“‘燃煤+’耦合低碳发电及综合利用技术”专刊

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“‘燃煤+’耦合低碳发电及综合利用技术”专刊

来源：洁净煤技术

行业视野: 煤化工
类别; 119个
关键词; 131位
专家; 33篇
论文; 17586IP
点击量; 18621次
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煤粉炉掺烧生物质发电技术研究进展

作者(Author)：周义, 张守玉, 郎森, 刘思梦, 杨济凡, 马达夫, 胡南, 吴玉新

摘要：面对碳达峰、碳中和的减排压力，生物质由于其来源广泛、储量丰富、排放清洁低碳等优点而备受关注。生物质种类繁多，包括农业秸秆、林业废弃物、禽畜粪便、生活垃圾及废弃油脂，燃煤电站掺烧生物质可有效降低CO2排放量，增强锅炉侧燃料灵活性。介绍了生物质燃料特点，概述了其与煤混燃的燃烧特性、结渣特性以及污染物排放特性。对煤粉锅炉掺烧生物质的技术路线及其改造成本进行总结与比较，最后讨论了煤粉炉掺烧生物质的技术壁垒及解决方案。农林类生物质挥发分较高，反应活性较好，掺烧该生物质可改善燃料燃烧性能，增加炉内燃烧稳定性。但该类生物质中碱金属含量高，掺烧时易结渣，灰熔融温度及燃料中碱金属含量是预测锅炉结渣的重要指标。农林类生物质硫含量、氮含量、灰分及重金属含量均较低，掺烧可减少SOx、NOx、烟尘及重金属等污染物排放。污泥类生物质水分高、重金属含量高、热值低，燃烧特性不如煤，掺烧污泥易对锅炉燃烧及污染物排放产生不利影响，但质量比10%以下的污泥直接掺烧对机组影响不大。禽畜粪便、生活垃圾及废弃油脂气化后的生物质气用于煤粉炉掺烧可起到稳燃作用，减少锅炉SOx、NOx、烟尘及重金属等污染物排放。生物质与煤耦合发电技术中直接耦合方案较适合农林类生物质掺烧，间接耦合适用于禽畜粪便、生活垃圾及废弃油脂的掺烧，而污泥宜干化后掺烧。生物质经压缩成型后的成型燃料抗压强度及能量密度有较大提升，该技术可一定程度解决生物质储藏及运输等供应链问题；燃料预处理及抗结渣添加剂可降低燃料碱金属含量，提高灰熔融温度，降低锅炉结渣风险；烘焙处理可提高生物质可磨性，增加生物质掺烧比例，提高锅炉制粉系统对掺烧生物质的适应性；对锅炉燃烧器进行改造，合理配风可提高燃烧系统对掺烧生物质的适应性。农林类生物质原料的收购成本高于煤，且生物质发电量无法精确计量暂不能获得财政支持，经济性较差。掺烧生物质的经济性是现阶段阻碍生物质大规模掺烧的主要原因，较低成本的生物质来源及生物质发电量的计量难题亟待解决。

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2022年第06期

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基于空间分析方法的我国燃煤耦合生物质发电潜力分析

作者(Author)：郑丁乾, 田善君, 马思宁, 常世彦

摘要：燃煤耦合生物质发电可以降低燃煤电厂CO2排放，减少空气污染。考虑秸秆资源能量密度较低等特点，燃煤耦合生物质发电技术的应用潜力很大程度上取决于燃煤电厂与秸秆资源在空间上的匹配程度。因此，从空间分析角度，研究燃煤耦合生物质发电潜力具有重要意义。基于高分辨率燃煤电厂与秸秆资源数据，采用空间匹配方法对燃煤耦合发电的可能潜力进行评价。结果表明，我国燃煤电厂与秸秆资源空间匹配程度较高，约89%的可收集秸秆位于燃煤电厂半径100 km以内。燃煤电厂可掺混秸秆量受秸秆可能源化利用率和电厂秸秆可掺混比例影响。秸秆可能源化利用率越高且电厂秸秆可掺混比例越高时，燃煤电厂可掺混的秸秆量越多。在秸秆高能源化利用率与30%掺混比例的情景下，1 066个电厂可以在半径100 km以内找到可掺混的秸秆资源，其中约52.6%电厂可满足30%掺混比例。该情景下，电厂可消纳秸秆3.84亿t，减排CO2约5.11亿t。相关结论可为我国燃煤耦合生物质发电技术支持政策以及秸秆能源化利用政策的制定提供技术支撑。

