“碳双控”形势下炼化企业的生产经营计划优化

随着我国“双碳”战略稳步推进,从能源消耗总量和强度双控(能耗双控)转向碳排放总量和强度双控(碳排放双控)的新形势对石油石化行业节能减碳提出了更高的要求。本研究从石化产业链的关键环节——炼化生产经营和计划优化的角度出发,探索炼化企业在不改变现有生产工艺和能源结构、不增加额外投资的前提下,通过优化生产方案实现碳减排的新途径。通过梳理某炼化一体化企业A和燃料型企业B的生产过程碳排放情况,创新间接排放因子计算方法,对企业每套装置的碳排放量进行精准测算,将炼油厂的碳排放量测算精度从全厂级别推进到装置级别。并进一步将装置的碳排放量纳入生产计划优化模型,研究了装置级碳排放对企业计划优化的影响,研究发现在原油加工量和乙烯产量等条件不变的情况下优化减碳空间至少3%,为A和B企业在实际生产中提供了切实可行的碳减排解决方案。

国际城市住房系统减碳经验及其中国镜鉴

住房系统与气候变化密切相关。住房政策通常关注住房社会目标的实现,忽略了住房系统所带来的环境影响。以国际视角为基础,本文对住房与碳排放之间的关系进行了研究,构建了二者之间的理论框架,阐述了住房对碳排放的影响及其机理,同时说明了碳排放引起的气候变化对住房系统的影响。本文认为,在建设、维护、改善和使用住房资本时所涉及的活动和属性对碳排放起着主要推动作用,气候变化对住房系统特别是其质量、价格、运行成本及社会分层有重要影响。针对当前住房系统存在的问题,本文提出政策建议:住房、规划、交通和环境部门应加强协同,并在各级政府间和非政府间扩大合作;加强新建住宅技术创新,对存量住房进行节能改造,提升“住房服务”能源效率;注重社会公平和环境正义,确保住房系统分层过程不会导致新的不公平的地理格局产生。

基于生态驾驶的智能网联汽车协同跟车模型研究

为提高道路通行能力、减少能源消耗,文章介绍了一种基于智能网联汽车生态驾驶的协同跟车模型。该协同跟车模型由感知层、决策层和控制层3个层级组成,控制策略是将车辆动力学与无线通信技术相结合,在模拟的复杂交通环境中实现感知、控制和获取周围信息,集成了以最小化驾驶间距为模型的预测控制(MPC)策略,以改善交通流的可持续性。生态驾驶控制器的性能是通过车辆自身的速度和加速度2个状态量进行燃油消耗和排放量的评估来实现。最后,验证了控制器的动态特性具体体现在3个方面:跟车行为、燃油效率提高及减少二氧化碳排放,所提出的控制器能够有效地减少跟车过程中的燃油消耗和排放。

燃煤掺烧可再生燃料发电烟气多污染物协同控制研究进展

“双碳”背景下,煤电清洁低碳发展是必然趋势。通过煤与生物质、污泥、生活垃圾等可再生燃料耦合掺烧发电,能显著降低CO_(2)排放量,是燃煤电厂实现碳中和、碳达峰的路径之一。燃煤掺烧可再生燃料发电后,烟气中非常规污染物(痕量元素、VOCs等)种类及含量将增加,因此研究燃煤电厂现有的大气污染物控制装置(air pollution control devices,APCDs)的脱除能力,及未来可用于燃煤电厂的多污染物协同控制技术对于非常规污染物减排尤为必要。基于掺烧后烟气非常规污染物的排放特征,该文重点分析其在APCDs各环保设备中的迁移转化规律及净化效果,阐述为更高效控制非常规污染物的改进工艺的技术进展。进一步对污染物协同脱除资源化技术的发展现状、技术问题及工程应用进行探讨,其规模化发展仍要面临许多技术挑战。未来燃煤电厂可通过耦合可再生燃料发电、污染物的协同控制并联合CO_(2)捕集利用与封存技术,助力实现“减污降碳”目标。

氢能耦合替代燃料悬浮煅烧水泥技术研究

氢能替代化石燃料煅烧水泥熟料是水泥行业节能降碳的有效途径。文章基于热工理论计算,分析了氢气等不同燃料的理论煅烧温度和烟气量,搭建了模拟分解炉煅烧状态的悬浮煅烧小试实验平台,分析验证了氢能替代化石燃料煅烧水泥熟料的可行性。结果表明,在同等热耗条件下,相对常规燃料,氢燃料未明显增加理论烟气量,氢能掺烧烟煤粉或稻壳粉对降低悬浮煅烧时的CO和NOX有正向作用,能够促进劣质燃料的使用;同时,氢能作为低碳燃料,能够进一步发挥其高活性作用,解决当前替代燃料在分解炉中不完全燃烧和NOX本底排放浓度高的技术瓶颈。根据实验结果,针对减少化石燃料消耗及碳减排需求,提出了20%氢能耦合60%替代燃料煅烧水泥熟料的工业化技术路线,此路线在应用于实际工程前,需进行更加深入的中试研究。

