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《洁净煤技术》2022年文章TOP30

来源：洁净煤技术

专题来自于《洁净煤技术》2022年，共30篇研究成果。

行业视野: 洁净煤技术
类别; 146个
关键词; 158位
专家; 30篇
论文; 21611IP
点击量; 16960次
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我国氢能源利用前景与发展战略研究

作者(Author)：徐连兵

摘要：在全球能源向清洁化、低碳化、智能化发展的趋势下，发展氢能源产业已成为当前能源技术变革的重要方向，对我国实现新时代能源转型意义重大。基于此，对我国氢能源利用前景与发展战略开展系统研究。首先，结合我国氢能源产业链特点，从制氢、储氢、用氢等方面阐述了我国氢能源发展现状，在制氢方面，我国每年氢气产能约4 100万t、产量约3 342万t，是全球最大的产氢国；在氢气储运方面，由于应用规模小、技术装备水平低等因素，我国氢能源运输能力建设严重滞后，与国外存在显著差距；在加氢站建设方面，我国已建成运营加氢站127座，加氢站的设计、建设以及三大关键设备均实现国产化；在用氢产业方面，我国在交通领域、发电领域以及其他信息领域得到一定程度的商业化应用，特别是氢燃料电池产业得到快速发展。其次，对我国氢能源利用存在主要问题进行了深入分析，认为当前我国氢能源产业集群发展初见成效，但与国际氢能源发展相比，我国氢能源开发利用面临严峻挑战，特别是在燃料电池技术发展、氢能源产业装备制造等方面，缺少立足长远的国家氢能源发展战略与综合规划，亟待从发展战略与规划、基础研究、应用研究、产品开发、规范标准、性能测试、技术实证、商业创新等方面全面研究与布局。最后，对我国氢能源利用前景与应用场景进行系统分析，提出推进氢能源利用的战略举措和建议：在战略举措方面，一是要契合国家战略，坚持规划引领，做好氢能源产业发展战略规划；二是应突出平台效应，协同创新发展，发挥好各类核心氢能源产业化平台作用；三是要加强科技创新，深化产学研合作，加强协同创新，充分发挥科技创新在全面创新中的引领作用；四是健全人才机制，打造核心优势，充分调动科技人员的积极性和创造性。在政策建议方面，需进一步强化氢能源在国家能源体系中的重要地位，加强核心技术自主研发与技术标准体系建设，因地制宜选择氢能源产业发展路线，并适当引导国有资本在氢能源产业的优化布局，确保我国氢能产业的健康持续发展。

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洁净煤技术

2022年第09期

791

491
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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洁净煤技术

2022年第06期

739

765
固体吸附剂捕集CO2的研究进展

作者(Author)：江涛, 魏小娟, 王胜平, 马新宾

摘要：化石燃料的大规模使用造成了CO2排放量逐年递增，其作为温室气体的主要成分加速了全球变暖及气候变化。CO2的捕集、利用与存储（Carbon Capture, Utilization and Storage，简称CCUS）技术作为降低碳排放的有效方法，受到广泛关注。在诸多减少CO2排放量的方法中，吸附法分离脱除CO2具备良好的应用前景。固体吸附材料具有操作温度广、不易腐蚀设备、循环使用过程中产生的废物较少且易于处理等优点，被认为是理想的CO2捕集材料。综述了3种类型的CO2固体吸附剂的研究进展，包括低温、中温和高温固体吸附剂，指出了其优点和局限性及强化CO2吸附性能与循环稳定性的措施。通常来说高压对低温固体吸附剂更加有利，但此条件下其选择性较差，且气流中存在的水分会水解某些吸附剂中的配位键，并与CO2产生竞争吸附，导致CO2吸附性能下降。因此低温吸附剂的吸附能力、吸附选择性和水热稳定性是研究重点。中温固体吸附剂中，类水滑石材料面临的挑战在于其独特的氢键堆积结构限制了其吸附容量进一步提高，而MgO吸附剂由于缺少基础活性位点以及固有的高晶格焓同样导致其吸附性能与吸附动力学较差。故中温吸附剂需要优先解决其低吸附能力和低循环稳定性的问题。高温固体吸附剂中，Li4SiO4吸附剂相比于Li2ZrO3吸附剂具备更低的制备成本以及更高的吸附容量，但2者皆面临动力学限制问题。CaO基吸附剂由于其理论吸附容量高、适用范围广、成本低廉、无毒、具备快速的吸附动力学特性等优点受到广泛关注。而在CO2吸附/脱附多循环过程中，钙基吸附剂由颗粒烧结引发的热失活以及颗粒磨损问题是限制其进一步发展的最大障碍。针对这些问题可采用高温预处理、水合作用、化学掺杂、酸改性等方式来提高其吸附性能与多循环稳定性。此外，造粒及规模化制备技术是提高其工业应用潜力需解决的瓶颈问题。

