洁净煤技术杂志

洁净煤技术杂志2023年第01期

• 基于AHP-TOPSIS法的碳捕集技术方案综合评估

  刘双, 宋学行, 尚丽, 王保登, 沈群, 熊日华, 孙楠楠, 魏伟

  碳捕集、利用与封存技术（CCUS）是实现碳中和目标的重要手段之一，高成本是目前制约CCUS大面积推广应用的瓶颈，而碳捕集是影响CCUS技术成本的主要环节。近年来，各类碳捕集技术的研发和示范受到广泛关注，但整体成熟度不高，未来发展路径仍不清晰。基于层次分析法和逼近理想解排序法，构建了一套适用于碳捕集技术的综合评估方法，从技术、低碳、经济、安全4方面对目前典型的碳捕集技术进行综合评估。结果表明，现阶段CO2捕集技术的部署主要受低碳特性影响，复合胺吸收法应用潜力居首，而随着我国未来能源、产业结构不断调整，各类碳捕集技术的应用场景及影响其综合推广潜力的因素将发生变化，其中，经济特性将成为未来影响CO2捕集技术市场渗透率的关键，因此，变压吸附法、复合胺吸收法和钙循环法将在未来CO2捕集过程中占据相对重要的地位。通过将定量分析与专家意见相结合，形成的评估结果将为碳捕集技术研发与应用提供科学思路。

• 双碳目标下煤炭深部流态化开采及前景

  于海洋, 许永彬, 陈智明, 刘泽林, 汪洋, 程时清, 吴玉新

  为积极应对全球气候变化，我国提出2030年前达到碳达峰、2060年实现碳中和的双碳目标。我国能源结构决定了煤炭是我国主体消费能源且短期内不会发生变化。为实现双碳目标，煤炭行业需从技术与理论2方面进行创新。为此，围绕煤炭地下气化思路，综述了煤炭深部流态化生产的3种方式：气化、热解以及生物溶解。其中，主要综述了煤炭地下气化技术，包括国内外部分典型煤炭地下气化项目的发展历程、气化工艺及气化稳定性影响因素，并简要分析煤炭地下气化技术仍有待进一步形成工业化生产的原因。同时，将石油行业中的多级压裂水平井同井缝间注采技术引入煤炭深部流态化开采，该技术通过注入气化剂和增加加热装置实现煤炭地下深部流态化开采。基于水平井同井缝间注采技术，探讨了一种新井型在煤炭地下气化、地下热解和地下生物溶解开采中的应用前景及适用范围。相比传统地下气化工艺，水平井同井缝间注采技术具有节约开采成本、提高经济效益、增大气化反应面积和提高波及范围等优势，此外，还可利用新能源技术发电加热，在一定程度上减少碳排放，推动双碳目标实现。最后，结合深部煤炭流态化发展现状，分析当前存在的问题，为我国未来深部煤炭地下气化工业发展提出了建议。

• 氯化-脱氯化和热缩聚合成煤液化残渣基纺丝沥青的分子结构特征

  刘金昌, 刘琴, 申辰阳, 李亚平, 安小雅, 解强, 梁鼎成

  纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维，也是影响碳纤维性能的重要因素，而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段。对比传统热缩聚法，氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成，以制得纺丝性优异的沥青前驱体。迄今，针对采用热缩聚法和氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青分子结构特征差异研究鲜有报道。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI TOF-MS）及固态核磁共振（13C-NMR）表征纺丝沥青的分子组成与结构，采用平均分子模型方法构建纺丝沥青的分子模型。结果表明，采用氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的碳含量，且在FTIR中1 490和696 cm-1波长处和XPS C1s中287.1 eV结合能处均表现出特有由氯化反应产生的特征峰；由MALDI TOF-MS和13C-NMR 分析可知，由氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的聚合度、分子量和芳香度，其平均分子量达857，芳香度达0.87，且纺丝沥青的分子结构更趋向于在一维方向上发展的线性结构。根据表征分析结果，采用Shoolery-Budde提出的平均分子模型，构建了由氯化-脱氯化法和热缩聚法合成的纺丝沥青的分子模型。

