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《洁净煤技术》2020年度高被引论文排行榜

来源：《洁净煤技术》

专题整理于2021年6月。

行业视野: 高被引
类别; 71个
关键词; 69位
专家; 15篇
论文; 24160IP
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燃煤电厂白色烟羽消除技术现状与展望

作者(Author)：杨晓阳, 王飞, 杨凤玲, 张缠保, 程芳琴

摘要：随着我国环保政策愈发完善和严格，电厂湿法脱硫后饱和湿烟气排入大气形成的“白色烟羽”治理需求增加。通过对白色烟羽形成与消除机理的研究，分析了目前燃煤电厂消除白色烟羽技术的优缺点及应用前景。国内外现有的消白技术主要包括烟气冷却、烟气加热、冷凝复热、旋流除湿、溶液除湿、膜法除湿等。烟气冷却、烟气加热、冷凝复热技术均通过直接/间接换热，改变烟气在出口处的状态实现消白，技术相对成熟，且已在工程实例中应用，但能耗大，对换热设备防腐要求较高，并且GGH成本高、能耗大；旋流除湿技术虽然负荷大、压降低和结构简单，但消白效果有限；溶液除湿与膜法除湿技术目前还处于试验研究阶段，由于自身技术缺陷，鲜见应用于燃煤电厂的湿烟气处理工艺中。烟气瞬间加压凝结消白技术利用流场结构瞬间提高水蒸汽分压，从而使其液化，同时蒸汽凝结液化释放大量潜热，提高了烟气出口温度，烟气除湿与加热协同作用最终保障饱和湿烟气消白。讨论和对比了各治理技术的特点和适应性，并结合试验，发现烟气瞬间加压凝结消白技术可有效回收湿烟气中的水蒸汽，且在蒸汽凝结过程中饱和蒸汽内携带的细颗粒等污染物作为凝结核被凝结液滴协同脱除，同时无需其他换热设备，降低了能耗，是烟气消白技术中的潜力技术之一。

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洁净煤技术

2020年第06期

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燃煤电厂脱硫废水零排放技术现状与发展

作者(Author)：吕武学, 于燕飞, 曲保忠, 陈嘉宁, 崔凌霄, 马双忱

摘要：燃煤电厂脱硫废水存在水质差、水量大、处理成本高等问题，废水处理技术也在不断更新换代。不同电厂其脱硫废水的水质、水量相差较大，处理技术的选择也存在较大区别，为了更科学有效地选择脱硫废水处理技术，汇总分析了目前燃煤电厂脱硫废水处理技术，根据实际案例详细分析各处理技术的优缺点，为燃煤电厂对脱硫废水零排放技术的选择提供参考。研究结果显示，目前燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术主要包括脱硫废水的预处理技术、浓缩减量技术、蒸发结晶技术以及转移固化技术，各废水零排放处理技术参差不齐。详细分析了预处理技术中的三联箱法、双碱法，根据废水特点，该预处理环节可省略，以减少投资成本；浓缩减量技术包含膜法浓缩（RO、FO、ED等）和热法浓缩（利用蒸汽浓缩、烟气余热浓缩），膜法浓缩可实现较高的浓缩倍率且系统稳定，但其较高的投资运行成本有待解决；热法浓缩依靠其低成本、高效率逐渐成为主流浓缩技术。蒸发结晶技术利用烟气余热蒸发（旁路烟道蒸发、烟道蒸发），其运行中的腐蚀、结垢问题有待解决；转移固化技术中的水泥化固定技术，不仅能够固定脱硫废水中的高浓度氯离子，同时对废水中的多种重金属离子具有较好的固定效果，该技术对处理产生的终端高浓度含盐水指明去处，其固化体得以二次利用；高浓度氯离子也可制备净水剂，实现废水中盐分的二次利用。同时，提出了脱硫废水处理技术选择的四原则。低成本、低风险、高成效的脱硫废水零排放工艺路线更符合当前企业需求。

