浅析660MW超超临界锅炉气气换热器技术研究

尿素热解已经成为(SCR)烟气脱硝还原剂制取的主要方案,在还原剂制取过程中存在着能耗高的问题,本文提出利用锅炉尾部烟道高温烟气加热热一次风,利用高温烟气热源作为尿素热解热源的技术方案,可以降低尿素热解方案的工艺能耗,达到节能、环保的目的。

燃煤机组烟气挥发性有机物排放特征

为了解不同容量燃煤机组烟气挥发性有机物(VOCs)的排放特性和不同尾部空气污染物控制设备(APCDs)对VOCs的控制作用,在福建省国投云顶湄洲湾电力公司400 MW亚临界对冲燃烧机组和1 000 MW超超临界切圆燃烧机组进行在线法和离线法采样测试,获取烟气中甲烷、非甲烷总烃和其他VOCs的全流程浓度。结果表明,1 000 MW机组SCR前的非甲烷总烃质量浓度(24.66 mg/m^(3))低于400 MW机组(33.36 mg/m^(3))。由于1 000 MW机组负荷和炉膛温度高,且煤在切圆燃烧炉内比对冲燃烧停留时间长,故煤燃烧更彻底。两机组SCR系统均能脱除超过70%的非甲烷总烃,400 MW和1 000 MW机组的SCR脱除效果分别为88.43%和74.32%。而在静电除尘过程(ESP)中,高压静电场可能会导致飞灰释放部分VOCs,增加烟气VOCs浓度。经所有APCDs后,400 MW机组和1 000 MW机组的VOCs排放质量浓度分别为8.40和8.47 mg/m^(3),整体脱除率为73.98%和63.02%,几乎未检出甲烷。离线测试结果:印尼煤燃烧后VOCs主要为正己烷、苯系物和苯甲醛。各固体样品(如煤、灰、石膏)有机物浓度分析显示,VOCs种类与机组大小无明显关联。这些发现有助于深入理解燃煤电厂对空气质量影响及优化污染控制设备设计。燃煤电厂实际运营中需依具体情况优化污染控制设备,以达到最大脱除效果,也需考虑机组大小和运行效率,有效控制VOCs排放。

发电厂脱硫系统氯离子在线监测技术研究及应用

氯离子是发电厂脱硫系统的关键运行指标,快速准确监测脱硫浆液氯离子对脱硫设备防腐、运行工艺优化调整、脱硫废水排放及节水均具有重要意义。通过样品预处理的方法研发出了一种高效复合介质滤芯,及适用于脱硫系统样品预处理的方法,并进行了实验室实验;对脱硫系统氯离子在线测量方法原理进行研究,研制出了一种固态聚合膜氯离子选择性电极,研究出了一种发电厂脱硫系统氯离子在线监测技术,并进行了实验室准确性实验以及现场工业应用试验。结果表明:该脱硫系统氯离子在线监测技术能够实现脱硫浆液中氯离子的连续准确在线监测,大大减少了工作量,提高氯离子测量准确性,对实现脱硫系统设备的经济、智能化运行具有重要意义。

大口径管道烟气流量测量方法综述

2021年全国碳市场开启,为了提高碳交易的准确性,需要做到碳排放数据的可测量、可报告、可核查。在这种背景下,烟气在线监测系统作为一种碳排放量化方法得到了重视。其有效工作的基础是烟气流量的准确测量。但电厂烟囱尺寸大,内部烟气流动特性复杂,烟气流量难以准确测量。重点分析了皮托管流量计和气体超声波流量计在大口径管道流量测量中的研究现状,详细介绍了大口径管道气体流量测量技术。此外,还介绍了一种独立的流量测量方法—示踪气体稀释法,探讨其发展现状及作为一种流量标定方法的潜力。

新兴湿法退役锂电池正极材料回收技术研究进展

退役锂电池中的钴、镍、锂等稀有金属的绿色高效回收利用逐渐成为国内外研究的重点。传统酸浸法具有能源成本低、金属回收纯度高和效率高的优点,但使用腐蚀性强酸和昂贵萃取物,反应时间长且产生废酸、污泥和高盐溶液等二次废物。本文总结了传统酸浸法中绿色浸取剂和还原剂以及低共熔溶剂(DES)和超临界流体(SCF)两种新兴的湿法冶金技术对高效绿色回收锂电池正极材料的应用。阐明了微波超声辅助手段和选择性浸取回收工艺分别对改善浸取工况和简化分离回收程序的重要作用。并重点介绍了超临界水(SCW)和超临界二氧化碳(SC-CO_(2))两种超临界流体降解有机污染物、回收稀有金属并改善合成正极材料的应用,为高效、绿色、低成本回收退役锂电池中稀有金属提供了重要参考价值。

