期刊,电力科技与环保 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

电力科技与环保

主　　编：朱法华

出版周期：双月刊

国际刊号：1674-8069

电子邮箱：dlhb@chinajournal.net.cn

电　　话：025-58621817

邮政编码：210031

地　　址：南京市浦口区浦东路10号

电力科技与环保/Journal Electric Power Environmental Protection

查看更多>>本刊作为宣传电力环保的方针、政策、法律、规定的喉舌和介绍电力环保新成果、新技术、新工艺的园地，为电力环保事业做出了自己的贡献，取得了良好的社会效益，在电力系统内有较大的影响，受到环保工作者的欢迎。

正式出版

收录年代

煤粉气化低氮灵活燃烧研究进展

吕钊敏熊小鹤谭厚章王学斌...

1-8页

查看更多>>摘要：20世纪80年代，全俄热工研究院提出煤粉气化低氮灵活燃烧技术，该技术通过增加独立气化区域解耦了传统燃烧过程中挥发分析出阶段、燃烧阶段和燃烬阶段，使挥发分析出和焦炭燃烧成为2个独立的过程，并通过调控热解挥发分与焦炭的燃烧反应，在实现高效燃烧的同时有效地抑制了氮氧化物(NOx)的生成。综合总结了该技术近40年在煤燃烧领域的基础研究、技术开发和工程示范等方面取得的主要进展，包括该技术的降氮和稳燃原理;并以气化场所不同对煤粉气化低氮工艺进行了分类，着重介绍了流化床气化式和燃烧器气化式的工艺流程及取得的重要成果，同时对最新报道的气流床气化式燃烧工艺进行了介绍;对该技术在碳达峰碳中和背景下应用于大型燃煤电厂实现锅炉(低于20%锅炉负荷)深度调峰进行了工艺路线分析和前景展望，确定了不同煤粉气化低氮燃烧工艺在电站锅炉灵活性改造方面的技术优势、范围以及应注意的问题，以期对煤粉气化低氮灵活燃烧技术在电站锅炉领域的进一步发展提供有益参考。

关键词：

气化低氮燃烧深度调峰煤燃烧灵活性改造

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基于炉膛水冷壁H2S气氛场实时测量的锅炉运行监测与优化研究

熊小鹤丁鹏王承亮谭厚章...

9-17页

查看更多>>摘要：为揭示锅炉水冷壁H2S在不同负荷时的浓度分布、H2S与炉膛组分CO和SO2的关系、结焦区域H2S分布情况以及运行调整对H2S和NOx的影响情况，指导锅炉运行，在某300 MW等级电站锅炉上安装了水冷壁气氛在线监测装置，系统研究了炉内近壁面H2S、CO等还原性组分的生成规律及运行调整对炉内氛围的影响。结果表明:(1)在高负荷时炉内H2S、CO整体浓度较高，并且负荷越高，腐蚀倾向越严重。(2)负荷在由高向低下降的过程中，存在一临界负荷(40%BMCR)，当降至此临界负荷时，壁面气氛由还原性气氛开始转化为氧化性气氛。该炉易发生高温腐蚀的负荷范围为60%～100%。(3)总体上壁面H2S与CO表现出正相关性，而H2S与SO2呈负相关性，但同时壁面各组分间又呈现出一定的独立性。(4)结焦区域H2S平均浓度比非结焦区域高出537×10-6(体积分数，下同)，这与结焦区域水冷壁相较于非结焦区域水冷壁腐蚀更严重的现象一致。(5)关闭燃尽风投运层数、增加运行氧量，可以显著降低H2S浓度，最高降幅可达91。4%，但H2S浓度降低会引起NOx增加，关一层燃尽风，NOx平均上涨109 mg/m3。建议在实际运行中，需要平衡好这对矛盾。

关键词：

高温腐蚀锅炉硫化氢H2S还原性气氛

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H2与氨混燃增强火焰燃烧特性模拟研究

赵争辉李航锦吴超杭尹倩倩...

18-27页

查看更多>>摘要：氢和氨作为清洁能源受到广泛关注，为深入探究氢-氨混燃的燃烧特性和影响因素，本文借助Chemkin仿真平台建立相关反应模型，以氢-氨混合气体为燃料，空气作为助燃剂，采用Otomo等人提出的一种氨氧化机理对其燃烧过程进行模拟计算，并模拟研究了混合气体的点火延迟时间、层流燃烧速度、绝热燃烧温度、NO排放等燃烧特性随当量比、初始压力以及燃料中H2比例的具体变化规律，对不同工况下的层流火焰结构、H和OH自由基的产率(rate of production，ROP)、NO生成的敏感度进行了化学动力学分析。结果表明:纯氨气体的点火延迟时间长、层流燃烧速度慢，掺氢后燃烧特性均有所改善，且提高了火焰的绝热燃烧温度，但掺氢比例越大，NO排放越多。NO摩尔分数随当量比变化的趋势先增后减，在当量比为0。8左右达到峰值。综合考虑氢-氨混燃的一系列燃烧特性以及掺氢、加压的成本和收益情况，推荐H2占比15%、当量比φ=1。1、压力P=0。2 MPa为氢-氨混合燃烧的最优条件。

关键词：

H2NH3混合燃烧层流燃烧特性数值模拟研究

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主蒸汽压力系统的基于预补偿自抗扰控制设计

吴振龙李炳楠阎治州李东海...

