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2023封面文章（《洁净煤技术》）

来源：洁净煤技术

《洁净煤技术》创刊于1995年，月刊，是中国能源低碳清洁与高效利用领域影响力大、权威性强、开放获取的专业学术期刊。

行业视野: 封面文章
类别; 320个
关键词; 403位
专家; 97篇
论文; 49232IP
点击量; 24683次
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大型CFB锅炉低负荷再热汽温稳定特性

作者(Author)：杨中智, 卢啸风, 角加艺, 蒙保胜, 王鹏程

摘要：作为灵活发电的关键环节之一，长期稳定低负荷运行技术在可再生能源并网规模不断扩大的过程中发挥着重要作用。循环流化床（CFB）锅炉负荷调节过程中，为降低污染物排放或调平床温，常采用不均匀给煤的运行方式，这对CFB锅炉的设计和运行提出了更高要求。同时，低负荷时CFB锅炉炉膛出口烟气温度较低，如何保证再热蒸汽参数达到额定值是实现CFB锅炉灵活性运行亟待解决的问题之一。针对2台350 MW超临界CFB锅炉断煤低负荷运行工况参数进行深入计算分析，研究了低负荷时稳定再热汽温措施。研究发现，锅炉在部分给煤点中断的断煤工况下运行时，床温、炉膛出口烟温、炉膛出口氧量、高温再热器管屏出口蒸汽温度的变化趋势与各给煤口的给煤量基本呈正相关。但由于超临界CFB锅炉水冷壁具有正流动响应特性，给煤偏差及床温偏差对水冷壁的出口汽温偏差影响不大。基于上述研究，提出了一种针对长期调峰与低负荷运行超临界CFB锅炉稳定炉内高温再热器出口汽温的锅炉改造与运行优化技术方案。在低负荷下可保证高温再热器出口汽温基本稳定。

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洁净煤技术

2023年第06期

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超临界机组深度调峰工质流动不稳定试验与理论计算

作者(Author)：杨冬, 聂超, 周科, 何高祥, 张西容

摘要：为研究超临界机组深度调峰低负荷状态管内流动不稳定性，对20°倾角的倾斜光管内流动不稳定性进行研究，总结了典型沸腾起始点脉动、压力降型脉动和密度波型脉动的脉动特性，重点分析了低压力参数下质量流速、入口过冷度和上游可压缩容积等参数对沸腾起始点脉动和密度波型脉动的影响规律。结果表明，质量流速的增大能削弱管内流动脉动，提高受热管内工质的流动稳定性；入口过冷度和可压缩容积对脉动的影响具有双重作用，规律较复杂。此外，建立了典型的一维单通道垂直上升管不稳定性计算回路，并计算其热流密度和质量流量变化。根据计算结果，垂直上升管进、出口流量随时间呈反相脉动，同时得到回路不稳定性的临界热流密度和临界质量流速。在机组低负荷运行工况下，受热管的热流密度远低于临界热流密度，质量流速远高于临界质量流速，才可保证受热管内工质流动的稳定性。倾斜管和垂直上升受热管管内工质的流动不稳定均可通过无量纲参数计算进行判定。

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洁净煤技术

2023年第06期

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火电机组蒸汽工质侧快速变负荷方法研究进展

作者(Author)：张圆圆, 张普森, 聂浩, 杨凤玲, 程芳琴

摘要：由于可再生能源迅速发展对火电机组深度调峰提出更高要求，机组变负荷调节性能成为影响火电厂经济效益的重要因素之一。基于快速变负荷方法发展历程，系统综述了目前较成熟且已广泛应用于现场的各种蒸汽工质侧快速变负荷方法，包括凝结水节流技术、给水旁路调节技术、供热抽汽调节技术、回热抽汽调节技术、背压调节技术、先行能量平衡策略（AEB）技术等，详细介绍了各方法原理，总结发展现状，对比分析适用范围、变负荷性能及其在应用中的优缺点。发现目前凝结水节流技术和供热抽汽调节技术研究应用相对较多，且对于机组变负荷初期响应负荷变化指令及提高变负荷能力有显著作用；煤粉炉的变负荷速率相比循环流化床锅炉研究更成熟且变负荷速率普遍较高。最后对火电机组未来快速变负荷速率提升发展趋势进行展望，提出在继续发展现有快速变负荷方法的基础上，设计应用融合各种调节方法与传统协调控制的新型协调控制策略，对储能技术与火电机组耦合的应用以及寻找在现有机组基础上调峰范围更广、经济性更强的手段都将进一步提高火电机组的爬坡速度，降低最小稳定出力，增加电厂调峰调频能力。