基于MOFs的改性生物焦复合吸附剂脱碳特性及机理研究

为进一步探究高性能的金属有机骨架材料MOFs基CO_(2)复合吸附剂,首先通过掺杂Ce、Cu、Mn、Co多元金属对生物焦进行改性修饰,在探究最优制备方法的基础上,基于生物焦及Mg-MOF-74共同含有不饱和金属位点和含氧官能团的基础特性进行结构设计,制备Mg-MOF-74改性生物焦复合吸附剂.在获得复合吸附剂吸附特性的基础上,探究了负载多元金属、MOFs材料以及生物焦之间的耦合及协同作用机制,并通过多种表征手段研究了样品的孔隙结构、表面官能团与晶态结构等微观特性,同时结合吸附动力学、吸附热力学以及元素价态变化揭示了复合吸附剂的脱碳机理.研究发现,溶胶凝胶法利于制备改性生物焦;负载的多元金属以金属氧化物形式存在于改性生物焦中,氧化边缘晶格缺陷,为改性生物焦引入含氧官能团,且所获得的10%Fe+4%Ce+2%Cu样品效果最优,其吸附量为1.53mmol/g;复合吸附剂对CO_(2)的吸附是物理吸附与化学吸附共同作用的结果,MOFs材料优化了复合吸附剂的孔隙结构,改性生物焦因其石墨微晶结构与掺杂多元金属修饰而在表面产生电子转移,发生了化学吸附,即二者的复合在脱碳过程中发挥了相互促进与协同的作用,使复合吸附剂吸附性能得到明显提升,对于前驱体共热解法制备的样品相较于改性生物焦和Mg-MOF-74分别提升了230.7%和75.7%.

SO_(2)对K2CO_(3)吸附CO_(2)性能影响的实验及DFT机理研究

电站锅炉的尾气在脱硫后含有微量的SO_(2),导致CO_(2)吸附剂性能变差。根据电厂烟气的组分,采用模拟烟气在实验室条件下对K2CO_(3)吸附剂的CO_(2)吸附性能及SO_(2)对CO_(2)吸附的影响进行实验研究。结合XRD分析,利用密度泛函理论(density functional theory,DFT)对SO_(2)在K2CO_(3)吸附剂上的影响及CO_(2)吸附机理进行理论研究。结果表明,受SO_(2)分子S原子活跃的s轨道影响,S的p轨道及O原子活性均增强,与K2CO_(3)表面O原子价带顶能带简并,SO_(2)被优先吸附在K2CO_(3)表面的O顶位,并将CO_(2)推离吸附剂表面,导致吸附剂活性位点虽有空余却无法吸附CO_(2)。在实验中表现为:模拟烟气中CO_(2)体积浓度为10%时,气氛中体积浓度为0.007%的SO_(2)会使吸附剂的吸附量由1.65 mmol/g降低至1.01 mmol/g。提出CO_(2)与H2O在K2CO_(3)(001)表面的吸附机理,理论计算的反应活化能为40.7 kJ/mol,反应热为-54.9 kJ/mol。

矸石电厂粉煤灰薄喷材料制备及性能研究

为实现矸石电厂粉煤灰的综合利用,在分析了陕西黄陵矸石电厂粉煤灰理化性能基础上,研究粉煤灰掺量、胶沙比、粉煤灰质量分数对薄喷材料流动性能及抗压强度的影响规律。通过正交实验确定了矸石电厂粉煤灰薄喷材料基础配比,并采用扫描电镜(SEM)对薄喷材料1、28 d龄期的微观结构进行表征。通过外加剂对材料流动性能进行调控,揭示了调控机理。研究结果表明,当粉煤灰∶水泥(质量比)为6∶1,胶沙比(质量比)为1.0∶1.2,粉煤灰质量分数为77%,聚羧酸减水剂掺量为0.5%(质量分数),SD-WJ40液体无碱速凝剂掺量为11%(质量分数)时,薄喷材料性能满足混凝土基层喷浆处理技术规程要求。

一种循环流化床锅炉脱硝装置

循环流化床锅炉在实际运行使用过程中存在脱硝效率低,不能够使锅炉烟气中的NOX排放浓度达到超低排放标准的问题。以此为基础,提出一种实现循环流化床锅炉脱硝、低氧补燃的方法,不仅可以提高锅炉脱硝效率,使锅炉全部烟气得到脱硝系统的净化处理,降低锅炉烟气中的NOX污染物排放浓度。鉴于此,本文主要探讨循环流化床锅炉脱硝相关技术,可供业内相关人士参考。

