大规模火电CCUS应用的经济性评估及提升研究

针对大规模开展火电CCUS改造的经济可行性问题,提出CO₂制甲醇的效益提升路径,设定了即刻改造、2025年改造和2030年改造3个不同改造时间的方案,基于西北某省电网公司的火电装机及火力发电量规划数据,进行了经济敏感性分析。结果表明：根据改造时间的不同,CCUS全流程改造将使全省电价上涨0.077 8～0.101 0元/(kW·h),当政府补贴达到240元/t时,方案1与方案2的电价分别上涨0.031 1元/(kW·h)和0.026 9元/(kW·h),方案3仅上涨0.000 6元/(kW·h);若将捕集的CO₂用于制甲醇,1 t CO₂因为氢气消耗和制取甲醇产生的支出与收益分别为846.04元和2 661.73元,额外电耗带来的购电成本为37.81元/t;若将国家补贴等因素考虑在内,经济效益最佳的方案3几乎可实现火电零成本脱碳。     

基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统性能分析

为了解决氢能储运困难问题,实现甲醇燃料的高效和清洁利用,提出一种基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统。在所提出系统中,甲醇与水在中低温条件下发生重整反应生成富氢合成气。在燃料电池中,合成气的化学能转化为电能,燃料电池的高温废气不仅用于加热空气也可作为有机朗肯循环的热源,实现了能量的梯级利用。在系统稳定运行的条件下,对新系统进行能量分析、■分析和经济性分析。结果表明：系统输出电力为147.372 kW,系统总效率为51.29%,系统■效率为40.56%;新系统的动态回收周期为4.97 a;在15年的运营周期内,净现值为127.94万元。     

满足多元需求的区域综合能源系统经济性对比评估

在共同建设低碳社会,加快能源转型,实现“双碳”目标形势下,为解决我国能源结构调整等各类问题,区域综合能源系统成为满足我国生态工业园区电力、供冷和供热需求的合适方案。区域综合能源系统由燃气轮机子系统、余热锅炉及汽轮机子系统、太阳集热发电子系统和氨水余热吸收制冷子系统组成。通过采用能量分析法和?分析法进行经济性评估,该系统输出电量为765.00 MW,输出冷量为11.70 MW,能源利用效率达63.15%。区域综合能源系统的经济性优于分供式系统,在未来有着很大的发展前景。     

镍基合金263、282在超700℃燃煤锅炉烟气中腐蚀行为研究

研究商用镍基合金材料263和282在700～800℃模拟燃煤锅炉烟气环境中的腐蚀行为。计算腐蚀前后镍基合金的质量变化,采用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)分析腐蚀合金的微观形貌。结果表明：镍基合金的腐蚀行为包括氧化腐蚀、硫化腐蚀和硫酸盐腐蚀3种机制;腐蚀速率主要受硫酸盐腐蚀控制,熔融的硫酸盐共熔体对镍基合金造成全面腐蚀,合金基体以近似恒定的速率持续被溶解,合金的失重量随温度升高呈现先增加后降低的趋势;同时,硫元素向基体内部扩散并引起局部硫化,低熔点金属硫化物发生熔融,可能导致合金内裂纹的生成和生长;温度升高显著加剧了镍基合金的硫化腐蚀。     

基于多元状态估计和向量相似度的电站磨煤机故障智能预警研究

为解决燃煤电站磨煤机故障频发的问题,提出一种基于多元状态估计（MSET）和向量相似度的故障预警方法。以某350 MW机组的中速磨煤机为研究对象,选取能表征其运行状态的关键参数,采集包含故障信息的历史数据,并划分出不同数据集。采用等间距抽样法对训练集数据建立过程记忆矩阵,将观测向量输入MSET模型得到其对应的估计向量,同时定义二者的相似度函数,利用滑动窗口法确定预警阈值。最后采用实际运行数据验证,结果表明:当磨煤机正常运行时,其输入模型数据预测平均相对误差均在1%以下;当磨煤机发生堵煤故障时,该模型可以及时发现磨煤机运行异常,在跳闸前380 s发出报警。证明该模型可以精准预测各参数的变化趋势,实现对磨煤机故障快速准确地智能预警。     

