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2019年第40卷第4期

    燃煤发电系统能源高效清洁利用

  • 燃煤发电系统能源高效清洁利用的基础研究综述

    杨勇平
    2019, 40(4): 308-315. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19107
    摘要:能源在现代社会经济发展中的作用日益显著,我国的资源特性决定了燃煤发电将长期在我国能源体系中占据主导地位。大容量、高参数的燃煤发电系统是实现煤炭能源高效清洁利用最可行的技术途径之一,是确保国家电力供应的最主要方式。针对我国燃煤发电系统在能源结构变化及参数提高背景下面临的理论和技术双重需求,总结了高参数燃煤发电机组在关键单元、过程和系统耦合方面高效、清洁运行的新理论和新方法的研究进展,使燃煤发电机组能够在高效热功转换的同时实现污染物超低排放。  
    关键词:能源;燃煤发电;高效清洁利用;超(超)临界锅炉;关键单元;系统耦合  
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    更新时间:2025-07-04
  • 翟融融, 刘洪涛
    2019, 40(4): 316-322. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19042
    摘要:为研究有限时间内热力系统换热量与热源温度对系统性能的影响及太阳能辅助燃煤发电系统集成的理论基础,对有限时间热力系统中热机输出功率和效率与循环参数的关系表达式进行了改进,并结合太阳能辅助燃煤系统案例讨论了各参数的意义及其对系统性能的影响,为系统参数的调整方向提供参考。结果表明,500和1 000 MW燃煤发电机组在系统设计上比较合理,输出效率都在C-A效率与理想循环效率之间,集成后的系统效率有所降低,1 000 MW集成系统在节煤模式下系统性能恶化,效率低于C-A效率,需要对系统过程进行改进。200 MW燃煤发电系统在集成前后效率都低于C-A效率,表明系统过程需要较大改进。  
    关键词:太阳能辅助燃煤发电系统;有限时间热力学;输出功率;效率  
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    更新时间:2025-07-04
  • 燃煤积灰法向光谱发射率的测量

    柴一占, 杨震, 段远源
    2019, 40(4): 323-328. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19070
    摘要:燃煤积灰是超超临界锅炉热量传递链上重要的一环,它的辐射特性对于准确描述热量在锅炉内的传递非常重要。基于傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)建立了高温法向光谱发射率测量平台。平台测量波长范围3~14μm,温度范围373~873K,采用标准黑漆样片对平台的测量结果进行了校准,对人工积灰样品光谱发射率开展了实验测量。发现人工灰样发射率具有显著的光谱分布特性,在短波段较低而长波段较高;随着温度的上升,人工积灰光谱发射率逐渐上升;随着Fe2O3含量的上升,整体人工灰样的光谱发射率在全光谱范围内上升。  
    关键词:燃煤积灰;超超临界锅炉;光谱发射率;傅里叶红外光谱仪  
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    更新时间:2025-07-04
  • 给水旁路调节下高压加热器的瞬态应力分析

    王建华, 范佩佩, 石峰, 种道彤
    2019, 40(4): 329-338. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19071
    摘要:灵活运行下的设备安全性是燃煤电站深度调峰过程的重要问题,高压加热器作为大型高温承压换热设备,在机组灵活性调节中承担重要作用,同时也面临安全性问题。针对某660 MW超临界燃煤发电机组1号高压加热器,建立三维有限元模型,研究给水旁路调节过程下的瞬态温度场、热应力场、机械应力场、耦合应力场分布,并针对水室出口、蒸汽入口、管板上下侧4个关键区域进行应力变化规律的研究。结果表明,热、机械、耦合应力的波动幅度均随着给水旁路程度的增大而增大;热应力最大部位为蒸汽入口管处,机械应力和耦合应力最大部位分别对应管板下侧、管板上侧;管板上侧区域为高压加热器最危险部位,需重点关注和提前检修。  
    关键词:超临界燃煤电站;高压加热器;应力分析;给水旁路  
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    更新时间:2025-07-04
  • 填充床潜热储热数值模型研究进展