浮选脱碳工艺对粉煤灰加气砼砌块性能的影响

粉煤灰浮选脱碳工艺已经广泛应用于粉煤灰行业,本试验以太钢粉煤灰为主要原料,分别对比了浮选脱碳粉煤灰以及常规粉煤灰对加气砼砌块性能的影响。试验结果表明:经浮选脱碳后的加气砼抗压强度为10.78MPa,常规加气砼为8.52 MPa,在抗压强度方面提高较为显著。浮选脱碳后的加气砼的水化反应程度更高,从XRD衍射分析中可知,脱碳后的粉煤灰所生产的C-S-H胶凝物质结晶度更高。浮选脱碳工艺可生产碳含量为60%的产品,其产率为14%,有利于低碳循环经济的发展。

湿式静电除尘器阴极系统施工技术

面对日趋严重的环境问题,我国采取了强有力的措施,加强对环境的治理与保护,在大气污染物排放方面,许多省市对大气污染物中的粉尘要求实现超净排放的标准。湿式静电除尘器的除尘效率高,没有二次扬尘,可靠性高,在实现超净排放中得到广泛使用。本文结合工程实际,以光纤预制棒生产工厂的湿式静电除尘器的阴极框架和阴极线为对象,结合设计者的设计思路,参考以往湿式静电除尘的安装经验,介绍了笔者在阴极线间距调整中的方法和收获,最终使阴极线安装质量符合设计要求,设备运行正常,达到除尘排放标准。

动力锂电池在储能电站中的梯级利用研究

动力锂电池是一种高效、清洁、可再生的储能装置,但其使用寿命有限,随着新能源汽车的普及,废旧动力锂电池的回收和处理问题日益突出。本文探讨了动力锂电池在储能电站中的梯级利用的意义、关键点和策略,分析了电池拆解、余能检测、筛选重组、安全性检查和一致性检查等技术环节的现状和挑战,提出了技术创新、标准制定和产业链协作等拓展梯级利用的关键策略,为动力锂电池的资源化利用和环境保护提供了参考和借鉴。

火力发电厂含煤废水处理工艺的选择

本研究旨在探讨火力发电厂在处理含煤废水时的工艺选择。煤炭燃烧产生的废水是一个环境问题,需要高效的处理方法。本文分析了不同废水处理工艺的技术特点和经济性,经过比较研究,确定了最佳的废水处理方案:"电子絮凝+离心沉淀+过滤"。该方案在实际含煤废水处理系统中的应用取得了显著的成功,展现出卓越的处理效果。通过此研究,为今后的含煤废水处理工程设计和实施提供了重要的参考和指导,有望减少环境污染,提高能源生产的可持续性。

燃煤锅炉烟气湿法脱硫废水中重金属及钙镁离子沉淀规律研究

燃煤锅炉烟气湿法脱硫废水中的重金属及钙镁等离子危害较大,开展其沉淀去除规律的研究有利于废水中有用元素的资源化回收和废水的回用。采用碱液沉淀法对脱硫废水进行分级处理,对沉淀产物采用SEM-EDS等手段进行表征。结果表明,采用氢氧化钙作为沉淀剂可以实现去除重金属、回收镁资源及去除氟化物和降低废水硬度等多种目标。在去除重金属离子的过程中,当脱硫废水pH值为9.0~9.5时,废水中的重金属离子可得到有效去除且达到污水排放标准,镁离子几乎没有损失,钙增加率也较低,仅为4.6%以下;将废水pH值调整为9.5~9.7可有效回收废水中的镁元素,镁的回收率在62%以上,回收效果较好。在碱性条件下,向废水中投加Na_(2)CO_(3)可有效降低废水中的钙离子和残留的镁离子,实现废水降硬的目标。不同pH值下沉淀物的SEM-EDS能谱显示,对脱硫废水进行梯级pH处理可以达到分级去除重金属污染物和回收镁元素的目标。通过对脱硫废水中重金属及钙镁结垢离子的沉淀规律研究,实现了废水的分质分盐有用成分的资源化回用,避免了产生杂盐危废造成二次污染的可能,达到了脱硫废水的零排放的目标。

基于碳卫星与电力排放数据的碳计量

目前,基于温室气体卫星遥感探测技术的碳感知正逐步成为新一代碳计量方法的重要组成部分。然而,从碳卫星数据中准确提取由人类活动产生的碳排放数据是一项至关重要且极具挑战性的任务。文中结合碳卫星与电力排放数据,提出一种新的人工智能算法,以实现准确的碳排放计量。首先,介绍了所使用的包括碳卫星和电力数据在内的多模态数据源,并设计了相应的数据筛选方法。然后,提出了考虑此多模态数据特性的深度学习方法,构建反映碳卫星数据、发电量数据与碳源碳排放量之间函数关系的数据驱动模型。最后,基于美国OCO-2碳卫星的碳浓度遥感数据及美国1304家火力发电厂的连续烟气监测系统数据验证了所提方法在发电厂碳排放量计量问题上的有效性。