基于等离子气化的城市固废制备乙酰丙酸系统及性能评估

提出了一种利用城市固体废弃物制备乙酰丙酸(Levulinic Acid, LA)的系统,并通过Aspen Plus进行建模。通过回收LA的催化剂与萃取剂并使用固体残留物(生物质碳)、沼气和固废中的衍生燃料作为热源,最大限度地减少废物产生。通过等离子气化技术耦合厌氧发酵技术为系统供热。对所提出系统的性能进行了评估。结果表明：该系统在技术上是可行的,有较高能源转化效率和较低的环境污染,等离子气化效率为69.94%,净现值达189 483万元,动态回收周期为5.04 a,拥有0.37的内部收益率。     

东北地区草本生物质灰熔融及结渣特性实验研究

选取我国东北地区7种典型生物质为研究对象,通过X射线衍射谱图分析、X射线荧光光谱分析、扫描电子电镜形貌分析和X射线能谱分析,结合生物质灰的灰熔融温度测定结果、生物质灰锥面积收缩率曲线以及由碱金属氧化物(K2O、Na2O)、碱土金属氧化物(MgO、CaO)和Al2O3、SiO2组成的三元体系,对7种典型生物质灰的沾污特性...     

湿法脱硫后烟气腐蚀现场实验研究

基于提升排放烟羽高度以及排烟脱白的需求,必须对燃煤锅炉烟气湿法脱硫后的湿烟气进行妥当处理。但湿法脱硫后的湿烟气腐蚀性很强,将对下游设备造成严重腐蚀。本文在91 MW层燃供热锅炉湿法脱硫系统后烟道进行了现场腐蚀实验,测试和评估了5种钢材的耐腐蚀能力。实验结果表明,钢材的表面温度对腐蚀过程具有关键影响。随着表面温度的升高,钢材的腐蚀程度首先因为表面沉积物中氯离子浓度升高而加剧,然后因电解质的匮乏而减轻。     

湿法脱硫后烟气腐蚀现场实验研究

基于提升排放烟羽高度以及排烟脱白的需求,必须对燃煤锅炉烟气湿法脱硫后的湿烟气进行妥当处理。但湿法脱硫后的湿烟气腐蚀性很强,将对下游设备造成严重腐蚀。本文在91 MW层燃供热锅炉湿法脱硫系统后烟道进行了现场腐蚀实验,测试和评估了5种钢材的耐腐蚀能力。实验结果表明,钢材的表面温度对腐蚀过程具有关键影响。随着表面温度的升高,钢材的腐蚀程度首先因为表面沉积物中氯离子浓度升高而加剧,然后因电解质的匮乏而减轻。     

燃煤工业锅炉黏性积灰和露点腐蚀耦合机理

通过现场实验研究了燃煤工业锅炉的黏性积灰和露点腐蚀耦合机理,在现场测试了不同壁面温度（90、80、70、60、50和40℃）下20^#碳钢实验段的积灰和腐蚀特性,然后利用XRF、XRD和SEM-EDS对灰样和金属试样进行了系统理化分析。结果表明,当壁面温度低至70℃时,H₂SO₄开始在壁面上冷凝并沉积,引起黏性积灰和露点腐蚀。随着壁面温度的降低,实验段上的积灰量和腐蚀层厚度不断增加。当壁面温度降至40℃时,HCl开始在壁面上冷凝并加重积灰和腐蚀。烟气中的飞灰可以通过吸附冷凝的酸液并与其反应来减少壁面的黏性积灰和露点腐蚀。燃煤工业锅炉的低温受热面宜控制壁面温度在70℃以上,以减少酸液冷凝造成的黏性积灰和露点腐蚀。