• 2-甲基-6-乙酰基萘的合成及分子结构解析

  徐静文, 王远, 石支尧, 胡浩权, 靳立军

  2-甲基-6-乙酰基萘（2,6-MAN）作为高性能聚酯材料（如聚萘二甲酸乙二醇酯PEN）的前驱体，其高选择性合成具有重要意义。以2-甲基萘（2-MN）为原料，乙酰氯（AC）为酰化剂，三氯化铝（AlCl3）为催化剂，采用正交试验法考察反应物配比、反应时间、反应温度、酰化液滴加温度对酰化过程的影响。采用重结晶法纯化产物，考察溶剂用量、降温速率对目标产物纯度的影响。质谱、红外、一维核磁及二维核磁结果显示，酰化主产物为含有C6取代的乙酰基官能团的2,6-MAN。正交试验结果表明，反应物配比对酰化产物收率影响最大，酰化剂及催化剂量的不足会降低收率；反应温度对2,6-MAN纯度影响最大。当n(2-MN)/n(AC)/n(AlCl3)为1.00/1.20/1.45，反应温度为25 ℃、反应时间为4 h，酰化液滴加温度为-5～-2 ℃时，酰化产物收率达90.93%、2,6-MAN纯度为76.32%。以甲醇水溶液为溶剂提纯酰化产物时发现，溶剂用量较多和慢速程序降温可提高目标产物纯度。当溶剂与酰化产物质量比为5/1，慢速降温时可得到纯度大于98%的产品，满足工业氧化生产要求。

• 富油煤地下原位热解余热利用过程数值模拟

  陈美静, 漆博文, 王长安, 毛崎森, 车得福

  富油煤作为一种公认的特殊煤炭资源，储量巨大，是我国重要的战略能源。富油煤原位热解是一种摒弃传统煤炭开采，直接在地下热解提油的新技术。前人对原位注气加热研究主要集中在油页岩开采利用。地块热解后的残余热量具有重要经济效益，然而鲜见其余热利用过程研究。通过构建富油煤半焦层降温冷却的二维大尺度模型，研究了冷却介质种类、入口流速及温度、半焦层初始温度、布井方式、水平裂缝数目、加热时长和加热介质入口流速对余热利用过程的影响规律。结果表明，冷却介质流速对半焦层冷却效果提升有限；加热介质流速对平均温度上升的贡献有限。相较N2和水蒸气，CO2作为冷却介质能加快半焦层冷却。增加注气井数量有助于改善半焦层温度的均匀性、提高冷却效率，但半焦层冷却效果几乎不受注气井位置影响。双水平裂缝布置能满足有效冷却的要求。通过对半焦层冷却初始状态各参数优化，有助于了解冷却过程的温度变化规律，提高余热利用效率，为富油煤原位热注入开采全过程研究提供理论依据。

• CO2近零排放的煤间接液化和IGFC集成系统

  杨占奇, 许明, 张乐乐, 杜念友, 龚思琦, 张继华, 杨霞, 李初福

  在碳中和背景下，煤间接液化面临着巨大的碳减排压力。在先进煤间接液化技术基础上，构建了CO2近零排放的煤间接液化和煤气化燃料电池（IGFC）集成系统，通过高温燃料电池直接利用煤制合成气和费托合成尾气高效发电，替代传统的自备电站给煤间接液化过程供电供热，同时实现尾气CO2富集，降低CO2捕集难度。介绍了国内外IGFC技术研究进展，开展了系统集成关键技术IGFC技术研发与示范，依托煤间接液化装置建成了国内首个兆瓦级IGFC技术试验基地，开发了国内首套100 kW级CO2近零排放的IGFC试验示范系统，实现了连续稳定运转，燃料电池系统发电功率101.7 kW，发电效率53.2%，CO2捕集率98.6%，验证了集成系统可行性。

