建筑群布局对燃煤电厂周边CO2分布特征的影响研究

针对燃煤电厂碳排放量增加和城市低碳环保需求日益提高的矛盾,采用流体动力学(CFD)模拟技术对燃煤电厂及周边建筑群进行有限元建模,研究不同风速和烟囱高度影响下燃煤电厂周边CO₂含量的分布情况;并通过改变燃煤电厂周边建筑群的布局结构,研究建筑群布局对CO₂含量及速度场分布的影响。研究结果表明,当风速变大时,与碳排放源相距较近处的CO₂含量就会降低,而与碳排放源相距较远处的CO₂含量会增加;当燃煤电厂烟囱高度增加时,下风向地表相同高度的CO₂含量会呈现指数级下降;不同类型建筑群周边的CO₂含量不同,下降型和凸字型建筑群附近的CO₂含量较低,适合作为燃煤电厂下风向建筑群。     

中国区域CO2排放收敛的空间计量分析

中国区域CO₂排放的增长趋势是学术界关注的焦点,本文精确测算了我国30个省份1997-2007年的CO₂排放量,并在此基础上,采用空间经济计量方法,研究我国区域CO₂排放量的β收敛情况。通过对11年数据分时段进行研究,结果表明,1997-2007年间,我国区域CO₂排放不存在绝对收敛,但是控制经济增长速度和保持能源消费结构之后,存在着条件收敛,收敛速度为1.04%。分时段来看：1997-2002年间,我国区域间CO₂排放存在着显著的空间相关性,区域CO₂排放存在绝对收敛和条件收敛,收敛速度分别为2.49%和1.74%;2002-2007年间,我国区域CO₂排放不存在空间相关性,也不存在绝对收敛和条件收敛。此外,经济增长速度和煤炭消费比重影响CO₂排放量,保持经济持续稳定增长,优化能源消费结构,是控制我国CO₂排放的有效途径。     

燃煤电厂CO2捕集的减排效率研究与展望

为了客观评价不同CO₂捕集技术的能耗水平,判别CO₂捕集技术的有效性和经济性,提出减排效率概念和计算模型。CO₂减排效率表示某种CO₂捕集技术的有效减排能力,即捕集单位CO₂所发生的CO₂有效减排量,减排效率模型对CO₂捕集技术的能耗进行归集和平准化计算,其值越大表明减排效果越佳。利用减排效率模型测算,目前我国燃煤电厂CO₂捕集技术的减排效率理论极值为98%,燃烧前、燃烧中和燃烧后捕集技术的减排效率分别达到80%、70%和58%～68%。经工程应用实践验证,减排效率模型能满足评价要求。最后对CO₂捕集技术的发展进行了展望,认为未来随着捕集技术的不断进步和创新,CO₂减排效率将超过90%。     

科技创新与CO2排放——基于省际面板数据的实证研究

科技创新是当今社会发展的新兴力量,也是减少CO₂排放、解决全球变暖问题的工具。数据包络分析法（DEA）可以把多种投入和多种产出转化为效率比率,而不需要转换成相同的货币单位,识别相对无效率单位,发现降低无效率法。而SBM模型有效解决了传统DEA方法效率值过高的问题。应用基于松弛的DEA模型（SBM）对中国省际面板数据进行科技创新效率评价,并利用回归分析研究全国及区域水平科技创新效率对CO₂排放强度的影响。研究发现,科技创新效率与CO₂排放强度整体呈负相关关系,加入更多解释变量对两者关系进行详细研究,得出经济相对落后的地区可能更多地追求经济发展而忽略清洁技术的开发。     

CO2原位捕集强化水气变换制氢研究进展

氢能为实现零碳排放的能源利用提供了重要解决方案。然而,受制氢技术限制,现阶段我国主要以化石燃料为原料通过气化或重整得到CO,再通过水气变换制氢。虽然使用化石燃料制氢拥有80%的能量转换效率,但其制氢生命周期的平均CO₂排放量近14 kg/kg(CO₂/H₂),不利于实现“双碳目标”。因此,在化石燃料经水气变换制氢过程中,如何分离去除CO₂是影响H₂纯度和减少能耗的关键步骤。相比于常用的醇胺溶液法高能耗,CO₂原位捕集强化水气变换制氢利用固体吸附剂原位捕集产气中CO₂,可实现一步制取高纯度H₂且富集回收纯CO₂。因CO₂的移除量和移除速率直接决定水气变换反应的强化程度,关系到H₂的产率和纯度,其运行稳定性与生产成本相关。因此,该工艺的高效运行依赖于高活性水气变换催化剂和CO₂吸附剂。为此,针对CO₂原位捕集...     