实测路谱加载条件下的燃油系统动态泄漏性研究

车辆燃油系统的动态油液泄漏将严重影响行驶安全与蒸发排放控制水平。基于实测姿态路谱在六自由度台架上探究了国Ⅵ阶段5种类型燃油系统的动态油液泄漏表现,按照炭罐丁烷工作容量测试标准研究了国Ⅵ与国Ⅴ阶段两种排放标准的炭罐在油液泄漏发生后的有效吸附容量变化。结果表明:国Ⅵ阶段部分燃油系统存在不能有效防止动态油液泄漏的隐性设计缺陷,在单次路谱的加载过程中泄漏0~140 mL不等的油液;炭罐的有效吸附容量与进油量呈负相关,国Ⅵ阶段炭罐的有效吸附容量衰减速度可能快于国Ⅴ标准。建立的测试方案和实测姿态路谱数据将完善燃油系统耐久性测试体系,基于油液泄漏量的炭罐有效吸附容量模型将提升在用车蒸发排放量的核算精度。

燃烧后二氧化碳捕集系统的改进自抗扰控制

随着“双碳”目标的提出,燃烧后二氧化碳捕集技术受到了广泛关注,其控制问题成为学术界重要的研究热点。由于烟气流量等干扰下,传统控制器无法满足系统的灵活性捕集。为了弥补这一缺陷,对燃烧后二氧化碳捕集系统提出了一种改进自抗扰控制(MADRC)方案。该方案将补偿函数引入线性自抗扰控制,能够提高捕集系统的跟踪和抗扰能力。此外,进行了不同控制策略下二氧化碳捕集系统的对比仿真和蒙特卡洛模拟试验。在捕集率设定值分别为88%,96%和90%时,MADRC能够迅速使系统达到稳定,比自抗扰控制快约125 s,比传统比例-积分-微分(PID)控制快约800 s,表明所设计的控制器具有良好的动态性能。在烟气流量干扰下MADRC能够快速抑制扰动,并且在蒙特卡洛模拟下,绝对误差积分(IAE)和平方误差积分(ISE)的指标范围均小于自抗扰控制器和PID控制器,说明其具有很强的鲁棒性和抗扰能力,验证了所设计的控制器的有效性。

关于某车型燃油蒸发系统哒哒异响的分析

试验发现某国Ⅵ车型怠速车内偶发性哒哒异响,经排查主要原因是燃油蒸发系统的脱附管压力脉动导致。本文主要介绍偶发性哒哒异响的排查过程,以及利用扩张腔消音器减弱压力脉动,并通过隔振管夹阻隔管路到车身关键点传递路径的解决方案的制作过程和验证过程。通过偶发性哒哒异响问题的排查和整改方案验证,最终确认最优方案,实现问题的整改。

甲醇汽车燃油箱蒸发物吸附装置性能的研究

通过对甲醇汽车燃油箱蒸发物的测量 ,得到 M85燃料与汽油的昼间换气损失分别为 6.62 g和 1 1 .4g。又通过甲醇燃料箱蒸发物吸附装置性能试验 ,测得活性碳罐对汽油 (M0 )的工作能力高于对甲醇燃料 (M1 0 0、M85 )的工作能力。试验结果表明 ,在正常条件下 ,油箱体积相同时 ,汽油箱燃油蒸发物吸附装置基本上适用于甲醇汽车。如果碳罐扩容 2 8%,就能达到与汽油相同的吸附效果。

炭罐性能的影响因素研究

通过对影响炭罐性能各种因素的大量试验研究,其中包括活性炭的性能、汽油蒸汽流量、炭罐所处的环境温度、炭罐脱附空气流量、炭罐的内部几何尺寸等因素,提出了改进炭罐性能的具体措施。

喷射点位及温度对超低排放电厂活性炭吸附脱汞的影响

针对活性炭对燃煤电厂烟气中汞污染控制的影响,在实验室和超低排放电厂开展了烟气脱汞研究,考察了活性炭吸附反应温度、停留时间对吸附效果的影响。结果表明,在固定床中获得了适用于燃煤电厂喷射吸附的优化吸附温度,120℃反应条件下,活性炭的吸附能力最强。在300MW超低排放燃煤机组开展了活性炭喷射吸附脱汞实验,未实施活性炭喷射前湿式静电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP)后排放浓度在0.50~0.58mg/m^3之间;在选择性催化还原装置(selective catalytic reduction device,SCR)后空预器(airpreheater,APH)前(350℃)和APH后低温省煤器(low temperature economizer,LTE)前(121℃) 2个点位进行了活性炭喷射实验,其中在APH后LTE前喷射活性炭后,WESP后浓度最低可达到0.11mg/m^3。实验同时表明,温度对活性炭吸附脱汞的影响要强于停留时间的影响,相比SCR后喷射脱汞,在LTE前进行活性炭的喷射对烟气中汞的脱除效率更高。