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洁净煤技术

2023年第06期

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深度调峰背景下火电机组变负荷过程蒸汽参数反馈特性

作者(Author)：冯福媛, 郑淇薇, 陈衡, 潘佩媛, 徐钢, 刘彤

摘要：随我国“双碳”战略提出，可再生能源发电装机容量不断增加，火电机组在电网调峰中发挥越来越重要的作用。为研究火电机组变负荷过程中的蒸汽参数反馈特性，以某300 MW火电机组为研究对象，在Dymola平台建立该机组动态模型，并在模型中嵌入通用的电厂控制配置，研究不同幅度负荷变化、不同速率负荷变化时机组的汽温特性。结果表明：相同速率变负荷过程中，由于嵌入主蒸汽温度控制系统，主蒸汽温度变化范围较小，由于不涉及再热汽温调整策略，再热蒸汽温度变化范围较大，最低为529.0 ℃；相同幅度负荷变化过程中，负荷变化速率越慢，主蒸汽温度偏离额定值的偏差越小，不同变负荷速率下再热蒸汽温度变化趋势相同，且最终都达到相同的稳定值。

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2023年第06期

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一维炉内煤粉气流富氧着火距离试验

作者(Author)：闫高程, 赵虎军, 张建华, 安利生

摘要：针对火电锅炉在深度调峰过程中存在煤粉着火稳定性差的问题，提出富氧稳燃方法，并在一维炉内进行了煤粉气流点火试验，主要研究氧气浓度、一次风速和煤粉浓度对煤粉气流着火距离的影响。其中氧气浓度共取21%（空气）、25%、30%和35%，4个工况；一次风速共取18、23、28和33 m/s 4个工况；煤粉质量分数共取0.2、0.3、0.4、0.5和0.6 kg/kg（以每千克空气携带的煤粉质量计）5个工况。研究不同工况下煤粉气流着火距离的试验数据，并对试验数据及其变化规律进行详细分析。结果表明，氧气浓度每增加1%，着火距离缩短82.5 mm，但随氧气浓度的持续增大，对着火距离的影响逐渐变小；着火距离的变化率随风速的增加而增大，尤其当风速大于28 m/s后，风速对着火距离的影响非常大；煤粉浓度对着火距离的影响相对复杂，最佳煤粉浓度随氧气浓度的增大而增大；对比试验数据发现氧气浓度和一次风速对着火距离的影响大于煤粉浓度。最后利用试验数据拟合了氧气浓度和煤粉着火距离的数学模型，发现着火距离和氧气浓度之间存在指数函数关系。

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洁净煤技术

2023年第06期

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《洁净煤技术》2023年第05期封面

作者(Author)：洁净煤技术

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洁净煤技术

2023年第05期

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《洁净煤技术》2023年第05期目次

作者(Author)：洁净煤技术

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2023年第05期

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水热处理畜禽粪便制生物燃料研究进展

作者(Author)：张守玉, 陈旭阳, 刘思梦, 韩修远, 张邢佳, 徐梓航, 胡南, 吴玉新

摘要：随着畜禽养殖业的规模化、集约化发展，畜禽粪便大量、集中产生，由于我国畜牧业与农业结合不紧密，且畜禽粪便中含过量重金属和抗生素，导致畜禽粪便的回田利用难度大。畜禽粪便经水热处理后制备生物燃料，可实现其能源化、无害化利用。以产量最大的猪粪为代表，总结了其组分及理化性质，讨论了传统处理方式的缺陷，对水热处理后猪粪残渣的产率、燃烧特性及脱水性能进行分析概述，最后探讨了水热残渣作生物燃料的发展前景。猪粪中含有半纤维素、纤维素、木质素、蛋白质及脂类等成分，且富含氮、磷、钾等植物生长所需的营养元素，合理处理后可实现资源化利用。好氧堆肥及厌氧发酵技术难以高效降解猪粪中的抗生素，且猪粪中高浓度的重金属也会对堆肥及发酵过程产生不利影响。水热处理是一种很极具前景的处理畜禽粪便等高含水率生物质的技术。通过水热处理可将猪粪转化为与褐煤相当的水热残渣及稀释后可用于灌溉的水热残液，且能有效固化重金属及降解抗生素。水热处理过程中有机物的降解和溶解使猪粪水热残渣的产率随水热温度升高呈下降趋势。在范式图中，猪粪水热残渣可达到褐煤区域，且其挥发分及高位热值也能达到褐煤水准。大量结合水在水热处理过程中被转化为自由水，改善了猪粪水热残渣的脱水及干燥性能。此外，碱金属在水热处理过程中易溶解进水热残液，降低了水热残渣燃烧时的结渣风险。水热处理可将重金属富集在水热残渣中，并降低其浸出率及生态毒性。猪粪水热残渣良好的燃烧特性及可研磨性使其具备与煤共燃的潜力，但需对煤粉炉进行适当改造并控制合理的过量空气系数等参数。猪粪与农林废弃物的共水热处理可降低水热残渣的灰分含量，提高固定碳含量及高位热值。畜禽粪便水热处理工艺的经济性问题是限制其工业化应用的主要原因，通过优化工艺设计等手段，有助于水热处理技术在畜禽粪便处理问题上的实际应用。

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2023年第05期

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