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洁净煤技术

2020年第04期

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燃煤电厂粉煤灰综合利用现状及发展建议

作者(Author)：姜龙

摘要：我国电力能源以煤炭为主，每年燃煤电厂因燃煤产生的粉煤灰为6亿t，约占世界粉煤灰总产量的一半，而目前我国粉煤灰综合利用率仅为70%。为全面了解我国粉煤灰综合利用现状并改善我国粉煤灰综合利用情况，介绍了国内外粉煤灰综合利用的基本情况、相关标准、相关政策及主要利用途径，通过对比国内外利用现状，分别从利用途径、标准制定、政策制定3方面提出我国今后粉煤灰综合利用的合理化建议。我国粉煤灰综合利用率同世界平均水平持平，但由于产量大、分布不均匀、已有能源政策等造成我国在粉煤灰综合利用中主要存在传统建材需求萎缩、季节性影响、政策缺少引导并无强制利用、标准体系不完善、高附加值利用占比低等问题：我国粉煤灰主要应用在建材行业，与其他发达国家相比，在道路方面、矿坑回填方面的应用率偏低，其中西部地区由于燃煤电厂分布广泛、建材行业需求降低造成粉煤灰综合利用远低于全国水平；我国在粉煤灰方面制定的标准所涉及的指标范围和指标限值同国外发达国家相比偏松，涉及领域多为传统的建材和基建，并不能很好地指导粉煤灰在其他领域的应用；现有相关政策大多是鼓励利用粉煤灰，缺乏强制性，同时政策上无法有效提高产灰企业的主观能动性。为了更好推进我国粉煤灰的综合利用，结合自身国情且与发达国家现状对比，今后应主要从以下方面入手：加大我国粉煤灰在基建、填充、农业、环保、高附加值等方面的应用，推进西部地区粉煤灰在填埋和农业的应用；完善各利用途径的标准，在标准制定中应体现我国自身的特殊性并优先制定适用本地区粉煤灰利用的标准；我国粉煤灰利用对政策的依存度过高，因此政策内容应对产灰企业进行详细的政策引导从而提高产灰企业的治灰主观能动性，提高粉煤灰的综合利用率，提高固废利用信息的透明度，加强粉煤灰综合利用的社会监督。

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洁净煤技术

2020年第04期

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587
脱硫湿烟气喷淋冷凝过程数值模拟研究

作者(Author)：李璐璐, 姚宣, 张缦, 金燕, 杨海瑞

摘要：大中型燃煤电厂多采用湿法脱硫技术，脱硫过程导致大量水分蒸发，600MW机组经湿法脱硫后排放的烟气中携带水蒸气超过200t/h。脱硫湿烟气中的水蒸气及低温余热是燃煤电厂水资源和能量损耗的重要部分。为降低烟气中的含湿量，有效回收烟气中的水分及余热，同时解决因湿烟气中水蒸气凝结引起的烟囱腐蚀、“石膏雨”及“白烟”等问题，基于Fluent软件，构建三维稳态CFD模型，对湿法脱硫后烟气的冷凝过程进行数值模拟研究，将优化设计后的冷凝室作为计算对象，充分考虑气液两相流之间的能量、质量、动量交换，全面讨论了冷凝室本身结构和气液两相参数对传热传质的影响。结果表明：两喷淋层的布置存在最佳间距，模拟中最佳间距为1m，此间距可使液滴在冷凝室内停留时间和气液接触均匀性同时达到较高水平。在一定的烟气流速范围内，烟气流速高，烟气在冷凝室中停留时间短，气液两相接触时间少，换热程度差；烟气流速低，烟气雷诺数小，湍流流动弱，单位时间单位面积处理的空气量小，故存在最佳烟气流速，研究表明，最佳烟气流速为3.5m/s。适当增大液气比、合理减小液滴直径、降低喷淋液温度、加大喷嘴角度，都可有效保证流场均匀性，提高气液接触强度，增强气液之间传热传质效果。但增大液气比需较大水量，不利于节水节能；降低喷淋液温度可加大换热温差，但需较低的冷却水源；加大喷嘴角度对提高冷凝效果幅度有限。其中减小液滴直径是最有效的方法，采用雾化程度好的喷嘴，使液滴直径小于210μm，可将湿烟气从323K冷凝至311.75K，600MW机组每小时可回收至少80t水资源以及6.59MW能量，达到节水节能、“消白”、除尘一体化的目的。

