Mercury Emission From Coal-fired Power Plants in China

燃煤是最大的人为汞排放源之一，燃煤电厂的汞排放控制问题也越来越为人们所关注。该文将目前公布的中国电厂的汞排放数据进行筛选汇总，得到18个电厂的汞排放数据，通过对比和分析，总结出了符合我国燃煤电厂特点的一般性汞排放规律。结果表明：与美国煤种相比，我国的燃煤具有低氯、高灰的特性，这不利于汞的排放控制；循环流化床燃烧可能会因燃尽率的不同而较煤粉炉燃烧易获得较高的Hgp；空气污染控制设备的使用能够有效地减少汞排放，选择性催化还原＋静电除尘器／布袋除尘器＋石灰石-石膏湿法脱硫（SCR＋ESP／FF＋WFGD）组合的平均脱汞率可达71．48％；SCR的大规模应用可能会将汞大量转移到飞灰和脱硫石膏中，带来二次污染的问题。

Development of Carbon Dioxide Capture Technologies in Coal-Fired Power Plants

With a particular reference to China Huaneng Group's practices in CO_2 capture, this article presents a brief ing on the current development of CO_2 capture technologies in coal-fired power plants both in China and abroad. Sooner or later, the integration of CO_2 capture and storage (CCS) facility with coal-fired power plant will be inevitably put on the agenda of developers.

核电厂消防水管道的腐蚀与防护研究

针对核电厂消防水管道的腐蚀问题,系统地分析了核电厂消防水系统的组成、运行情况、水质特点等,综述了核电厂消防水管道常见的均匀腐蚀、腐蚀瘤、空泡腐蚀等问题,并阐述了消防水管道腐蚀造成的阀门卡涩、喷淋头堵塞等问题。此外,从消防水系统水质改善、管道材料替换、管道内壁吹扫、定期试验工艺优化等方面,介绍了消防水管道的防护方法,以期为核电厂消防水管道防腐蚀管理提供指导和借鉴。

基于CFB机组的燃煤电厂污染物控制装置汞脱除性能优化

针对燃煤电厂烟气中汞排放问题,研究采用浸渍法将CuCl_(2)负载到磁性坡缕石上,制备出高效脱汞吸附剂。同时,调整了CuCl_(2)与磁性坡缕石的质量比,并在不同温度下进行了汞脱除测试,以探究不同负载量对吸附剂性能的影响。结果显示,纯FA吸附剂主要显示坡缕石和γ-Fe_(2)O_(3)的特征峰,CuCl_(2)负载后峰强度减弱。虽然CuCl_(2)添加未改变基本结构,但随CuCl_(2)负载量增加,比表面积和总孔容降低,尤其是0.05CuFA样品,其比表面积超过120 m^(2)/g,有利于提高气态汞吸附。吸附剂的磁性稳定在18 emu/g,纯FA和0.05CuFA样品均为超顺磁性,不保留残留磁性,便于重复使用。说明通过优化吸附剂的制备条件,可提高燃煤电厂烟气中汞的脱除效率。研究在减少燃煤电厂等工业过程中的汞排放方面具有重要的环保和技术应用意义。

Ovation DCS控制系统在火电厂自动配煤掺烧中的应用

为增强火电厂自动配煤掺烧效果,提出在火电厂自动配煤掺烧中应用Ovation DCS控制系统。详细介绍了Ovation DCS控制系统的特点和组成,强调其在火电厂自动配煤掺烧中的关键作用,并深入探讨了控制原则以及优先配煤、顺序配煤、余煤配煤3种控制方式,阐述了它们的应用场景和优势。此外,详细描述了自动配煤流程,并进行了火电厂自动配煤控制逻辑设计,包括控制流程设计和控制宏编写,以实现DCS系统的高效运行,并利用时序图方式进行了效果验证,证明了Ovation DCS控制系统在火电厂自动配煤掺烧中的有效性和可行性。