汽车燃油蒸发排放控制的发展方向

从时间角度和排放源位置两方面对汽车燃油蒸发排放进行了探讨;通过对燃油蒸发控制系统的研究以及对国外汽车燃油蒸发控制技术的分析,基于国内汽车的现状,提出了对国产汽车燃油蒸发控制系统进行改进的建议。

汽车蒸发排放控制技术的研究

介绍汽车蒸发排放控制的发展,以及蒸发排放控制系统的设计方法,提出了蒸发排放系统的控制策略:充分的脱附与不影响尾气排放,试验结果表明该系统设计可行,其蒸发排放可满足法规限值的要求。

活性炭吸附剂控制Hg排放的研究进展

活性炭吸附剂表现出较好的物理与化学性能,经催化处理得到的较高O、N含量的活性炭可提高其吸附能力。利用活性炭吸附剂控制烟气Hg排放,必须考虑SO2、NOx和Hg之间的相互影响。

浅析汽车燃油蒸发控制系统

本文对汽油机汽车燃油系统在不同时期燃油蒸发排放产生的原因及排放量进行了分析,阐述了汽油机汽车燃油蒸发控制系统各功能零部件的主要功能及设计要点本文对汽油机汽车燃油系统在不同时期燃油蒸发排放产生的原因及排放量进行了分析,阐述了汽油机汽车燃油蒸发控制系统各功能零部件的主要功能及设计要点。

太阳能-燃煤机组热力系统耦合方式优化和碳减排分析

为了全面的评价耦合系统的生产性能,以某600 MW燃煤机组为研究对象,研究了太阳能-燃煤机组耦合系统。利用热力学和热经济学理论,建立了耦合系统的物理模型和热经济学模型,提出了耦合系统CO2减排量、投资节煤比、热经济学发电成本、火用效率、火用经济系数、煤耗等评价指标,确定了可行性耦合方案。结果表明,投资回收期最短的耦合方式为太阳能集热系统产生的蒸汽取代机组第1段抽汽,此时投资节煤比最高,为0.049 9 g/(k W·h·元);热经济学发电成本最低、煤耗最少、污染物减排量最大的耦合方案为取代机组的第2段抽汽,该方案下热经济学发电成本为0.344 5元/(k W·h),煤耗相对于原机组降低了13.49 g/(k W·h),CO2减排量为17.80 t/h。综合考虑,取代第2段抽汽为超临界600 MW机组耦合太阳能集热系统的可行性方案。

摩托车燃油蒸发炭罐控制技术研究

针对摩托车国Ⅲ燃油蒸发排放标准要求,以豪豹HB125摩托车为试验样车进行燃油蒸发炭罐控制系统的设计研究。结果表明,所设计的燃油蒸发炭罐控制系统不仅能较大程度地降低燃油蒸发排放水平,满足国Ⅲ燃油蒸发标准要求,其尾气排放也满足国Ⅲ排放标准要求。

摩托车国Ⅲ燃油蒸发排放控制系统设计

针对即将实施的摩托车国Ⅲ燃油排放标准,介绍了我国摩托车燃油蒸发排放技术发展现状,对摩托车燃油蒸发排放控制系统进行合理的分析研究设计。试验证明,设计的燃油蒸发排放控制系统可以满足国Ⅲ燃油蒸发排放的限制要求,并且对原有发动机性能没有明显影响。

船运业应对燃料限硫新规三种方案经济性比较

国际海事组织(IMO)规定,自2020年1月起全球船用燃料硫含量上限为0.5%,碳排放控制区内燃料硫含量为0.1%。目前有三种应对方案:一是安装脱硫洗涤装置;二是使用低硫燃料油或船用柴油;三是加装液化天然气(LNG)驱动系统。三种方案各有利弊,短期需要考虑可操作性,长期应考虑经济性等。2022年前,受制于供应和产品稳定性,船运业将被迫选择船用柴油。从长期看,基于经济性比较,船运业将选择安装脱硫装置和使用低硫燃料油。国际海事组织新规将对全球船用燃料、润滑油和原油的需求产生影响:高硫与低硫燃料油需求将此消彼长;船用柴油需求将快速增长;轻重质原油价差收窄或倒挂有望得到缓解;润滑油需求将显著增加。

摩托车燃油蒸发污染物排放及控制系统的研究(1)

燃油蒸发排放控制系统不仅仅是一个包含控制部件和较多系统单元、设计结构复杂的系统,还涉及到与摩托车排气污染物排放控制系统的匹配、整车性能的匹配等问题。由于我国燃油蒸发排放标准GB 20998-2007与Ⅲ阶段排气污染物排放标准GB 14622—2007、GB 18176—2007同步实施,建议摩托车企业在新车型开发、发动机设计、化油器匹配及调整时,要综合考虑系统设计,研发出蒸发、尾气排放、车辆动力性能兼顾的技术方案,并广泛开展试验验证。