特约主编寄语
摘要：我国是以燃煤发电为主的国家，2013年底全国发电装机容量达到12．47亿千瓦，火电装机容量8．62亿千瓦，占发电装机总容量的69％，火电装机中以燃煤发电为主。煤电在我国国民经济持续发展中发挥了极为重要的作用，尽管，随着核电、水电、风电和太阳能等新能源的大力发展，未来煤电在电力供应的占比将会逐步降低，但由于经济和能源需求规模的增加，煤电的总量将会持续增加。燃煤发电在电力生产中的主导地位在较长一段时间内仍无法改变。氨法吸收CO2过程的传热／传质及反应模型研究
摘要：以氨法吸收CO2过程为研究对象，针对气液两相之间传热／传质及反应模型的区别，对比了RK（rate-based，kinetic），RC（rate-based，chemistry），EK（equilibrium-based，kinetic）and EC（equilibrium-based，chemistry）4种模型对CO2吸收过程中CO2吸收速率、富液碳化度、出口NH3浓度等关键目标参数的预测能力。模拟结果显示，RK模型对氨法CO，吸收过程具有最佳的预测能力。引入Murphree效率可修正基于平衡的模型对气液两相间传热／传质的预测，但是需要考虑到Murphree效率因组分而异并能逐级改变的局限。通过对Kinetic反应模型中动力学反应的敏感性分析发现，氨法吸收二氧化碳的过程主要受下述反应控制：NH3＋CO2＋H2O→NH2COO-＋H3O＋。燃煤烟气CO2捕集系统与电厂系统集成分析
摘要：应用于电厂的烟气二氧化碳捕集技术是能实现大规模降低二氧化碳排放的主要手段之一。文中从二氧化碳捕集系统与电厂系统集成角度出发，分别从烟气、汽水循环、冷却水等3个系统分析了捕集系统对电厂的影响及可以采取的集成及改造措施。结合660Mw超超临界机组进行二氧化碳捕集前后的模拟计算，考察二氧化碳捕集对电厂的影响，结果表明，全烟气中90％的二氧化碳捕集后电厂发电净效率降低约10个百分点。燃气烟气1000t／a CO2捕集中试试验研究
摘要：我国第1套燃气烟气CO2捕集中试装置成功完成3000h连续试验运行以论证吸收溶剂和工艺过程。试验结果表明：开发的燃气烟气C02捕集系统运行平稳，工艺过程稳定可靠。吸收剂具有效率高、腐蚀降解低、损耗少等特点，溶剂损耗小于0．5kg／t CO2，溶液对316L、304、2205、2507这4种合金材料的腐蚀度均小于I．65×10^-3mm／a。吸收塔尾气污染物排放水平低，其中溶剂排放〈0．17ml/m3，亚硝胺排放〈3μg／m2，未发现硝胺存在。新型的蒸汽加热-闪蒸-机械蒸汽再压缩一体化再生工艺比传统加热再生方式减少蒸汽消耗10％~25％，总再生能耗下降10％～15％。中国富氧燃烧技术研发进展
摘要：富氧燃烧技术是最具潜力的燃煤电厂大规模碳减排技术之一，文中对中国富氧燃烧的研发进展进行了系统的综述，介绍了富氧燃烧技术在中国的基础研究现状，包括燃烧特性、污染物排放、矿物转化灰沉积、热力计算、动态仿真、经济性评价等；描述了中国富氧燃烧工程示范部署以及技术路线图，并简要讨论了富氧燃烧技术未来的发展趋势。CO2捕集对输运床气化炉IGCC系统煤气冷却方式选择的影响
摘要：对于整体煤气化联合循环（integrated gasification combined cycle，mcc）系统，C02捕集的引入将对系统煤气冷却方式的选择产生重要的影响。该文分别构建了不捕集及捕集CO2的输运床氧气及空气气化IGCC系统流程，分析激冷及煤气余热锅炉2种煤气冷却方式的引入对系统热力性能及经济性的影响。结果表明，不捕集CO2时，无论是对输运床氧气还是空气气化IGCC，煤气余热锅炉冷却方案热力性能及经济性均明显好于激冷冷却方案；考虑CO2捕集后，尽管采用煤气余热锅炉冷却的输运床氧气气化IGCC系统的供电效率比采用激冷冷却的系统高约1．38个百分点，而2种方案发电成本相当；考虑CO2捕集后的输运床空气气化IGCC系统的热力性能及经济性仍明显好于激冷冷却方案。此外，该文还分析了煤气冷却方式投资对系统经济性的影响，得到2种冷却方式下，输运床氧气气化系统发电成本相同时的气化炉单元临界投资比。其中，对输运床空气气化系统的分析表明，无论是否考虑CO2捕集，均应采用煤气余热锅炉冷却方式。三聚氰酸选择性非催化还原脱硝特性的实验研究