• 煤直接液化鼓泡床反应器流场流动特性及强化机制

  黄胜, 钱嘉澍, 张园林, 吴诗勇, 陈剑佩, 吴幼青

  针对大型鼓泡床反应器存在返混增强、物料流场分布不匀匀性趋强以及传质效率低等影响反应器安全稳定高效运行的突出问题，开发了一种径向展开的新型阻尼分布器，在冷模试验平台上探索阻尼分布器对气泡聚并及破碎行为的影响规律，考察大型反应器中不同阻尼分布器组合方式的流场流动特性，探究了阻尼分布器组合在工业反应器放大过程中的流场强化效果。结果表明：设置阻尼分布器后，鼓泡床反应器冷模试验装置中湍流涡尺度减小，气泡破碎概率提高，不同气泡群经阻尼分布器后气泡群平均直径从13.48～24.38 mm降至9.40～20.38 mm，表面积增幅为8.5%～71.9%。设置阻尼分布器可提高反应器局部气含率和液速分布均匀性，适当增加阻尼分布器层数有利于扩大流场的轴向影响范围。增大阻尼分布器直径有利于减小各高度平面间局部液速的差值并提高局部气含率径向分布均匀性，不同高度平面中心液速的差值由0.6 mm/s降至0.3 mm/s，同一高度平面局部气含率方差可降至未设置阻尼分布器时的15%。在反应器放大过程中，流体绕流的径向范围扩大，设置阻尼分布器后局部气含率和液速分布均匀性进一步提高，同一高度平面局部气含率方差可降低至未设置分布器时的7%，局部液速差值由1.3～2.7 mm/s降至1.0～1.1 mm/s。设置1/4倍塔径分布器并以安装间隔∶分布器直径=7∶1的方式设置阻尼分布器组合时，流场强化效果较好。

• 前驱体盐对铁钛催化剂及其脱硝性能的影响

  张嘉晖, 蔡思翔, 邱学武, 姜宏

  利用低价态铁前驱体盐(FeSO4)对高价铁前驱体盐(Fe(NO3)3)进行替换，制备一系列新型铁-钛复合氧化物基脱硝催化剂。在该系列催化剂中，Fe0.5Fe0.5TiOy催化剂展现高稳定性、水硫耐受性及优异的低温活性与催化选择性等优点。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积测试(BET)、程序升温法(H2-TPR、NH3-TPD、O2-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和原位红外(In situ DRIFTs)等分析手段对催化剂进行表征。结果表明，Fe0.5Fe0.5TiOy催化剂具有较大的比表面积（65.056 7 m2/g），较高的表面可增加还原物种含量、酸性位点数量及表面活性氧浓度。此外，该催化剂表面的NH3-SCR反应过程主要遵循E-R机理。

• 活性焦脱除烟气污染物研究进展

  温昶, 文邬浩, 王大鹏, 井振启, 刘骞, 徐明涛, 朱光玥

  活性焦是一种高效、低成本的烟气污染物净化吸附剂，具有较好的抗碎强度和可再生性能，可应用于电厂等行业烟气脱除污染物，是干法烟气净化技术的核心材料，符合我国绿色经济、循环经济的发展要求。综述了活性焦应用于烟气污染物脱除的研究进展，对活性焦的制备、活化、改性、表征、工程应用进行介绍，且归纳了污染物（SO2、NOx、Hg0、VOCs）在活性焦上的去除机理，总结了影响活性焦吸附性能的相关因素以及废弃活性焦再生工艺的研究成果。目前，活性焦制备的方式有物理制备和化学制备。物理制备主要通过水蒸气等气体在高温条件下使活性焦具有更佳的孔隙结构，而化学制备主要通过酸、碱、盐等溶液对活性焦进行浸渍处理，优化活性焦的孔隙结构，丰富活性焦表面上的官能团，为活性焦提供更多吸附位点，以提高活性焦脱除烟气污染物能力。而在活性焦吸附污染物的过程中，污染物在活性焦上主要发生物理和化学吸附。一部分污染物直接吸附附着在活性焦表面，一部分污染物受吸附条件和活性焦官能团的影响，在吸附位点上发生化学反应，转化为其他易回收或无害物质。其中，烟气中SO2通常转化为H2SO4，NOx催化转化为N2，Hg0主要转化为HgO或HgSO4，VOCs最终转化为CO2和H2O。活性焦通过这一系列的吸附转化过程实现烟气污染物脱除。为提升活性焦的工程应用潜力，经吸附的活性焦还可通过水洗、加热、微波等方式再生使用。活性焦的再生条件、再生方式也得到广泛研究，提高活性焦的循环吸附性能。随活性焦吸附条件（吸附温度、烟气组分等）等影响因素研究的逐渐深入，活性焦脱除污染物效率有较大提升，其中较好的活性焦吸附性能可达90%以上。此外，随活性焦制备工艺逐渐成熟，活性焦协同吸附污染物的效果较好，在一定程度上得以应用。总结了国内外活性焦在工业实践中的应用，并提出该技术存在的问题和展望，为今后活性焦的研究与应用提供参考。