28-34页

查看更多>>摘要：火电机组主蒸汽压力系统为典型的大惯性过程，其控制策略的设计存在着响应速度慢、抗干扰能力不足的问题。为解决主蒸汽压力系统的上述控制难点，提出了一种基于预补偿自抗扰控制的优化设计方法，将控制量通过预补偿结构后再送入被控对象，从而对常规自抗扰控制结构进行改进。在介绍基于预补偿自抗扰控制结构的基础上，通过单一变量法分析各个参数对于控制效果的影响，从而给出了其参数整定的流程。仿真结果表明:所提方法的跟踪状态、抗干扰状态和包含跟踪以及抗干扰状态下的绝对误差积分指标分别占对比方法的52。38%、60。75%和57。88%，从而验证了所提方法在提升主蒸汽压力系统的跟踪和抗干扰能力方面的优势;通过蒙特卡洛实验验证了所提方法能够很好地应对系统的不确定性。

关键词：

主蒸汽压力系统自抗扰控制预补偿参数整定蒙特卡洛实验

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煤粉炉掺烧城市污泥积灰结渣与污染物排放特性

郎范玲蒲建业宿海宁朱轶铭...

35-43页

查看更多>>摘要：为了得到燃煤电厂掺烧城市污泥后的燃烧、结渣以及污染物排放特性，在自建一维沉降炉中，开展了5个不同掺混比例(0、5%、10%、15%、20%)下的混燃试验，并参照《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)等规定对不同工况下的样品、数据进行取样和测量。结果表明，随着污泥掺烧量增加，炉膛温度呈下降趋势，掺混比例达到20%时，炉膛顶部温度下降40℃左右;随着污泥掺烧比例增加，锅炉结渣倾向加重，燃烧生成的灰样主要成分为K-Al-Si和K-Ca-Si复合盐类;随着掺烧比例的提高，NOx的排放量呈现先增加后降低的趋势，SO2的排放量逐渐降低;5种掺混比例下烟气中的二噁英与飞灰中的重金属含量分别满足《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》(DB 31/1291-2021)与《农用粉煤灰中污染物控制标准》(GB 8173-87)要求;与纯燃煤相比，掺烧20%污泥时，可减少CO2排放约0。34%。燃煤锅炉掺烧城市污泥可作为双碳战略下高效节能降碳的一种选择。

关键词：

一维炉污泥掺烧掺烧比例结渣污染物排放

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基于直接吸收光谱深度学习神经网络模型的CO2浓度检测研究

史文辉李凯亮宫廷田亚莉...

44-52页

查看更多>>摘要：CO2是温室气体的主要成分之一，其对全球气候变化和环境质量有重大影响，燃煤电厂作为我国最大的CO2排放源，面临着严峻考验。为准确、快速、低成本地检测燃煤电厂CO2浓度，促进燃煤电厂低碳发展，本文利用分布反馈半导体激光器构建了一种高灵敏度的CO2气体检测系统，同时采用HITRAN数据库作为深度学习模型的数据集，建立了一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network，1D-CNN)模型，采用反向传播神经网络算法检测CO2浓度并与直接吸收技术进行了对比，并通过K折交叉验证法和调整模型参数来提升1D-CNN模型的性能。结果表明，1D-CNN模型的决定系数R2 值可达到0。999 7，相对误差为1。07%，绝对误差为7。88 mg/m3，模型建立较为符合要求;利用1D-CNN模型调用最优参数，对比预测数据和真实数据，平均相对误差为6。06%，平均绝对误差为17。97 mg/m3，决定系数R2=0。999 41，可得模型的预测结果具有较高的精度。这种基于直接吸收光谱深度学习神经网络模型的气体浓度检测模型在测量CO2气体浓度方面具有较高的准确性和可靠性，可为电力行业的环保监测和节能减排提供有力的技术支持。