摘要：采用立式管式炉实验系统研究了三聚氰酸选择性非催化还原脱硝特性，探索了温度、O2浓度、停留时间、三聚氰酸与NO摩尔比、NO初始浓度等反应参数以及CO和H2O对三聚氰酸脱硝特性的影响。实验得出适宜的脱硝反应参数：反应温度约为950℃，温度窗口为876～1150℃，停留时间为1．1～1．2s，摩尔比为0．5，0，浓度为2％～3％。较高的NO初始浓度可以获得较高的脱硝效率。典型工况参数下，三聚氰酸在900℃时取得最大脱硝效率83．1％，大于900℃后，脱硝效率下降幅度较小，与氨气和尿素选择性非催化还原相比，具有更好的高温脱硝特性。CO和H2O的加入可以提高较低温度时的脱硝效率，拓宽温度窗口，使其向低温方向移动，较适宜的CO浓度约为200μL／L，H2O浓度约为5％。用于选择性催化还原烟气脱硝的V2O5／TiO2催化剂钾中毒动力学研究
摘要：基于催化剂颗粒中毒的渐进壳模型，依据SCR反应的Eley-Rideal机制，对颗粒状V2O5／TiO2催化剂的钾中毒动力学进行研究，建立了V2O5/TiO2催化剂的钾中毒动力学方程。以催化剂的活性保留分率为桥梁，利用模型预测值和实验值建立了催化剂上钾沉积量与反应时间的关系。模拟了烟气中钾浓度和催化剂钾中毒反应速率常数的耦合对催化剂活性保留分率的影响，模型结果催化剂实际运行结果相符合。这表明文中建立的V2O5／TiO2催化剂钾中毒动力学模型是合理的。吸附脱汞中活性炭输送管路的设计与模拟
摘要：燃煤源汞是造成大气汞污染的重要原因。利用活性炭进行吸附脱汞是目前重点研究的汞污染控制技术。在通过管路将活性炭送入烟道的过程中，必须保证活性炭的量严格按照要求进行分配。文中通过理论分析与CFD数值模拟，考察了二叉树型管路、多叉树型管路和线型管路在活性炭均匀分配上的效果，并讨论了其应用的条件。研究认为，线型管路无论对连续相还是离散相都难以做到均匀分配；多叉树型管路（典型的如三叉树、四叉树）可以做到均匀分配，并且有一定的灵活性，最适宜在实际工业中应用；二又树型管路只有在确保管路对称性的情况下才能得到较好的均分活性炭效果，且灵活性较差。此外研究还发现，活性炭颗粒在流场中的运动较为复杂，受包括时间在内的诸多参数影响，且管路非对称性对颗粒分布的影响大于其对流场分布的影响。如对均分的要求较为严格，须加装颗粒浓度实时监测装置与控制装置。燃煤烟气常规污染物净化设施协同控制汞的研究
摘要：采用Ontario Hydro方法对国内20个典型燃煤电厂选择性催化还原脱硝（selective catalytic reduction denitrification，SCR）系统、除尘系统（静电除尘器electrostatic precipitator，ESP）、布袋除尘器（fabric filter，FF）、湿法烟气脱硫系统（wetfluegasdesulfurization，WFGD）前后烟气汞的形态和浓度进行测试，研究电厂常规污染物控制设施对烟气汞的形态转化及协同控制作用。结果表明，SCR对烟气中总汞的减排效果不明显，但促进了Hg^0向Hg^2＋的转变：SCR催化氧化Hg^0与煤中的氯含量成正相关性，NH3对SCR催化氧化Hg^0具有抑制作用。ESP／FF对烟气中汞的影响主要体现在对Hg^p的协同脱除上，FF的脱汞效率高于ESP的脱汞效率，循环流化床锅炉配置ESP的脱汞效果高于煤粉炉配置ESP的脱汞效果。WFGD对汞的脱除依赖于烟气中Hg^2-的比例，随着液气比（L／G）、pH的增加，WFGD脱汞效率逐渐增加。SCR促进了ESP、WFGD的脱汞效果，对于配置SCR＋ESP＋WFGD的燃煤电厂，对烟气汞的排放具有很好的协同控制能力。循环流化床富氧燃烧SO2排放和石灰石脱硫特性研究
摘要：在50kW循环流化床燃烧试验台上进行了大同煤在O2／CO2气氛下未添加石灰石和添加石灰石的富氧燃烧试验，试验各工况进口的氧气浓度为25％～50％，燃烧温度为850-950℃。试验研究的目标是获得燃烧温度和进口氧气浓度等参数对循环流化床富氧燃烧过程中SO2的排放特性和石灰石的脱硫特性的影响。试验研究表明：未添加石灰石时，SO2的排放量随着燃烧温度的升高而升高，随着进口氧气浓度和过氧系数的升高而降低。在相同[Ca]／[S]情况下，石灰石的最高脱硫效率所对应的燃烧温度在900℃。随着进15氧气浓度的增加，石灰石的脱硫效率显著提高，在[Ca]／[S]为3的条件下，进口氧气浓度从25％增加到50％，石灰石的脱硫效率从39．0％增加到83．5％。煤中主要外在矿物质在O2／CO2气氛中的迁徙转化