复杂工况下选择性催化还原脱硝系统的迁移强化学习控制

针对复杂工况下选择性催化还原(SCR)系统难以实现精确脱硝控制的问题,本文提出一种基于迁移强化学习的智能控制方法.首先根据机组负荷的变化将整体运行过程划分为不同阶段.然后训练了强化学习控制器以分别学习各个阶段的不同特征,从而实现了变工况下SCR脱硝系统的精确控制.此外,借鉴了迁移学习的思路以应对预料之外的未知工况,避免了因工况未知所造成的不利影响.最后将训练好的控制器用于实际SCR脱硝系统的控制中,实验结果表明所提方法可以有效地控制复杂工况下燃煤机组NOx的排放量,为复杂工况下SCR脱硝系统的智能控制提供了借鉴.

氡析出迁移及覆盖控制研究进展

随着核电的发展,天然铀需求量增大,地表尾矿大量堆积而产生的氡污染成为不可忽视的问题,如何能更加有效地降低铀尾矿氡析出量具有重要意义。一般采用地表堆积后覆盖的方法减小铀尾矿造成的地面环境危害,而氡的迁移过程经历在被覆盖材料迁移和覆盖材料中迁移两个阶段,因此研究氡迁移规律成为解决问题的关键内容。本文总结并评述了国内外学者针对氡析出影响因素、氡迁移理论、覆盖控制方法和效果、覆盖参量方面的研究,发现目前虽对氡析出机理和影响因素进行了全面分析,但是氡析出过程中多因素耦合机理和作用过程还需要更多的深入研究;覆盖材料主要为天然材料和人工合成材料,目前常采用的是天然材料,其中红土添加膨润土、砂质亚黏土、红土均为良好的降氡材料,后续还需要更多的研究,从而找到有效控制氡并对生态环境影响最小的覆盖材料。

有机固废和煤掺烧对重金属及颗粒物生成的影响研究

有机固体废弃物(OSW)中含有多种重金属,燃烧过程会随烟气排放,造成一定的环境危害,因此对OSW和褐煤掺混燃烧过程灰分中的重金属迁移和颗粒物生成特性进行了实验研究。结果表明:燃料在燃烧过程中各种重金属的释放不单取决于燃料本身的质量浓度,而且和高温作用下的化学机制密切相关;混合燃料烟气中产生Pb、Cd、As元素的含量明显低于典型燃料和校核燃料单独燃烧时烟气中产生的重金属元素含量;而Cu、Zn、Co、Mn在飞灰中均有较高质量分数;800、850℃下选用的4种燃料制得的灰分的粒径分布均大致呈现单峰正态分布;当温度升高到900℃后,除产生小粒径灰分外,还可能会产生较大粒径的灰分颗粒。

粉煤灰结构对粉煤灰负载钴氧化物催化甲苯燃烧性能的影响

选取不同火电厂固体废弃物粉煤灰为载体,以CoO_(x)为活性组分,通过固态研磨和高温处理制备了粉煤灰负载CoO_(x)催化剂,用于甲苯催化燃烧。运用XRD、SEM、BET、H_(2)-TPR、XPS等表征技术,考察了粉煤灰结构对催化性能的影响。结果表明:不同火电厂粉煤灰的结构差异明显,所制备催化剂的活性显著不同;粉煤灰组成、孔结构、微观形貌等对催化剂的性能影响较小,而粉煤灰表面元素的化学状态影响较大,特别是Si和Al元素;粉煤灰中硅铝酸盐的存在是催化活性的基础,SiO_(2)—Al_(2)O_(3)复合氧化物结构可显著提高催化活性,而单独以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)结构存在时催化剂几乎无反应活性。

火电行业清洁生产评价体系提级优化研究

火电是清洁生产审核的重点行业,《电力行业(燃煤发电企业)清洁生产评价指标体系》(以下简称“现行指标体系”)发布已超过5年,体系中的各项指标限值已明显滞后于火电技术的发展。结合碳达峰、碳中和背景下火电行业服务功能的转变,提出“现行指标体系”提级优化思路,优化了“现行指标体系”中的清洁生产定量和定性指标,建立了包含调峰深度与爬坡速率的机组供电煤耗修正计算方法,并以典型机组为对象验证了方法的合理性。