• 兰炭与秸秆混合燃料燃烧污染物排放和灰熔融性试验

  韩奎华, 武鹏魁, 刘文洋, 王伟

  兰炭具有热值高、灰分低、硫分低等优点，但挥发分含量低、着火温度高；秸秆热值低、挥发分含量高，着火温度低；二者着火特性具有互补性。为考察兰炭与生物质混合燃料燃烧的硫氧化物、氮氧化物排放和灰熔融性能，利用固定床试验系统研究了3种兰炭、麦秆和玉米秆单独及混合燃料污染物排放特性及掺混比例和燃烧温度对污染物析出的影响，并通过灰熔融测定仪分析灰样熔融性能。结果表明：混合燃料的硫氧化物、氮氧化物析出与掺混条件相关，原料组成和燃烧过程影响污染物析出特性。在燃料中掺混20%～30%玉米秆时，混合燃料固硫效果较好，氮析出率在0.04%左右。提高燃烧温度明显促进硫析出，而低于1 000 ℃时，府谷兰炭和玉米秆的掺混样具备良好的自固硫特性，氮析出率低于0.02%。另外，混合燃料的灰熔融温度介于两原样间，与混合比例存在一定相关性，兰炭的抗结渣特性明显优于玉米秆，掺混有助于改善秸秆的结渣特性。本研究为兰炭和生物质的清洁利用提供理论参考。

• 气化细渣掺烧煤和生物质的燃烧特性及动力学分析

  孙晓慧, 颜济青, 方梦祥, 王勤辉, 匡建平

  气化细渣目前以堆放填埋为主，环保压力大，如何高效利用低热值气化细渣是关注热点。合成甲醇和煤油的煤气化工艺排出的2种气化细渣总量较大、处理困难。对2种气化细渣进行粒径分析及SEM观察，发现气化细渣粒径较小，大部分小于100 μm，整体结构破碎，由较多熔融聚合形成的球形颗粒和不规则孔隙构成。掺烧是利用低热值燃料的有效手段，将气化细渣与煤、生物质以不同比例掺烧，分析其燃烧特性，并用Coats-Redfern方法进行动力学特性分析。结果表明，气化细渣与煤、生物质掺烧可大幅提高气化细渣燃烧性能，降低燃烧所需活化能。纯甲醇渣、煤油渣燃烧所需活化能分别为105.10和100.80 kJ/mol，甲醇渣、煤油渣与煤掺烧后，气化细渣掺烧比例为30%时，综合燃烧特性指数最高，分别为23.64×108和25.96×108；活化能最低，分别为89.46和83.76 kJ/mol。气化细渣内含丰富孔隙结构，一定比例的气化细渣与煤掺烧可增大可燃物质与空气的接触面积，利于气体吸附扩散，缩短燃烧达到最大燃烧速率的时间，提前达到最大燃烧强度。甲醇渣、煤油渣与生物质掺烧，气化细渣掺烧比例为30%时，活化能最小，分别为72.14、69.59 kJ/mol，生物质的燃烧温度区间低于气化细渣，可对气化细渣燃烧过程起预热作用，显著降低气化细渣固定碳燃烧所需活化能。

• 煤炭中温活化碳共价键解聚机理

  王明月, 张思源, 周丽, 任强强

  为研究煤粉不同气氛和温度活化后的热半焦在微观结构上的变化规律，采用拉曼光谱对煤焦碳架结构进行表征，采用X射线光电子能谱（XPS）检测C和O的表面官能团，固态核磁共振碳谱（13C-NMR）表征碳共价键。将3种测量方法互相验证，提高结果可靠性，从微观层面表征半焦的化学结构，分析煤粉中温活化反应中温度和气氛对煤焦化学结构和表面官能团演变的影响，并探讨中温活化机理。结果表明，60～900 ℃下CO2和水蒸气对半焦活性均有显著增强作用，这可能是气体分子与煤焦分子结合形成羰基或羧基，在羰基或羧基分子影响下相连的碳键削弱断裂，从而破坏芳香环，产生新的活性位点，增强煤炭反应活性。经800 ℃下CO2活化或900 ℃下水蒸气活化后的半焦，活性位点数量均增加2倍以上，同时羰基和羧基占比之和由18%分别增至32%和34%，而CO2中温活化引起接氧脂碳由0.02增至0.11，水蒸气活化后桥碳比为0.01，相比N2热解半焦桥碳比大幅降低。煤粉中温活化反应主要通过形成羰基或羧基破坏芳香结构形成更多活性位点，但二者作用范围及决速步骤不同导致形成的产物有一定差别，CO2主要通过将焦炭边缘的sp2结构转化为富含sp3杂化的碳结构起到活化效果，水蒸气可通过抑制层内石墨化进程达到活化效果。