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洁净煤技术

2022年第01期

1094

627
我国煤气化技术发展与展望

作者(Author)：王利峰

摘要：煤气化技术作为煤炭资源清洁高效利用的关键技术，近年来发展迅速。概述了煤气化技术在我国能源利用和发展中的重要作用，介绍了当前我国煤气化技术应用的发展脉络，对比了常见的固定床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术在我国的应用情况，总结了各种气化技术的特点和应用情况，指出我国应用煤气化技术的经验和教训，并对新生的气化技术及常见的煤气化技术未来发展趋势进行了展望。我国煤气化技术已逐步从早期“外延粗放式”进入到了“内涵集约式”的发展阶段，在“双碳”产业政策背景下，煤气化技术应进入精耕细作研究阶段以提质增效，提高气化炉的整体效率、拓宽煤种适应性、提高气化炉单炉生产能力、降低停车风险保障装置的可靠性、降低气化技术对环境影响程度、强化煤气化与新型煤化工的技术集成是煤气化技术的发展方向。

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洁净煤技术

2022年第02期

369

332
燃煤火电机组深度调峰运行试验

作者(Author)：张绪辉, 杨兴森, 辛刚, 刘科, 崔福兴, 赵中华

摘要：风电、光伏等新能源发电规模持续快速增长，电网负荷峰谷差不断增大，燃煤火电机组调峰运行更加频繁。为研究燃煤机组实际调峰运行中的关键影响因素，开展了8台不同类型机组的调峰试验。通过分析锅炉炉膛负压与火检信号、助燃措施投运状态，确定锅炉在深度调峰运行状态下的稳燃能力，对燃煤机组低负荷运行状态下污染物排放浓度进行分析，分析了机组SCR烟气脱硝装置温度在不同负荷下的变化规律，并研究了抽汽供热机组供热量与调峰能力之间的关系，分析机组供热量对机组调峰运行的影响。结果表明：在燃用煤质与设计煤质接近的情况下，大部分机组在纯凝工况下可达到40%额定容量以下稳定运行的能力，接近机组设计最低稳燃负荷；NOx排放是燃煤火电机组深度调峰运行期间的重要限制因素，SCR脱硝装置运行温度在低负荷下可能降至300 ℃ 以下，严重影响SCR装置正常运行，从而制约机组深度调峰运行；机组供热量较小时有助于提升锅炉低负荷运行能力，但供热量较大时严重影响机组深度调峰，可能会使机组调峰能力下降20%以上。