江苏省某全地下污水处理厂安全设计措施总结

为解决污水处理厂的邻避效应,以及充分利用地上空间进行协同开发,江苏省某规模为20万m^(3)/d的污水处理厂采用了全地下、集约式的布置形式。文章总结了此座全地下污水处理厂在设计中采取的安全设计措施,先从地下箱体的消防、防淹排涝、厂区停电、药品泄漏4个方面分析了污水处理厂面临的安全风险;针对各方面风险从设计原则、思路到设计方案进行了介绍。箱体消防从总图运输、火灾报警系统、消防设施、安全疏散、箱体照明等方面进行了分析;防淹排涝从汛期应对措施及箱体内排出不及时溢水进行设计;厂区停电从进出水环节、应急电源及自控仪表等方面进行考虑;药品泄漏同时兼顾了地下加药间的药品安全措施,以及事故时排水系统如何处理不达标出水的方案。该项目也结合了已建成地下污水处理厂的设计思路及运营经验,对设计细节进行了优化,总结工程特点,为其他类似工程提供借鉴。

燃煤电厂烟气脱汞技术研究现状及展望

针对燃煤电厂烟气汞污染问题,分析了汞在烟气中的分布形态,并基于燃煤电厂对常规大气污染物烟尘、SO_(2)以及NO_(x)实施超低排放的背景,研究了脱硝、除尘、脱硫设备对不同形态汞协同控制的技术特点和效果,为燃煤电厂将来实施更为严格的汞排放标准后技术的选择和新型烟气脱汞技术的研发提供参考。

基于人工智能的燃煤电厂热能效率优化控制研究

本文深入探讨了基于人工智能的燃煤电厂热能效率优化控制,通过数据采集、人工智能算法应用、系统模型建立、优化策略设计以及关键因素分析,形成了一套综合而创新的研究框架。提出的智能优化系统融合深度学习、强化学习和遗传算法,通过实际应用实现了对电厂运行的全面智能监控与调控。该研究不仅在理论上拓展了燃煤电厂效率优化的研究领域,同时为实际电厂运行提供了高效、智能、可持续的支持。

方家山核电厂主控室火灾PSA情景分析

核电厂防火一直都是核电厂必须考虑的关键性安全问题。主控室作为机组正常控制的中心,集中了操纵员所需的监控设备,一旦发生火灾,机组的安全将受到严重威胁。由于主控室的安全重要性,以及主控室里面有大量的点火源和可燃物,因此,主控室火灾风险分析是火灾PSA中不可或缺的重要部分。本文主要从火灾PSA的角度,对功率工况下方家山核电厂主控室火灾开展情景分析,定量计算主控室火灾导致的堆芯损伤频率,找出薄弱环节,给出风险见解。

石灰石/石膏湿法脱硫吸收塔结垢分析及防治措施

石灰石/石膏湿法脱硫工艺作为一种成熟的脱硫技术,被燃煤电厂广泛采用,但是脱硫系统尤其是脱硫塔往往结垢异常,严重影响系统的安全稳定运行,因此还需进一步完善脱硫塔结构的管理。结合实际情况分析了燃煤电厂湿法脱硫吸收塔的结垢种类及形成机理,并阐述了结垢的影响因素和防治措施。