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2022年第06期

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典型污泥与煤泥混合燃烧及硫氧化物释放特性

作者(Author)：王鑫, 凌鹏, 安晓雪, 韩亨达, 徐俊, 江龙, 汪一, 苏胜, 胡松, 向军

摘要：污泥和煤泥产量逐年递增，影响生态环境和人类生活，急需对二者进行合理处置。结合污泥及煤泥的燃料特性，二者混烧能产生一定协同效果，在不同燃烧阶段有效互补，最终实现二者高效协同燃烧和综合减量化，对高效处置污泥与煤泥具有重要意义。前人大量研究了污泥/煤泥与典型燃料（煤、生物质等）的混合燃烧特性及硫氧化物释放特性，但鲜见二者之间的混烧特性及硫氧化物释放特性研究。因此在自主搭建的固定床燃烧反应系统上，对干燥后的1种典型污泥（达利污泥）以及2种煤泥（灵石煤泥和山西焦煤泥）进行了混合燃烧试验，分析了燃料种类、温度、混合比例等因素对混烧特性和硫氧化物释放特性的影响。结果表明：污泥与煤泥混合燃烧时，提高温度和增加污泥混合比例均能加快燃烧反应；燃烧过程中SO2转化率随燃烧温度升高均呈先降低后上升的趋势，高温会促进固定在无机物中硫的二次释放。污泥与煤泥混合燃烧时，二者存在明显交互作用，会显著影响SO2的生成与释放。800 ℃混烧时，由于灰分与SO2形成含硫化合物加强了固硫作用，抑制了SO2释放；而1 000 ℃混烧时，由于加快燃烧反应促进了无机硫分解，从而导致SO2释放增加。因此在800 ℃、30%污泥/70%煤泥掺混燃烧时，可获得较低的SO2排放以及较高的燃料燃尽特性。

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2022年第06期

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燃煤机组耦合氢基衍生燃料发电对机组影响分析

作者(Author)：王一坤, 邓磊, 陈钢, 周飞, 贾兆鹏, 张志达, 唐雁峰

摘要：氢基衍生燃料作为氢能大规模利用的解决方案近年受到重视。耦合氢基衍生燃料发电能大幅减少燃煤机组碳排放，有望成为今后燃煤机组碳减排的重要途径。针对某电厂300 MW等级燃煤机组进行了锅炉热力计算，分析了不同工况下耦合质量分数（0～100%）氢基衍生燃料发电对机组各个系统及运行参数等方面的影响。研究结果表明：大比例耦合氢基衍生燃料后最高可年减排CO约121.2万t；机组参数变化与氢基衍生燃料特性有关；当氢基衍生燃料热值较高时，排烟温度降低2.7～9.2 ℃、锅炉热效率提高0.04～0.91个百分点、烟气质量流量减少20.1～20.8个百分点；当氢基衍生燃料热值较低时，排烟温度上升2.4～26.2 ℃、锅炉热效率下降0.18～2.04个百分点，烟气质量流量最多增大0.4个百分点；大比例耦合氢基衍生燃料发电对原有送风、脱硝和脱硫系统影响较小，引风机需要扩容改造；需增设独立燃烧系统同时提高现场设备的防护等级，也需开发新型捕集系统降低二次有机气溶胶、甲醛、乙醛等非常规污染物的排放。

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2022年第06期

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生物质锅炉超高速激光熔覆Inconel 625涂层抗高温腐蚀性能

作者(Author)：张兰, 孙锦余, 黄新河, 雒晓涛, 邓双辉, 王学斌

摘要：为缓解生物质焚烧发电过程中金属管道受热面的高温腐蚀问题，实现锅炉内长期纯烧/掺烧生物质，利用超高速激光熔覆技术在TP347钢管表面制备了Inconel 625合金防护涂层。利用SEM、EDS等表征手段分析了熔覆层的显微组织及元素偏析特征；通过自制的模拟生物质锅炉真实环境的高温腐蚀测试装置，对比研究了TP347耐热钢与Inconel 625熔覆层在550 ℃高温下的长期腐蚀行为。结果表明：工艺优化后的超高速激光熔覆Inconel 625涂层内部无明显缺陷，且与TP347钢基材形成良好的冶金结合界面；涂层组织由细小的固溶γ-Ni相和晶界偏析相组成，显微硬度为HV341；涂层内部的成分偏析较小，晶界偏析相中Ni、Cr合金元素未明显下降；2种试样的腐蚀增重随时间均呈线性增长，而Inconel 625涂层在550 ℃高温下500 h的腐蚀增重仅为TP347耐热钢的1/62，主要源于其较低的Fe含量和界面均匀腐蚀特征。通过超高速激光熔覆制备Inconel 625合金防护涂层，可有效提高生物质焚烧锅炉中管道受热面的耐腐蚀性能。

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洁净煤技术

2022年第06期

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【“燃煤+”耦合低碳发电及综合利用学术沙龙报告PPT】专题一：生物质耦合的未来及挑战

作者(Author)：毛健雄, 王凡, 洪浩, 程序, 吴玉新, 谭厚章, 赵文博, 张缦, 胡南, 于墩喜, 王勤辉

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2022年第03期

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【“燃煤+”耦合低碳发电及综合利用学术沙龙报告PPT】专题二：多源有机固废耦合燃煤

作者(Author)：王飞, 柯希玮, 段伦博, 张睿, 王一坤, 乔瑜, 王学斌

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洁净煤技术

2022年第03期

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【“燃煤+”耦合低碳发电及综合利用学术沙龙报告PPT】专题三：氢氨低碳耦合燃煤

作者(Author)：张文振, 王志超, 方庆艳, 张扬

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洁净煤技术

2022年第03期

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