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洁净煤技术

2022年第04期

570

286
面向双碳的低碳水泥原料／燃料替代技术综述

作者(Author)：李鹏鹏, 任强强, 吕清刚, 陈锐

摘要：在碳达峰、碳中和背景下，水泥等建材行业能耗高、排放高、产能过剩，面临巨大挑战。从水泥行业现有CO2减排技术出发，分析了水泥低碳生产方式的原理和现状，归纳总结了原料替代、燃料替代和熟料替代技术现状。最后结合国内现状和发展规划，对水泥行业低碳技术进行展望。水泥行业现有CO2减排技术包括将低碳原料或工业废弃物代替生料中某些成分的原料替代技术；将低碳排放的清洁燃料应用于水泥生产的燃料替代技术；将有凝胶活性的材料添加到混凝土中以节省熟料使用量的熟料替代技术；应用电能和使用燃料时提升能源利用效率的方法和技术以及颇具前景但尚未大规模应用的碳捕集、封存技术(CCS)。原料替代方式是最有效的低碳生产方式，硅酸盐水泥原料中包含大量石灰石，会在水泥生产过程中分解产生烧制熟料必需的CaO和大量CO2，利用富钙废弃物替代石灰石等高载碳原料，可显著减少CO2排放，同时提供等量的CaO，用以替代的原料包括电石渣、硅钙渣、钢渣、石英污泥及造纸污泥等，其中不同工业废料对于水泥生产不仅可代替石灰石原料，还可能提供额外效益，如硅钙渣能提供硅质原料，钢渣的应用可能改善生料易烧性。应用农林业废弃物提供生产水泥的热量可降低碳排放，将生活垃圾或城市污泥部分代替生产用燃煤还可协同处置废弃物和垃圾，燃料预热技术是将燃料经一次预热后投入生产窑炉中，代替直接投入的燃料，是实现低排放和提升能源效率的有效方法。熟料替代可有效降低碳排放，将矿渣、粉煤灰、火山灰、石灰石、烧黏土等混合型材加入混凝土，利用其本身具有的胶凝活性可发挥部分替代熟料的作用，有利于CO2减排，但我国水泥熟料系数较低，建议国内适当提高水泥的熟料系数。当前技术水平决定了熟料替代应用依然广泛，燃料和生料替代率预期将逐步提高。中期目标是实现替代燃料和替代原料技术的应用能力最大化，CCS技术更成熟，且可全面淘汰落后产能。长期目标是水泥企业可根据政策和生产要求制定有效且经济的减排方案，助力水泥行业实现碳中和。

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洁净煤技术

2022年第08期

576

328
生活垃圾焚烧飞灰处理技术研究进展

作者(Author)：竹涛, 种旭阳, 王若男, 薛泽宇, 陈苗苗, 叶泽甫, 朱竹军

摘要：生活垃圾焚烧飞灰中具有高重金属浸出毒性并含有二噁英类物质，为危险废物，对环境危害十分严重，因此飞灰在填埋处理前须进行稳定化处理。通过介绍飞灰中重金属浸出毒性以及二噁英的污染特性，针对二噁英和重金属的处理，系统阐述了飞灰处理技术研究进展。根据工艺原理处理技术分为3类：物化分离、高温处理、固化稳定处理。重点阐述高温处理工艺，其中等离子体熔融技术可有效降解二噁英，且重金属固化效果好，产物具有良好的抗浸出性、环境稳定性，在后续建材利用中展现出良好的性能，等离子体技术也被认为是飞灰处理的有效技术，具有较大发展潜力和工业化应用前景。总结了目前具有发展潜力的垃圾焚烧飞灰处置技术，分析各个工艺的处置原理、研究现状和工业化发展前景，最后对处理技术存在的问题提出了改进方向，展望了发展前景。

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洁净煤技术

2022年第07期

476

251
燃煤耦合污泥焚烧发电技术研究进展

作者(Author)：王飞, 张盛, 王丽花

摘要：焚烧法作为实现我国污泥快速减量化、无害化处置的主流方式而得到广泛应用，而在“双碳”减排目标的推动下，燃煤耦合污泥焚烧发电技术能有效实现燃煤领域的低碳减排和污泥的清洁焚烧处置。本文总结了污泥基本理化性质、水分赋存形态、煤质指标和不同干化技术，对比分析了湿污泥直接掺烧、烟气直接干化污泥后掺烧和饱和蒸汽间接干化污泥后掺烧这三种技术路线的优缺点，并对我国燃煤耦合污泥发电典型工程项目进行介绍。实践表明“干化+掺烧”的技术路线能在保证燃烧热稳定性的基础上实现较大的污泥处置量，只要污泥的掺烧比例能控制在较佳范围内，燃煤机组既能保证较高的燃烧热效率，又能满足常规污染物、重金属和二噁英等污染物的排放标准。

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洁净煤技术

2022年第03期

633

848

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