    高龙, 格根塔娜, 孙佰仲, 车德勇, 李少华
    2019, 40(4): 339-346. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19062
    摘要:填充床潜热储热技术广泛应用于太阳能热利用和供热通风与空气调节等领域。由于不同应用环境下的填充床潜热储热系统具有复杂的瞬态特性和较高的实验成本,在研究不同因素对储热系统性能的影响时,研究人员开发了相关数学模型,并采用不同数值计算方法进行分析。对常见的填充床储热过程数值模型进行分类,详细分析不同模型的特点与适用性;对比了模型的计算效率和误差;最后,总结了不同数值模型在潜热型填充床储热技术中的应用特点,可为同类模型的开发与应用提供依据。  
    关键词:储能;潜热储热;填充床;数值模型;中低温  
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    更新时间:2025-07-04
  • 煤和市政污泥掺烧的灰熔融特性研究

    李德波, 崔乘亮, 蒋勇军, 史为民, 张鹏飞, 莫菲, 廖艳芬, 马晓茜
    2019, 40(4): 347-354. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19005
    摘要:通过利用Factsage热力学模拟软件、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)等分析方法,对煤与3种市政污泥按不同比例掺混后混合燃料的灰熔融特性进行研究。结果表明,在污泥添加量不超过10%时,混合燃料的灰熔点随着污泥加入比例增大而降低,这是由高温条件下碱性氧化物熔融所形成的共融体,以及磷矿物反应生成的非晶态矿物的共同作用导致的;灰熔融温度的预测趋势与实际测定数据的规律基本一致;煤中掺混污泥后矿物质之间的反应受燃烧温度的影响,低温时几乎不反应,温度升高后各矿物质间相互反应生成新的矿物质。  
    关键词:污泥;灰熔点;结渣特性;矿物质  
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    更新时间:2025-07-04

    火电及环境保护

  • 燃煤电厂烟气中Hg的生成、治理、测试及排放特征研究

    陈招妹, 刘含笑, 崔盈, 刘志波, 郭高飞, 孟银灿, 刘美玲
    2019, 40(4): 355-361. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19072
    摘要:燃煤电厂是大气Hg排放的主要来源之一,基于文献调研,分析了燃煤电厂烟气中Hg的来源及生成、燃烧后现有设备协同脱Hg技术和吸附剂喷射脱Hg技术、主要离线测试方法、超低排放实施前后燃煤电厂烟气Hg排放特征等,指出燃煤电厂实施更严格的烟气Hg排放控制是非常有必要的,且改性活性炭、改性飞灰喷射脱Hg技术将是未来应对更严格Hg排放限值的主流技术。研究结果可为燃煤电厂烟气Hg排放控制提供参考。  
    关键词:燃煤电厂;汞排放;超低排放;脱汞技术;测试方法  
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    更新时间:2025-07-04
  • 脱硫废水高温烟气蒸发过程中氯盐和铵盐的分解

    叶春松, 操容, 梁巍, 朱文瑜, 郑伟
    2019, 40(4): 362-366. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18267
    摘要:为实现脱硫废水零排放,脱硫废水高温烟气蒸发结晶技术逐渐发展起来,脱硫废水蒸发过程中结晶盐的高温分解可能是制约蒸发技术进一步推广应用的关键问题。介绍了火力发电厂脱硫废水的特点及蒸发结晶过程中盐分的稳定性,重点介绍了水合氯化镁的几种热分解机理。综合分析表明,在旁路高温烟气蒸发处理过程中,氯化镁和铵盐可热分解,分别产生氯化氢气体和氨气,将会引起后续脱硫废水排放量增加、烟囱出口氨浓度升高。最后讨论了旁路高温烟气蒸发系统引起电厂粉煤灰的质量降低等问题。  
    关键词:脱硫废水;零排放;高温烟气蒸发结晶;氯化物分解;低温烟气蒸发浓缩  
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    更新时间:2025-07-04
  • 国内外生活垃圾焚烧发电技术进展