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洁净煤技术

2020年第03期

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764

348
350 MW超临界CFB机组切缸改造灵活性运行探索

作者(Author)：贾晓涛, 朱莎弘, 王珂, 王鹏程, 张缦, 杨海瑞

摘要：近年来，新能源的发展对于火电机组的灵活性运行提出了更高要求，因此深入研究热电机组深度调峰运行方式、解决热电机组深度调峰面临的技术难题迫在眉睫。循环流化床锅炉能够实现低负荷稳燃，具有深度调峰的天然优势。基于蒸汽流程改造的灵活性切缸改造技术由于投资小、改造工期短、供热经济性好等特点，是解决供热机组深度调峰问题、实现热电解耦的高效途径。根据某350MMe超临界循环流化床热电联产机组的实践经验，对循环流化床机组灵活性切缸改造中出现的运行问题进行分析并提出相应解决措施。采用宽幅控制躲避颤振技术，安装在线监视颤振设备，使用五段抽汽向六段抽汽补汽的技术。通过技术改造，解决了切缸工况下低压缸鼓风、叶片水蚀和颤振、汽轮机本体安全运行、空冷防冻、空预器低温腐蚀、燃料系统波动以及联锁保护适配性等关键问题。改造后与常规切缸改造相比，宽幅切缸控制更加灵活、平缓，消除了以往快速切缸技术的某些危害。对循环流化床锅炉配套系统的改造，为其燃料灵活性更高的特点提供保障。基于循环流化床锅炉的低负荷稳燃特点，机组低压切缸改造后安全运行，达到NOx超低排放标准，不但实现了热电解耦，负荷调节范围由60%～94%拓宽为30%～94%，供热能力提高了50%，而且达到了供热期节能降耗的目的。改造前后热电比大幅增长，在低负荷下尤为明显，提高了资源利用率和机组经济性。在40%负荷工况下，热电比由0.97提高至2.11，发电煤耗降低了70.49g/kWh。本改造在切缸运行过程中解决多项技术难题和实现了多项技术突破，积累了运行经验，为“挖掘火电机组调峰潜力，提升我国火电运行灵活性，提高新能源消纳能力”做出了贡献。

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洁净煤技术

2020年第03期

1174

346
中国燃煤工业锅炉政策解析与展望

作者(Author)：王翰锋

摘要：我国能源资源赋存特点和能源结构现状决定了在今后较长时期内，煤炭作为我国能源安全稳定供应兜底保障的作用很难改变，促进煤炭清洁高效利用既是我国能源革命的必然要求，也是大气污染防治的有效途径。长期以来，我国燃煤工业锅炉是仅次于燃煤发电的第二大燃煤型污染源，也是PM2.5、PM10的主要来源之一。近年来，中国煤炭科工集团煤科院节能技术有限公司组织科研团队开展煤粉工业锅炉关键技术攻关，并在国内多个大中城市和工业园区推广应用，取得了显著的经济效益、环境效益和社会效益。笔者从单台锅炉蒸吨数、节能以及减排3个方面对2011—2019年我国关于燃煤工业锅炉的政策文件及行业标准进行解析，形成对煤粉锅炉政策的连续性认知，并对行业未来的潜在预期进行展望。未来我国将继续加大燃煤小锅炉淘汰力度，污染物排放标准不断加严，对污染控制水平的要求不断提高，应从提高行业装备制造水平、开发集成控制技术、培养研发团队及技术服务机构、推动与数字经济的融合以及加强国际合作等方面提升行业内核，打造不可替代的核心竞争力。