关键词：

燃煤电厂碳排放深度学习吸收光谱CO2HITRAN数据库

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某330MW W型火焰锅炉燃烧系统灵活性改造方案研究

赵虎军邱华欧阳雨晴

53-59页

查看更多>>摘要：为了解决某330 MW W型火焰锅炉低负荷运行时水冷壁易破裂、热损失大和NOx排放量高等问题，保障该类型机组灵活性运行时的性能，对锅炉燃烧系统原始设计参数与同类机组进行对比分析，提出了燃烧系统改造方案并在现场实施了改造。研究表明:炉膛截面热负荷原始设计值偏低及炉内热负荷输入不平衡是造成水冷壁管易开裂的主要原因;仅有少量的二次风从拱上进入炉膛达不到对一次风煤粉气流的引射作用，不能保证一次风的穿透性和刚度;拱下二次风入射位置及角度对着火和燃尽不利;炉膛整体上空气分级燃烧的程度很差，无独立的OFA喷口，NOx生成控制能力弱。提出的改造方案主要包括:在拱上新增二次风喷口、将乏气喷嘴置于浓煤粉气流的背火侧和拱上OFA喷口水冷套改造等。改造后测试表明，210 MW负荷，飞灰可燃物比改造前下降低约0。95%，脱硝前NOx浓度A、B侧分别比改造前降低了140 mg/m3和129 mg/m3。

关键词：

W型火焰灵活性运行水冷壁NOx排放无烟煤燃烧系统

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不同负荷工况下660MW循环流化床锅炉脱硝特性研究

张文祥徐文韬黄亚继金保昇...

60-67页

查看更多>>摘要：为揭示不同负荷下循环流化床的运行特性，以某660 MW循环流化床锅炉为研究对象，在满负荷、75%负荷下，具体研究床温波动、风量配比、烟气含氧量和风煤配比对选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction，SNCR)技术喷氨量和脱硝效果的影响。结果表明:满负荷运行时，在欠氧区，SNCR投射喷氨量与循环流化床锅炉给煤量保持同向变化趋势，若持续提高喷氨量，会导致氨逃逸较大，降低SNCR脱硝能力;当炉内给煤量保持稳定，在欠氧还原区内，适当提高二次风量(含氧量)，会促进挥发分N的还原反应。75%负荷运行时，床温波动范围超过110℃时，为了满足脱硝要求，应适当提高一次风量、降低二次风量和喷氨量;床温波动范围低于50℃时，应适当降低一次风量和喷氨量;床温波动范围在50～100℃时，应适当降低二次风量和喷氨量;欠氧区内，喷氨量随总给煤量增多而增大。研究结果可以指导循环流化床优化运行，减少氮氧化物排放。

关键词：

循环流化床脱硝床温风量配比烟气含氧量风煤配比

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垃圾焚烧炉高温受热面腐蚀失效与防护

梁慧超吴浩民梁志远

68-76页

查看更多>>摘要：垃圾焚烧是应对垃圾种类繁多、处理量大、水分高等日益突出的问题的优选处置方案，但垃圾焚烧炉工质参数不断提高，高温受热面腐蚀失效频发，成为影响垃圾焚烧炉安全运行的重要因素。为解决该问题，本文通过分析垃圾焚烧炉高温受热面的失效机理以指导材料选型和维护检修。首先阐述了垃圾焚烧炉受热面的腐蚀类型及其机理，重点关注高温受热面遭受严重的氯盐和硫酸盐腐蚀问题。其次，根据氯、硫元素的腐蚀特点建立了对应的腐蚀行为模型，其中氯元素会与铁铬合金中铁元素形成低熔点、挥发型氯化亚铁，硫元素则在高温受热面上形成硫酸盐型和硫化物型产物，从而导致金属管减薄、退化;再次，应用热力学稳定性理论分析了垃圾焚烧炉高温受热面腐蚀产物的形成及其稳定性，发现随着温度的升高，硫酸盐型腐蚀模型中氧化物将被铁和铬的硫化物取代，而随着气氛中氯元素分压的升高，铬的硫化物先发生转变，其次铁的硫化物发生转变;最后探讨了热喷涂、堆焊与激光熔覆等高温受热面表面工程技术特点与防护原理。

关键词：

垃圾焚烧炉受热面高温腐蚀硫腐蚀氯腐蚀

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基于小波分解的燃煤电厂磨煤机磨辊检测研究

张军亮白伟张鹏伟焦明明...

77-86页

查看更多>>摘要：为预测性维护磨煤机运行中磨辊的磨损程度，本文采用小波信号处理技术对磨煤机单耗信号进行趋势分解，从重构的低频单耗信号初步反映磨辊的磨损状况，进一步地，为解决重构后的低频磨单耗信号可能受到磨煤机工况影响而在一定范围内波动，且基于该方法所建立预报模型的固定阈值可能带来的误报和漏报问题，采用主成分分析法来筛选与磨辊磨损密切相关的磨煤机变量，并基于正常运行数据建立了重构单耗信号的自适应神经网络基准模型。仿真结果显示，采用自适应阈值后，相比采用固定阈值，模型准确度从91。3%上升到了97。4%，漏报率从9。4%下降到了1。5%，平均检测时间从413 s下降到230 s。说明采用自适应神经网络方法能够有效地表征磨辊的磨损状态，可以有效地对重构信号进行监测和预警，增加报警的准确性，减少漏报率和检测时间，从而为磨煤机磨辊的预测性维护提供了一种更可靠和高效的方法。

关键词：

磨辊磨损多尺度分析小波分解趋势分量

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