“可再生能源-燃煤低碳互补发电及综合利用”专题

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“可再生能源-燃煤低碳互补发电及综合利用”专题

来源：洁净煤技术

专题来自于《洁净煤技术》2022年第11期，共10篇。

行业视野: 新能源
类别; 50个
关键词; 39位
专家; 13篇
论文; 8093IP
点击量; 3776次
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《洁净煤技术》2022年第11期封面

作者(Author)：《洁净煤技术》

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洁净煤技术

2022年第11期

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《洁净煤技术》2022年第11期客座主编致读者

作者(Author)：洪慧, 孙杰, 王瑞林

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洁净煤技术

2022年第11期

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《洁净煤技术》2022年第11期目次

作者(Author)：《洁净煤技术》

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2022年第11期

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可再生能源与燃煤发电集成互补系统综述

作者(Author)：王瑞林, 孙杰, 洪慧

摘要：在碳达峰、碳中和背景下，可再生能源与燃煤发电相互耦合可提高可再生能源利用效率、降低发电成本，有利于燃煤发电的绿色低碳化升级。从集成形式、运行调控及分析评价3方面综述了可再生能源和燃煤发电的集成互补相关研究。首先梳理了可与燃煤发电直接耦合的太阳能光热及生物质的各类集成形式和工作原理。其次，介绍了目前关于太阳能光热耦合燃煤发电动态特性及调控规律研究，生物质耦合燃煤发电运行中结渣、腐蚀等问题改善方法；概述了风电、光伏与燃煤发电协调运行的调控策略及优化配置研究。最后，梳理了针对光煤互补系统热力性能、经济性、综合性能的评价研究进展；介绍了生物质与燃煤发电耦合的综合性能评价及系统中生物质发电量评估的研究进展；概述了风电、光伏与燃煤发电协调运行中的稳定性、灵活性量化评价及综合性能评价指标体系构建等。最后，针对目前可再生能源与燃煤发电互补系统的研究现状，提出太阳能光热与燃煤发电集成应致力于实现综合系统深度调峰的灵活性运行调控研究；生物质与燃煤耦合发电在进一步研究减缓生物质耦合带来的燃烧问题外，应注重耦合系统中生物质发电准确计量等评价问题；光伏、风电与燃煤发电的协调运行在调度规划研究外，应进一步开展风光火项目内部责任分担和利益分配机制研究，从而实现不同类型电源间的协同持续发展。

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洁净煤技术

2022年第11期

823

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不同污泥混燃发电工艺生命周期评价

作者(Author)：周钢, 宋涛, 马士伟, 沈来宏, 葛晖骏

摘要：为从碳视角下研究市政污泥的最优处理工艺，通过生命周期评价方法，分别对市政污泥与一般工业固废、烟煤、稻秸混燃发电工艺的生命进程进行环境影响、资源消耗分析及碳排放核算。将3种污泥混燃工艺分为生产上游、生产过程和生产下游3个阶段，充分考虑全球性、区域性及局地性3个视角下各环境影响类型权重。计算结果表明，每处理1 t湿污泥（含水率65%），3种混燃工艺在全球性视角下总环境影响值最大，分别为0.87、0.12、0.09人·a/t；生产上游、生产过程（发电阶段）是导致环境恶化的2个主要阶段；全球变暖、酸化以及固体废弃物是对总环境影响贡献程度较大的3种环境影响类型；3种混燃工艺净碳排放量分别为6 522、742、410 kg （以CO2计）。在资源消耗方面，污泥与一般工业固废混燃发电工艺的资源消耗潜值最大，其次为污泥与烟煤混燃发电工艺，污泥与稻秸混燃发电工艺最小。综合来看，污泥与稻秸混燃发电工艺是最环保且节约资源的污泥处置工艺，值得大力推广。

