生物质固废甲烷化技术研究进展

生物质是一种可再生能源,将其作为固体燃料甲烷化,可以减少对煤炭等化石燃料的依赖,也成为能源消费结构调整中天然气生成的重要途径。生物质固废甲烷化主要有三种途径:生物化学转化途径(厌氧消化)、热化学转化途径甲烷化以及结合化学链气化技术的化学链甲烷化。厌氧消化工艺使用微生物细菌将生物质固废转为小分子生物,过程中可产生沼气,沼气主要由50%~70%的甲烷和30%~50%的二氧化碳组成,目前从单段消化池发展到多段多批次消化系统。重点介绍了7种工艺流程,包括Waasa工艺、Dranco工艺、Valorga工艺、Kompogas工艺、顺序分批厌氧堆肥(SEBAC)工艺、厌氧相态固体(APS)消化工艺及久保田一体式厌氧膜生物反应器(KSAMBR)工艺,其中KSAMBR是近十年来发展起来的一种新型工艺,其浸没式膜可保留产甲烷菌,过滤可溶解的甲烷发酵抑制剂,工艺过程稳定、蒸煮器的容积小。气化结合甲烷化工艺将气化炉和甲烷化反应器前后连接,结合去除硫化物、氯化物、焦油和固体灰等净化过程,最终获得合成天然气。介绍了荷兰能源技术中心(ECN)生物质制天然气工艺、德国太阳能氢气研究中心(ZSW)工艺、瑞士保罗谢勒研究所(PSI)工艺等3种工艺流程。其中,ECN生物质制天然气工艺800kW的中试规模装置,处理量约160kg/h;ZSW工艺多管式反应器采用镍基催化剂,通过熔盐多管热交换手段保持反应器整体温度在500℃左右,可获得含量为81.9%的甲烷气体;PSI工艺采用快速内循环流化床,气化反应温度为850℃,出口气体中CH_(4)含量以干气体计约为9%。化学链甲烷化工艺将CaO吸附CO_(2)的过程加入到气化过程中,免去后续去除CO_(2)工艺,提高了H/C比,从而简化甲烷化的后处理过程。基于CaO循环的化学链甲烷化不仅可以吸收甲烷化反应中的热量,同时对生产过程的CO_(2)进行封存,将实现碳的负平衡。该技术有望在资源化利用生物质固废方面实现大规模应用。研究成果为生物质固废甲烷化技术的工艺选择和设计提供参考。

精神病人犯罪后三方问题研究

2012年强制医疗程序首次出现在《中华人民共和国刑事诉讼法》中,但精神病人犯罪后再犯率高、被害人权利缺乏保障、受损社会关系亟待修复等问题仍未得到有效解决。面对这些难题,我们应逐步建立犯罪主体、被害人和社区的三元视角。就犯罪主体而言,实行分类管护,构建分阶段、重医疗、设立重返社会辅导官的“3+1”模式;就被害人而言,保障其程序权利,建立国家补偿制度;就社区第三方而言,引入恢复性司法理念,构建社区帮扶制度,帮助精神病人早日回归社会。

脱硫喷淋塔加装托盘改造模拟研究

常规湿法脱硫喷淋塔不符合国家环保标准,需要对其进行流场优化方面的改造。为了获得脱硫喷淋塔加装托盘后的复杂相间流动特性和运行规律,利用计算流体力学方法,建立了某加装托盘脱硫喷淋塔的三维数值模型。本文在计算中采用了k-ε湍流模型和基于欧拉-拉格朗日方法的DPM模型,研究塔内压力、矢量速度、持液层等脱硫喷淋塔内复杂相间流动规律与分布特性。模拟结果显示,加装托盘后的脱硫喷淋塔内压力损失较低,在300 Pa时,同时烟气在轴心区域附近的速度分布均匀,整体流场较为稳定。结果表明:加装的托盘对脱硫喷淋塔内流场有较好的整合优化作用,有利于烟气与吸收剂的充分接触,可以有效提高脱硫喷淋塔内的脱硫效率。此外,加装托盘而导致的阻力损失在可接受范围,由此可以实现经济性和有效性的统一。

燃煤电厂供热改造趋势及其经济性分析

在“碳达峰、碳中和”目标背景下,煤电机组面临转型改造,转型为基础保障性和系统调节性电源。对未来煤电发展规模及占比和近5年内的福建省典型纯凝机组和国内的典型供热机组发电利用小时情况进行了统计分析,明确了煤电机组供热改造方向的发展必要性,并在此基础上,依托某热电联产项目从收益和成本两方面分析供热发展的潜力空间。结果表明,燃料价格对供热价格的影响呈现正相关性,通常表现燃料价格每涨跌5~6元/t、蒸汽价格相应上下调整1元/t,收益率上下浮动在-0.18%~0.19%。在不考虑煤价电价、煤价热价联动的条件下,标煤价的盈利分界可提高至1000元/t,因此该热电联产项目具备较强的抵抗煤价上涨风险的能力。分析表明某热电联产项目供热发展具备良好的效益,后续应夯实供热负荷,开拓热力市场,提高机组的热电比,进一步提高项目经济性。

基于能级匹配的供热系统集成与典型机组工程示范研究

某热电公司电厂一期装设2×300 MW国产引进型亚临界燃煤火电机组。一期1号、2号机组分别于2005年和2006年正式投运,并在2009年进行了供热改造,然而改造后其供电煤耗率依然较高。为积极响应国家节能减排号召,该热电公司电厂基于原有的设备状况、供热能力、热负荷以及预测新增的热负荷,以通流改造、扩大一抽供热能力为基准,对高压供热系统、中压供热系统、汽汽换热器相关系统、疏水系统、回热抽汽系统及减温水系统等子系统进行了基于能量匹配的改造,旨在提升能源利用率,增加经济效益。本次改造将达到节约能源、改善环境,提高经济效益、环境效益、社会效益的目的。

“双碳”目标下某热电联产项目上游市场影响分析

“双碳”目标下,热电联产由于具有一定的多能互补特性,成为未来煤电机组的优化转型方向。煤电机组的上游市场煤炭供应,将通过煤电价格传导机制影响热电联产项目的长期运营效益,最终对热电联产项目的建设和投资产生长远的影响。结合电力体制改革政策要求,建立统一开放、竞争有序的电力市场体系是未来电力改革发展的趋势,也是服务实现“双碳”目标、构建新型电力系统的重要措施。基于对某热电联产项目的上游市场(煤炭市场和煤电价格传导机制)进行梳理分析及研判,并在此基础上分析项目长期运行的经济性,最终总结该热电联产项目面对上游市场的波动有着较好的经济效益。

供热机组改造后回热系统设备适应性校核

为研究某供热机组改造后回热系统设备运行的可行性,对设备进行适应性校核,选取高压加热器、低压加热器、凝汽器和除氧器进行性能核算。结果表明:高压加热器壳侧强度校核满足改造参数的要求,但是由于壳侧设计压力的提高,需要重新对壳侧进行水压试验;低压加热器的热力校核与壳侧强度校核满足改造参数要求,但是低压加热器蒸汽流速增加,可能出现管束振动风险;凝汽器热力校核与强度校核结果均为安全;改造后除氧器基本满足参数要求,但是存在一定的振动风险。