中国燃煤电厂大气污染物治理历程及展望

中国燃煤电厂超低排放的改造工作已基本全面完成,环境空气质量也明显改善。为弄清燃煤电厂未来是否还需加严大气污染物排放标准及持续开发新的烟气治理技术,在系统梳理中国燃煤电厂发展及大气污染物治理历程的基础上,结合火电行业大气污染物排放占比仍然较高,环境空气持续改善需求迫切的实际情况,提出了燃煤电厂大气污染物排放标准与烟气治理技术展望。(1)中国电力工业始于1882年,经历了蹒跚起步、艰苦创业、蓬勃发展和创造辉煌4个阶段。与新中国建国初期相比,2022年全国装机容量和发电量分别增长了1383倍和1950倍,2013年以来中国发电装机容量和发电量一直居于世界首位,2022年已超过G7国家的总和。一百多年来,中国发电装机和发电量中一直以火电为主(基本上都是煤电),单机容量逐渐扩大,2021年已建成世界上单机容量最大供电煤耗最低的135万kW燃煤发电机组。火电装机容量持续增长,但占比已从2006年的83.3%下降至2022年的53.0%。(2)1991年以前中国燃煤电厂烟尘、SO_(2)和NO_(x)均无排放浓度标准,之后的30多年来燃煤电厂大气污染物排放标准经历了3次修订,从世界最宽松的排放标准限值到世界最严的排放标准限值,催生了中国燃煤电厂的超低排放。与此同时,烟尘、SO_(2)和NO_(x)治理技术不断取得新突破,引领世界。2007年国家开始实施脱硫电价政策,2011年开始实施脱硝电价政策,2014年增加了除尘电价,2016年出台了超低排放电价政策,为保障烟气治理设施的高效运行发挥了重要作用。在国家环境保护行政主管部门的组织下,逐步构建了涵盖燃煤电厂“排放标准-技术指南-工程规范-验收检测-运行管理”全流程的烟气治理技术标准体系,实现了烟气治理“设计好、建设好、运行好、效益好”的有机统一。相比2006年火电行业烟尘、SO_(2)的排放峰值,2022年烟尘、SO_(2)排放量分别下降了97.3%和96.4%;相比2011年火电行业NO_(x)的排放峰值,2022年NO_(x)排放量下降了93.1%。(3)中国环境空气质量标准PM_(2.5)年均浓度35μg/m^(3)是世界卫生组织指导值的7倍,是美国1997年标准值的2.3倍,目前中国环境空气中PM_(2.5)年均浓度的实际水平是美国的4倍多,是俄罗斯、巴西等国的3倍多,衔接美丽中国健康中国的目标,中国环境空气中PM_(2.5)年均浓度至少需下降50%。2020年火电行业排放的SO_(2)、NO_(x)分别占工业污染源排放总量的30.8%和20.9%。借鉴发达国家环境空气改善的经验和中国电煤消费量持续增长的实际情况,火电行业大气污染物排放量至少需要下降70%以上,这就需要突破尘、硫、硝一体化的烟气高效治理技术和传统烟气治理技术低成本低能耗的提效改造技术,实现燃煤电厂的超净排放。

燃煤电站砷的全流程控制技术研究进展

采用文献计量学方法对近18年燃煤砷的文献进行整理,分析其研究特点和趋势,综述了燃煤砷在燃烧前、燃烧中和燃烧后控制技术的相关研究进展,总结当下燃煤电站砷污染控制技术的不足,并对未来燃煤砷控制技术的研究提出建议。

我国大规模高生物安全风险车间 防烟排烟设计关键点探讨

我国已经在大规模高生物安全风险车间的设计和建设领域取得了丰富的工程实践经验,并逐步完成了对发达国家的追跑和并跑,在部分领域处于相对领先状态。但由于消防、生物安全等领域关注点的差异,以及动物、人用产品的不同要求,导致不同领域防烟排烟的设计理念存在差异,对大规模高生物安全风险车间建设的进一步提升存在影响。本文通过对国内外生物安全设施(生产车间和实验室)相关规范和标准中对生物安全和消防关切要点的梳理与凝练,结合对实际工程案例的分析和总结,系统性地阐述了我国大规模高生物安全风险车间防烟排烟设计的相关要求,对防火分区划分、排烟系统、70℃防火阀和排烟防火阀设置等关键环节的设计进行重点讨论,并提出了针对性解决方案,为相关国家规范标准的编制(修订)提供建议,为同类项目的实施提供参考。

基于密度泛函理论的氧空位碘酸氧铋增强光催化性能研究

针对具有强氧化性的碘酸氧铋(BiOIO_(3))存在带隙较大、光响应范围小等缺陷,限制了其在燃煤电厂烟气重金属污染物排放控制方面发展的问题,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了不同位置的氧空位对BiOIO_(3)光催化活性的影响,对其结构特征、能带结构、电子态密度和光吸收光谱进行了分析。结果表明:构建氧空位后,晶体的带隙宽度变窄;引入杂质能级作为电子跃迁的桥梁后,价带中的电子吸收较小能量便可跃迁到导带。相比纯BiOIO_(3),存在氧空位的晶体材料在可见光区域和紫外光区域的吸收系数都有明显提高,光催化活性明显增强。