    房德职, 李克勋
    2019, 40(4): 367-376. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18234
    摘要:随着人们对环境方面要求的日益增长,垃圾合理处理在践行绿色发展理念和推动生态文明建设进程中发挥着越来越重要的作用。生活垃圾焚烧发电技术作为固废资源利用的一种方法,如今已经演变成为一种成熟的资源利用技术。分别从垃圾焚烧发电行业的上、中、下游,即从垃圾焚烧的原料性质、燃烧发电技术以及烟气控制方面对国内外生活垃圾焚烧技术进行了比较分析,认为随着生活垃圾量日益增长,生活垃圾焚烧技术仍是一种实现减量化、资源化必不可少的手段,但是需要提升焚烧技术,改进国产焚烧工艺,严格控制焚烧烟气中污染物的排放,建立实时监测点,避免造成二次污染。  
    关键词:生活垃圾;垃圾焚烧发电;焚烧系统;烟气控制系统  
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    更新时间:2025-07-04
  • 垃圾焚烧发电系统优化及综合利用技术

    王利军
    2019, 40(4): 377-381. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19003
    摘要:垃圾焚烧发电项目已逐渐成为由地方政府主导的PPP项目,随着国家能源战略的深入,依靠科技创新,加快节能减排技术研发和产业化推广已成为迫在眉睫的任务。在项目建设标准和融资要求高,垃圾处理费低和投资回收期长等多重压力下,通过对垃圾焚烧发电系统进行逐步、分项的设计优化,利用最新技术使资源得到高效深度利用,可以有效降低工程建设成本,提高项目运营经济性,实现垃圾减量化、无害化和资源化,对垃圾发电长远健康发展具有参考价值。  
    关键词:垃圾焚烧发电;系统优化;综合利用  
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    更新时间:2025-07-04

    新能源

  • 考虑不同截面翼型选取的风电机组叶片优化设计方法

    刘永前, 赖福兴, 阎洁, 陈子新, 李莉, 韩爽, 王永
    2019, 40(4): 382-388. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.19031
    摘要:传统叶片优化设计中缺乏对截面翼型的考虑,导致叶片设计难以达到最优效果。为解决此问题,提出了考虑不同截面翼型的风电机组叶片优化设计方法,以截面翼型、弦长和扭角为设计变量,以年发电量最大化为目标,兼顾考虑相对厚度和相对弯度限制,建立了叶片参数设计遗传算法优化模型。以某1.5 MW风电机组为例,验证所提出优化设计方法的有效性。结果表明:考虑截面翼型等参数优化后的叶片功率系数明显增大;机组特性曲线在较大范围内均能保持在最佳功率系数附近,更易控制在最大风能捕捉效率点运行,从而提升了年发电量;同时,增加考虑相对厚度和相对弯度限制以更贴近实际工程应用。  
    关键词:风电机组;翼型;叶片设计;遗传算法  
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    更新时间:2025-07-04
  • 我国风电利用技术现状及其前景分析

    刘志超, 王洪彬, 沙浩, 杨金澍, 曹生现
    2019, 40(4): 389-395. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18249
    摘要:我国风电产业发展迅猛,多种风电利用技术也伴随而生。从我国风电利用技术的现状与存在问题出发,综述并对比了我国集群风电并网运行、风电与其他能源互补、风电的大规模直接利用及分布式风电接入与控制等技术现状,指出我国风电向集中式和分布式并重、促进多能互补利用技术推广、发展高效率低成本的风电利用技术方向发展的趋势,最后从加强新能源激励政策、新能源消纳市场机制、风电并网与技术标准建设方向提出了建议。  
    关键词:风电;多能互补;集群发电;分布式发电;新能源消纳  
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    更新时间:2025-07-04
  • 柴海棣, 赵晓艳, 史波
    2019, 40(4): 396-402. DOI: 10.12096/j.2096-4528.pgt.18123
    摘要:风电机组功率特性现场测试存在效率低、条件要求高、结果不准确等问题,已成为当前行业关注的热点。为有效解决风电机组功率特性工程测试工作中存在的效率偏低等问题,提出一种基于能量传递模型的功率特性测试方法。以永磁直驱机组为研究对象,围绕永磁直驱机组能量捕捉、传递、转化过程,结合机组风能捕捉系数与桨距角、叶尖速比之间的关系,从机理角度进行定量分析,构建典型机组的能量传递模型,对比实测数据进行调整;在同类机组上进行应用验证,取得了预期的效果,验证了该方法的有效性,研究结果具有重要参考意义。  
    关键词:永磁直驱风电机组;能量传递模型;功率特性测试;机组部件效率;风能捕捉系数  
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    更新时间:2025-07-04