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洁净煤技术

2020年第02期

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半焦空气分级燃烧NOx排放试验研究

作者(Author)：李慧, 杨石, 周建明

摘要：半焦是低阶煤经低温热解后的产物，其中半焦粉与煤粉工业锅炉常用煤种烟煤相比价格低廉。若能将半焦粉用作煤粉工业锅炉的燃料，既可拓宽煤粉工业锅炉的适用燃料范围，又可增强煤粉工业锅炉的市场竞争力。由于半焦挥发分低、固定碳高，实现其着火和稳定燃烧需要更高的温度，同时，降低NOx初始排放也是一个技术难题。为了实现半焦在煤粉工业锅炉中的稳定燃烧及NOx排放的降低，采用两段式滴管炉开展半焦空气分级燃烧NOx排放规律研究。笔者对半焦空气不分级燃烧NOx排放规律进行了研究，主要探究了主燃区温度（1000～1400 ℃）及过量空气系数的影响，为后续空气分级燃烧降低NOx的效果提供对比依据。半焦空气分级燃烧试验主要研究了主燃区温度（1000～1400 ℃）及二次风比例（0.4～0.8）的影响，并从燃尽率、NOx减少比例、灰样微观孔隙和形貌等方面进行论证，试验结果表明，在空气不分级燃烧条件下，即燃尽风配风比例为0时，随着主燃区温度升高， NOx排放浓度随之迅速升高；随着过量空气系数增加，NOx浓度先迅速增加，过量空气系数大于1.15时，NOx浓度增速变缓；在空气分级燃烧中，相同主燃区温度条件下，二次风比例由高到低变化时，NOx排放呈先迅速下降后缓慢回升的变化趋势，燃尽率先快速升高而后趋于平缓。二次风比例为0.56时（即燃尽风率为0.39），燃尽率达90%，NOx排放浓度降至最低，为120 mg/m3以下，此时是试验条件下的最佳二次风比例。

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洁净煤技术

2020年第02期

687

383
煤气化渣综合利用研究进展

作者(Author)：曲江山, 张建波, 孙志刚, 杨晨年, 史达, 李少鹏, 李会泉

摘要：我国富煤、贫油、少气的能源结构特点，石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇，作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广，煤气化渣的堆存量及产生量越来越大，造成了严重的环境污染和土地资源浪费，对煤化工企业的可持续发展造成不利影响，煤气化渣处理迫在眉睫。笔者介绍了煤气化渣的产生及其带来的环境问题，煤气化渣的基本特点，综述了国内外煤气化渣在建工建材（骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖）、土壤水体修复（土壤改良、水体修复）、残碳利用（残碳性质、残碳提质、循环掺烧）、高值化利用（催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料）等方面的研究进展，提出了煤气化渣综合利用思路。煤气化渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、C组成，气化细渣残碳含量较气化粗渣高，煤气化渣的主要矿相为非晶态铝硅酸盐，夹杂着石英、方解石等晶相，富含硅、铝、碳资源的化学组成特点和特殊的矿相构成是煤气化渣回收利用的基础。目前煤气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面，但因其碳含量高、杂质含量高等特点，导致建工建材掺量低、品质不稳定，生态治理二次污染严重等问题，经济和环境效益差。在资源化利用方面，结合煤气化渣资源特点，目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注，虽然经济效益相对显著，但均处于实验室研究或扩试试验阶段，主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题，无法实现规模化利用。为了提高企业经济效益，同时解决企业环保难题，结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝、硅、碳资源的特殊属性，建议煤气化渣的综合利用思路为“规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅”。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线，是目前煤气化渣利用的有效途径和迫切需求。

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洁净煤技术

2020年第01期

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