核电站消防水管道的腐蚀及控制方法研究

本文阐述了核电站消防水系统的特殊性,研究溶解氧、pH值、微生物、杂质离子对管道金属材料的腐蚀作用,分析了无机盐缓蚀剂和有机缓蚀剂在消防水系统中应用的可行性。综合分析了消防管道内防腐方法,在满足消防水水质要求的情况下可选择绿色环保的缓蚀剂和物理除氧来控制腐蚀。

燃煤电厂大气重金属排放控制策略

燃煤是人为源大气重金属的主要排放源,为制定适合我国燃煤电厂且经济高效的大气重金属排放控制策略,该文系统分析我国原煤中6种重金属(Hg、As、Pb、Se、Cd、Cr)的含量和分布特征,以及燃煤电厂大气重金属排放控制措施,建立最佳可行技术/最佳环境实践(best available technique/best environment practice,BAT/BEP)的决策树模型,并评估不同BAT/BEP控制策略的大气重金属减排效果。结果表明:燃煤电厂大气重金属排放与煤质、炉型、常规烟气污染物控制设备(air pollution control devices,APCDs)组合等显著相关。对于安装选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝+静电除尘器(eletrostatic precipitator,ESP)+湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)(或+湿式静电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP))组合的超低排放或近零排放燃煤机组,改性飞灰专门脱汞技术对大气汞深度脱除效果最显著,适用范围广泛;强化协同控制技术(APCDs提效)对其他大气重金属(As、Pb、Se、Cd、Cr)的深度脱除效果最显著。

燃煤电站碳捕集系统的分布式预测控制研究

提出一种基于分布式模型预测控制的燃煤电站-碳捕集系统优化控制方法。基于动态矩阵控制原理为燃煤电站和碳捕集系统分别设计了局部预测控制器。最后,在660 MW超临界燃煤机组耦合单乙醇胺化学吸收碳捕集系统模型上,对所提控制方法进行仿真。结果表明:分布式预测控制方法在较高的计算效率下实现了电碳两侧控制效果的全局优化,控制效果明显优于常规分散式预测控制。

燃煤电厂锅炉烟气脱硝系统前馈串级调节控制方法

为有效控制燃煤电厂锅炉烟气脱硝系统的脱硝精准度,提出针对性的前馈串级调节控制方法。首先确定脱硝系统在前馈串级调节控制过程中存在的相关影响因素,并根据影响因素分析结果明确脱硝系统前馈串级调节控制器的设计流程;再基于控制器设计流程,优先设计系统扰动状态观测器,通过状态观测器估计系统脱硝时存在的扰动估计值,并依据扰动值估计结果对控制器实施前馈补偿;同时根据前馈补偿结果对控制器实施参数整定,完成控制器的设计;最后通过控制器实现脱硝系统前馈串级调节控制。验证结果表明:该控制方法控制性能好,控制精度高。

硫磺装置制硫炉点火枪控制方案探讨

随着石化企业自动化水平的提高,自动点火系统已逐渐成为硫磺装置制硫炉的标准配置。该系统主要由点火枪、点火控制盘、点火瓦斯和配风系统组成,其中点火控制盘不仅是点火顺序控制的核心单元,同时还需要将部分控制以及联锁信号接入装置SIS系统,参与装置SIS联锁。由于制硫炉的特殊工况导致开工自动点火成功率不高,影响装置开工进度,笔者总结历年制硫炉开工点火经验,从点火控制原理和工艺技术流程两方面分析点火故障原因,为其他硫磺装置开工点火提供参考和借鉴。

燃煤电厂低品位烟气余热回收及排放物控制的研究

随着材料技术的不断发展,燃煤电厂能源利用率得到了全面提升,但仍存在低品位烟气余热回收及排放物控制问题,能源浪费严重。因此,本文以实际工作开展情况为基础,总结余热利用技术的相关内容,论述了燃煤电厂低品位烟气余热回收及排放物控制的方法。