粉煤灰的CO2矿化降碱反应特性研究

发展适用于燃煤电厂的CO₂捕集、利用与封存技术对实现我国碳达峰、碳中和的目标具有重要意义。固体废弃物减量化、资源化和无害化利用是当前我国污染环境防治的战略举措。文章以电厂粉煤灰为研究对象，探究该粉煤灰的CO₂矿化特性、降碱及返碱特性、反应前后的理化特性，探讨了反应后粉煤灰的利用途径。研究表明，增大烟气流速能够有效增加CO₂矿化和粉煤灰降碱特性，但烟气流速超过一定值后，CO₂溶解成为限速步骤，钙的转化率达到饱和；粉煤灰-水体系中引入有机胺可显著提升CO₂利用率和粉煤灰的CO₂固定量，这是由于有机胺不仅可以提高溶液中CO₂溶解度，还能强化粉煤灰颗粒中钙基物相的溶解。CO₂矿化不仅可以显著降低粉煤灰碱性，还可降低粉煤灰中某些重金属的浸出量，从而促进粉煤灰的消纳与资源化利用。     

燃煤电厂污染物超净排放的发展及现状

随着国家对燃煤电厂大气污染防治力度的加大,尤其是近期提出的《煤电节能减排升级与改造行动计划》,对燃煤电厂提出了巨大的挑战,推广燃煤机组超净排放技术改造是煤电行业生存和发展的必由之路。本文较为全面系统地总结了燃煤电厂超净排放标准、技术路线以及实施现状。现有燃煤电厂经不同的污染物超净排放技术改造后,SO2、NOx、烟尘排放浓度达到甚至低于燃气轮机组排放限值（SO2<35 mg/m3、NOx<50 mg/m3、烟尘<5 mg/m3）。推广燃煤电厂超净排放技术将为煤电的绿色发展提供一种新思路。     

燃煤机组尾部烟道三氧化硫脱除数值模拟研究

为减少燃煤电厂机组烟道尾气三氧化硫SO₃对环境的破坏和对燃煤机组日常运行的不利影响，对SO₃的脱除开展模拟研究。以燃煤机组尾部烟道为模拟对象，建立碱性吸收剂溶液吸收SO₃多相流全过程反应的数值模型；以碳酸钠Na₂CO₃溶液为碱性吸收剂，通过该模型研究碱性吸收剂吸收SO₃的基本特性，并探究碱性吸收剂各项参数对SO₃脱除效率的影响。研究结果表明，Na₂CO₃在烟道的主要存在方式为固相，烟气温度对SO₃脱除效率影响较小，喷枪系统不同布置方案的脱除效率不一，Na₂CO₃的质量浓度为100 g/L时效果较好，摩尔比与SO₃的脱除效率并非线性相关，喷雾粒径为40～70μm、雾化角度为60°时，效果较好。     

基于终端能源消费的河南省碳减排策略探析

大量数据表明,全球气温在升高、气候在变暖。本文针对目前尚未有学者对热力这一重要的CO₂间接排放源报道的情况,尝试计算河南省热力CO₂排放因子,约为0.127 6 tCO₂/106kJ。采用河南省2000-2009年各行业终端能源数据,对河南省各行业终端能源消费二氧化碳排放量和林地、绿地、耕地的碳汇能力进行测算,考察河南省能源消费二氧化碳排放量现状及林地、绿地、耕地的碳汇能力,并对河南省二氧化碳减排潜力进行分析,寻求探索河南省二氧化碳减排的有效途径和方法。     

中长期煤炭消费碳排放与二氧化碳排放值预测

采用不同的碳排放测算依据,按照2020年我国煤炭消费量数据计算出2020年我国煤炭消费中碳排放量约为19.35亿t、CO₂排放量约为71.20亿t;通过对2020年不同测算方式下我国煤炭消费碳排放数据的对比以及不同发电技术条件下碳排放数据的对比,分析得出煤电是煤炭产业中影响碳排放的主要影响因素的结论;通过分析2030-2050年能源结构用能、碳排放相关数据和各年煤炭碳排放总量情况,做出2050年我国煤炭产业碳排放量可能在14.09亿t以下、CO₂排放可能在51.85亿t以下的预测。通过整体分析,认为,在“双碳”目标背景下,减少煤电发电量是减少碳排放的必然手段之一;同时,以电煤生产和煤炭发电为主的企业,产业结构调整或转型将是发展的必然趋势。     

超超临界发电技术展望

中国是全球少数以煤炭为主要能源的国家之一,煤炭在我国能源结构中的主导地位不会发生根本的改变。目前正加快洁净燃煤发电新技术的研发,其中超超临界发电由于技术最成熟,商业化运行最普遍,是洁净煤发电技术中最易普及的技术。国际上对于超超临界发电技术研究发展方向主要集中在高参数的超超临界技术（A-USC）和超临界循环流化床技术（USC-CFB）。从当前到2030年是我国超超临界技术赶超国际先进水平的重要发展时期,发展大容量高参数超超临界发电技术和“超超临界＋生物质掺烧＋区域供热＋二氧化碳捕捉与埋存”的示范性机组,可在未来加快煤电结构优化和转型升级,促进煤电清洁、有序发展。     

刘河煤矿矿床地质特征研究

以刘河煤矿为研究对象,研究了该矿矿床地质特征,主要包括煤的含煤性、稳定性、煤质特征、工艺性能和可选性等。研究得出,井田二₂煤层大部可采,三₃²煤层局部可采,二₂煤层煤厚0～4.08 m,平均2.37 m,煤层结构较简单,二₂煤层为大部可采的较稳定型中厚煤层;二₂煤层以低灰分、低硫、特低磷、低水分、特高发热量贫煤为主,易磨碎、极易选。宜作各类动力、火力发电和民用燃料用煤;研究为矿区后续开发提供了坚实的基础。     