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2022年第11期

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燃煤发电与垃圾发电耦合供热系统性能分析

作者(Author)：邓庚庚, 薛小军, 徐钢, 陈衡, 刘文毅

摘要：为积极响应双碳目标，推动可再生能源-燃煤互补发电技术的发展，提出了一种燃煤发电与垃圾发电耦合供热系统。通过抽引器利用燃煤机组部分供热抽汽抽引垃圾发电机组的全部排汽，混合后对热网水进行一次加热；随后通过尖峰加热器，再次利用燃煤机组供热抽汽对热网水进行二次加热，使其达到规定热网供水温度。通过系统集成，可有效减少燃煤机组供热抽汽和垃圾发电机组的冷端损失，从而提高系统整体效率。选择某660 MW燃煤机组与某垃圾处理量20.8 t/h的垃圾发电机组为研究对象，通过EBSILON软件进行模拟计算，进行了详细的热力学分析和经济性分析。结果表明，燃煤机组与垃圾发电机组电功率分别为495.00 MW（75% THA）和9.52.00 MW(100% THA)时，耦合系统垃圾发电机组的排汽损失降低，供热效率提高0.16%，发电效率提高0.52%，系统煤耗量降低1.65 t/h（以标煤计），节能效果显著。热网尖峰加热器（火用）损失减少6.06 MW，垃圾发电机组（火用）损失减少2.04 MW，耦合供热系统效率提高主要是由于热网加热器（火用）损失降低。供热改造后新增设备投资495.70万元，年运行维护费用达19.83万元，同时系统节能收益542.92万元，最终年化新增净收益可达423.95万元，经济收益较好。

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洁净煤技术

2022年第11期

737

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医疗固废-燃煤电厂耦合发电系统优化集成与性能分析

作者(Author)：孙文

摘要：为实现高效、清洁的医疗垃圾资源化利用，提出医疗固废等离子气化与燃煤机组耦合的发电系统。在集成系统中，医疗垃圾在等离子气化炉中转化为高品质合成气，经冷却后直接送入燃煤锅炉燃烧，合成气冷却释放的热能用于加热燃煤电站热力系统中2号高压加热器出口的锅炉给水，从而减少汽轮机高压缸中高品质蒸汽的抽取量。以处理量6.72 t/h的等离子气化炉和某660 MW燃煤发电机组为研究对象，基于Aspen Plus平台对原系统和集成系统进行仿真模拟，并通过能源分析、（火用）分析和经济性分析对系统集成前后进行了比较。根据热力学第一定律，系统集成后净发电功率提升了10.52 MW，垃圾侧的净发电效率高达36.21%。从热力学第二定律来看，系统集成前后，锅炉的（火用）损增幅最大，其次是凝汽器和汽轮机，而气化部分总（火用）损为5.11 MW。系统总（火用）损仅增加了0.27%，系统垃圾侧发电（火用）效率为33.41%。根据经济性分析结果，在生命周期内医疗固废处理项目的净现值可达45 764.66万元，动态回收周期为3.05 a。该集成系统具有良好的热力学性能和经济性能，有望为工程实践提供一定指导。

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2022年第11期

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太阳能热与燃煤电站互补发电技术综述

作者(Author)：侯宏娟, 张楠, 丁泽宇

摘要：太阳能热与燃煤电站互补发电(SAPG)系统作为一种新型互补发电技术，在减少燃煤电站CO2排放的同时，可降低光热发电成本，近年来备受关注。首先，基于槽式和塔式太阳能集热场工作原理和运行特点，总结了槽式和塔式太阳能集热场与燃煤机组集成时的多种耦合方案，并对不同耦合方案下系统的集成原理进行分析。因塔式太阳能集热场换热介质的工作温度较高，与燃煤机组的集成部位既可在回热系统侧，也可在锅炉侧，槽式太阳能集热场换热介质工作温度较低，与燃煤机组集成多在回热系统侧。其次，总结了SAPG系统热力性能研究进展，目前针对SAPG系统热力性能的研究多集中在静态性能方面，动态性能分析较少。静态性能分析主要包括设计工况、变工况下系统光电转换效率、太阳能发电功率等性能指标以及蓄热系统对SAPG系统运行影响等。结果表明，无论在何种工况下，SAPG系统中的光电转换效率均明显高于纯光热系统；动态性能分析主要研究太阳辐照强度实时变化、系统云遮等工况下，SAPG系统在一段时间内的参数变化规律，分析太阳辐照扰动对系统运行稳定性、安全性的影响，并制定SAPG系统的运行控制策略。然后，论述了SAPG系统经济性能，经计算，SAPG系统发电成本约0.66元/kWh。对于太阳能贡献度的计算，分析热量比例分配法、抽汽做功能力法、热经济成本法和太阳能贡献度解析算法4种方法，其中太阳能贡献度解析法和热经济成本法不仅考虑了能量、品位，还兼顾太阳热能在系统中的不等价特性，是2种相对准确的太阳能贡献度计算方法。目前SAPG电站的实际工程较少，且多分布在国外，国内仅有大唐天威嘉峪关10 MW槽式光煤互补项目和山西国金2个实际工程项目，实际运行数据及经验相对较少。最后，基于目前SAPG系统研究现状，提出太阳能与燃煤机组互补发电技术未来可能的发展方向，即寻求提升燃煤机组深度调峰能力的SAPG耦合方案、挖掘SAPG系统的热电联供技术将成为SAPG技术重点研究课题。

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2022年第11期

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