: 266–275 (2014) SCI

[18] Xiaohui Zhang, Jue Zhou, Shaozeng Sun, Rui Sun, Ming Qin. Numerical investigation of low NOx combustion strategies in tangentially-fired coal boilers. Fuel. 142: 215–221 (2015) SCI



专利授权

[01] 孙锐;王毅;吴少华;赵霄鹏;廖坚;苏春生;朱群益.一种采用高温空气直接燃用低挥发分粉状半焦的燃烧系统.中国发明专利, 授权公告日:2010-03-10，授权公告号：CN**

[02] 李争起;孙锐;陈智超;孙绍增孙锐.一种中心给粉旋流煤粉燃烧器.中国发明专利, 授权公告日:2003-09-03，授权公告号：CN**

[03] 孙锐;原丰贞;廖坚;宋新朝;吴少华;朱群益孙锐;王毅;吴少华;赵霄鹏;廖坚;苏 春生;朱群益.一种组合式高温空气预热装置.中国发明专利,授权公告 日: 2010-03-03，授权公告号： CN**

[04] 孙绍增;孟顺;许焕焕;邱朋华;孙锐;赵义军;郭洋洲;吴少华;秦裕琨.一种煤基燃料近零排放发电系统及方法.中国发明专利,授权公告日: 2012-08-08，授权公告号： CN**A

[05] 于欣;彭江波;贾博阳;李晓晖;樊荣伟;赵永蓬;陈德应;孙锐;杨晓川;韩于朝;杨振;于杨.基于激光诱导等离子体光谱的定标方法和装置及测量可燃气体与氧化剂当量比的方法和装置.中国发明专利,授权公告日: 2012-10-03，授权公告号： CN**A

[06] 孙锐;邹高鹏;张蕾;彭江波;于欣;吴少华.煤粉火焰燃烧诊断试验装置.中国发明专利,授权公告日: 2015-09-02，授权公告号： CN**A

[07] 孙锐;于欣;杨晓川;彭江波;刘辉;陈德应;孙军;伊亚超;王春红..本生灯下气体燃料层流火焰传播速度的精确测量方法.中国发明专利,授权公告日: 2011-11-23，授权公告号： CN**A

[08] 于欣;李晓晖;孙锐;陈德应;樊荣伟;彭江波.基于激光诱导测量气体中等离子体电子温度的装置及其测量方法.中国发明专利,授权公告日: 2011-11-23，授权公告号： CN**A

[09] 于欣;孙锐;彭江波;杨晓川;陈德应;刘辉;伊亚超;王春红;孙军.飞秒激光诱导等离子体提高气体碳氢燃料稳燃极限的方法及实现该方法的装置.中国发明专利,授权公告日: 2011-12-21.授权公告号： CN**A

[10] 孙锐;孙绍增;赵义军;王正阳;秦香彬;廖坚.一种乏气与热风双介质送粉系统.中国发明专利,授权公告日: 2010-06-09.授权公告号： CN**A

组内成员简介


课题组生活

课题组内已毕业学生30余人，目前组内成员简介



在校博士生介绍
序号

姓名

入学时间

课题方向
1

徐杰

2011级秋

焦炭氮燃烧
2

张蕾

2012级春

甲烷燃烧激光诊断
3

任霄汉

2012级秋

生物质煤混烧
4

王卓智

2014级秋

煤的热解和燃烧过程中氮的迁移和转化
5

李昱彭

2015级春

低NO_x燃烧技术的开发与应用
6

孟晓晓

2015级秋

生物质燃烧技术
7

齐洪亮

2016级秋

煤粉颗粒燃烧
在校硕士生介绍
序号

姓名

入学时间

课题方向
1

朱文堃

2015级秋

煤粉燃烧过程激光诊断
2

张兴洲

2015级秋

焦炭氮转化技术
3

张瑞寒

2015级秋

生物质混烧技术
4

杨玉琦

2016级秋

CFD模拟
5

丁赛杰

2016级秋

CFD模拟


丰富的组内生活
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

课题组毕业季




招生信息
招生情况：

硕士：3人/年 博士：3人/年

本课题组目前有国家自然科学基金面上及重大项目、国家重大科学仪器设备开发专项“高速平面激光诱导荧光成像诊断仪”子任务——“基于高速PLIF的清洁煤燃烧过程诊断研究”、国家自然科学基金重点项目“煤基固体燃料O₂/H₂O燃烧关键基础问题”的子任务——“脱灰煤和原中氮、硫在高水蒸气浓度燃烧条件下的演变机制”等重点项目，以及多项横向合作项目。