夏邑县火店南煤勘查区二2煤层煤质评价

夏邑县火店南煤勘查区位于夏邑县城东南25 km。通过对主要可采煤层二₂煤各指标的定量分析表明，勘查区二₂煤属半亮型煤，低灰、低挥发分、特低硫、较高软化温度灰和较高流动温度灰、特高热值的无烟煤三号和贫煤。贫煤可作气化、动力和民用煤；无烟煤除可作动力和民用外，块煤可作化工原料，经过一定加工，粉状煤可供高炉喷吹燃料。     

山西神州煤业灰岩瓦斯成因及富集区预测

鄂尔多斯盆地东缘神州煤业太原组8号煤层顶板L₁灰岩瓦斯富集,给煤矿安全生产带来严重威胁。利用灰岩和煤层瓦斯CH₄碳氢同位素和CO₂碳同位素测试,并引入微生物高通量测序技术,对瓦斯成因进行综合判识。通过灰色关联分析,对瓦斯富集区进行预测,为煤矿瓦斯治理提供理论依据。神州煤业煤层瓦斯及灰岩瓦斯δ¹³C值偏轻、二氧化碳δ¹³C值偏重,经判识为次生生物气,且经过扩散—运移效应;选取顶板标高、空隙厚度、灰岩钻取率和煤层埋深作为瓦斯富集影响参数,预测井田南部区域以及B2钻孔附近瓦斯富集可能性相对较大。     

燃煤电厂二氧化碳排放浓度在线监测技术

燃煤电厂中排放的二氧化碳是影响城市实现节能减排的关键,为有效完成碳中和目标,提出燃煤电厂二氧化碳排放浓度在线监测技术。在明确燃煤电厂中燃煤锅炉基本情况以及煤质的基础上,确定电厂内二氧化碳排放特征;依据获取的特征确定燃煤电厂的二氧化碳监测位置,选定相关监测仪器完成燃煤电厂内二氧化碳采样、分析、监测等任务,实现燃煤电厂二氧化碳排放浓度的在线监测。实验结果表明,使用该技术开展燃煤电厂二氧化碳排放浓度监测时,具有较好的监测效果,二氧化碳排放浓度监测精度较高。     

新峰一矿深部煤层地质及煤质特征研究

分析了新峰一矿地质特征,区内发现长度超过1 km的断层7条,对二₁煤层造成不同程度的破坏,研究了煤层地质及煤质特征。研究得出,可采煤层为1层,二₁煤层层位稳定,总厚度8.88 m,煤层结构简单,其稳定程度属较稳定类型。揭露含煤地层总厚度480.76 m,含一煤至七煤共7个煤组,含煤共13层,总厚15.72 m;二₁煤层属高灰、特低硫、特高热值煤,煤类主要为瘦煤,个别见煤点见有焦煤、贫煤、贫瘦煤,工业用途主要可作炼焦配煤使用,也可作动力用煤。研究对促进地方经济发展,提高居民收入有积极意义。     

高位钻孔抽瓦斯与压注CO2防灭火一孔两用技术

采空区瓦斯与遗煤自然发火耦合极易诱发瓦斯爆炸。结合唐口煤矿现场条件,分析了煤层瓦斯涌出规律及采空区自然发火特性,采用高位钻孔抽采瓦斯及压注液态CO₂防治采空区煤自然发火一孔两用技术。结果表明:高位钻孔抽采瓦斯能使回风隅角和回风流的瓦斯浓度分别降低到0.05%~0.10%和0.10%~0.15%;监测束管CO平均浓度由原来的4.2×10^-6降低到1.8×10^-6,O₂浓度由原来的18.5%降低到11.5%,压注液态CO₂能有效杜绝采空区煤炭自燃;回风隅角未再出现瓦斯超限现象,上隅角对应采空区氧气浓度不高于5%,应用效果良好。     

羊场湾矿2号煤层自燃指标气体及其阈值研究

为研究羊场湾煤矿2号煤层自燃预测预报指标体系,采用程序升温方法测试了不同粒径实验煤样在氧化过程中气体产生规律,确定了煤样自燃的气体指标及其临界值。结果表明:CO/CO₂值可以作为煤自燃低温阶段的主要指标,ΔCO/ΔO₂值为辅助指标,C₂H₄在煤温达到90 ℃后出现,可以作为煤自燃进入高温阶段的指标气体,ΔCO/ΔO₂值可以作为煤自燃高温阶段指标。研究结果为羊场湾煤矿2号煤层自燃预测预报及主动防控提供了依据。     

中国单位GDP能耗与供电煤耗分析

介绍了单位GDP能耗的计算方法及我国近年来单位GDP能耗和供电煤耗变化情况.通过分析可知,GDP能耗和供电煤耗总体呈下降趋势,统计各一次能源的实际发热量能更准确核算单位GDP能耗.