摘要：以煤中几种典型外在矿物的纯矿物及其混合矿物为研究对象，比较分析了空气气氛和O2／CO2气氛下黄铁矿、高岭石和方解石，以及黄铁矿和方解石含量高的易熔融混合矿物和高岭石含量高的难熔融混合矿物的热转化行为。研究结果表明，O2／CO2气氛下黄铁矿和高岭石的热转化行为与空气气氛并没有明显不同，但O2／CO2气氛下黄铁矿在氧化过程中会有少量中间产物磁铁矿生成。CO2的存在对方解石的转化影响较大，会使方解石的分解温度延迟160～180℃左右。在O2／CO2气氛下，混合矿物的热转化行为并不是单个矿物转化行为的简单叠加，高温时矿物质之间的相互作用更加明显，易于形成低温共熔物钙硅铝酸盐类物质，从而更容易促进矿物的熔融，结渣倾向更明显。催化剂对内重整直接碳燃料电池性能的影响
摘要：采用炭黑在管式电池内部气化的产物作为直接碳燃料电池运行的燃料，考察了纯炭黑燃料电池；Ca（OH）2600℃预处理，再负载Fe盐、K盐的炭黑燃料电池（预处理燃料电池；直接负载Ca（OH）2、Fe盐与K盐的炭黑燃料电池（未预处理燃料电池）的性能及其影响因素。研究发现，经过Ca（OH）2600℃预处理，再负载Fe盐、K盐的碳基燃料电池的性能与前者相比有明显提升，在800、850、900℃下的最大功率密度分别为47．4、62．3、77．9mW．cm-2；与未经过Ca（OH）2600℃预处理的相比，电池在运行过程中催化剂未出现失活现象。回转窑转速对废塑料热解产物特性的影响
摘要：在外热式回转窑热解实验台上，以废塑料聚丙烯（polypropylene，PP）、聚乙烯（polyethylene，PE）为实验物料，在不同转速下对热解产物的特性进行了实验研究。实验结果表明：从提高产油率角度来讲，该实验转速以4r／min为适宜，并且转速对PP和PE热解油的热值有一定的影响。转速对PP和PE的热解残炭的产率影响不大，转速对其热值影响比较大，在实验转速范围内PP的残炭热值最大增幅为31．5％，PE残炭的热值的最大增幅高达116．1％。PP和PE热解气的热值随转速的变化趋势与热解气中C3、C4和c。的烃类含量变化趋势相同。在一定转速范围内，增大转速有利于油的轻质化。转速对PP热解气成分的影响并不大，而转速对PE热解气中低碳成分和高碳成分的比例影响较大，在4r／min时低碳气体成分的含量最低，高碳气体成分的含量最高。700℃超超临界循环流化床锅炉方案设计研究
摘要：在总结国内330Mw和600MW循环流化床（circulating fluidized bedboiler，CFB）锅炉开发研制及工程经验基础上，进行了蒸汽温度为700℃的350Mw超超临界CFB锅炉方案设计，并对工质流程及关键部件结构进行分析计算和设计研究。具有先进蒸汽参数的350Mw超超临界CFB锅炉采用H型整体布置，4个蒸汽包覆式旋风分离器布置在炉膛两侧，配有相应的紧凑型气动均流换热床。锅炉水冷壁为低质量流速垂直管圈结构。双回路给煤系统可保证均匀可靠地向炉内送入燃料。A-USC锅炉关键部件用候选合金金属间相特征
摘要：文中总结了目前国内外先进超超临界（A．USC）锅炉关键部件用候选合金（Inconel 740／740H、CCA617、Nomonic263、Haynes230及GH2984等）经标准热处理、无应力时效及持久实验后的组织特征和演化规律。结果表明：这类材料为了满足部件服役条件下对高温强度的要求，多采用析出强化设计，析出相种类繁多（如γ＇, η, σ, μ 及G相等）；这些析出相的形貌、数量、尺寸及相间元素的分布等在高温长期时效或服役条件下均会发生明显变化，从而对合金的性能和服役行为产生重要影响。提出有必要进一步分析上述各相的演变规律及其作用，通过调整合金成分或热处理制度来优化组织结构，抑制或消除有害相的析出，提高合金的高温性能。“大数据与电力系统——理论、方法、技术与应用”专题征稿启事
摘要：大数据是“未来的新石油”，大数据是待挖掘的“金矿”。对于电力行业而言，电力大数据贯穿电力工业生产及管理等环节，将起到巨大的作用，是中国电力工业未来有效应对资源有限、环境压力等问题，实现厚积厚发、绿色可持续性发展的关键。在理论、方法、技术与应用等方面，研究大数据与电力系统的关系，具有重要意义。