• 基于多经济因素的FGD联合脱硫试验

  王鹏程, 高明楷, 李丽锋, 贾阳杰, 程芳琴, 杨凤玲

  大型循环流化床发电机组在烟气污染物超低排放的限制下，仅靠炉内脱硫难以满足要求，需在炉外联用烟气脱硫系统，二者脱硫有机匹配能够降低综合脱硫成本。为确定电厂运行过程中两级联合深度脱硫最佳脱硫分配比例，实现满足排放标准下最低的脱硫成本。根据多种成本因素，建立技术经济计算模型分析不同炉内钙硫比（物质的量之比）对脱硫分配比例的影响及主要成本因素，并研究不同石灰石价格和厂用电价在不同炉内钙硫比下对综合脱硫成本的影响。结果表明，炉内钙硫比为1.0、1.1～1.5、1.6、1.7～2.1时，最佳炉内脱硫份额分别为70%、60%、85%和80%；炉内脱硫对锅炉热效率有较大影响，且钙硫比越高影响越大，当炉内钙硫比超过2.0时，炉内脱硫热损失会降低锅炉热效率；炉内脱硫的主要成本因素是石灰石粉和运行电耗成本，石灰石/石膏湿法烟气脱硫的主要成本因素为石灰石浆液和吸收塔运行电耗成本，且随脱硫分配比例不同有明显变化；不同的石灰石价格和厂用电价在不同炉内钙硫比下具有不同的最佳脱硫分配份额。

• 低温烘焙提质对褐煤着火燃烧特性的影响

  董琨, 胡中发, 周博斐, 周月桂, 王学斌, 陈冠益, 雷廷宙

  褐煤高水分和高挥发分不利于运输和储存，且会降低锅炉燃烧效率，低温烘焙提质作为一种褐煤提质常用技术，能有效降低燃料中水分并提升燃料品质，显著改变褐煤燃烧特性。为研究低温烘焙提质对褐煤着火特性的影响，利用平面火焰燃烧系统并结合CMOS相机研究了不同热协流温度(1 473、1 673和1 873 K)和O2体积分数(5%、10%和20%)下低温烘焙预处理（200、250和300 ℃）对褐煤着火燃烧特性的影响，并分析低温烘焙提质对着火延迟距离和火焰亮度的影响。结果表明，经低温烘焙预处理的褐煤颗粒在相同热协流温度和O2浓度条件下的着火延迟距离稍大于原始褐煤颗粒；O2体积分数为5%时，200 ℃烘焙褐煤的着火延迟距离在热协流温度1 473、1 673和1 873 K时较原始褐煤颗粒分别增加了0.24、0.28和0.13 cm；此外，不同烘焙温度下煤粉颗粒的着火位置较褐煤均有所延迟，且升高烘焙温度会降低褐煤着火距离，在1 673 K、O2体积分数5%下，烘焙温度200、250和300 ℃时对应的着火延迟距离较褐煤的增加值分别为0.28、0.16和0.11 cm。

• 1 000 MW燃煤机组负荷变化对飞灰特性的影响

  郑桂波, 吴建群, 吴昊, 薛宁涛, 刘芳琪, 徐国荣, 于敦喜

  燃煤机组变负荷调峰运行是提高可再生能源消纳能力的重要举措，但会对燃烧过程及系统产生重要影响。飞灰特性与锅炉结渣、除尘设备性能、颗粒物排放等密切相关，笔者研究了燃煤锅炉负荷变化对飞灰特性的影响规律，用于指导炉膛沾污结渣和颗粒物排放等相关问题的防控。针对1 000 MW燃煤锅炉，在60%和90%运行负荷下分别采集飞灰样品，利用先进的计算机自动控制扫描电镜（CCSEM）技术对飞灰化学和矿物成分、粒径分布以及形状特征进行深入表征，采用数字成像煤灰熔点分析仪对飞灰熔融温度进行分析，揭示了锅炉运行负荷变化对飞灰特性和熔融行为的影响。研究结果表明锅炉在不同运行负荷条件下飞灰化学成分相似。无机矿物元素交互作用是影响飞灰粒径分布的关键因素，低负荷运行工况下煤中含Ca和Fe的矿物与硅铝酸盐交互反应减弱，飞灰整体粒径分布向小粒径迁移，飞灰的D50（小于该粒径的颗粒占50%）由约40 μm减至约30 μm。相比高负荷运行工况，低负荷运行工况下飞灰在炉膛中的熔融受抑制，熔融飞灰比例相比高负荷运行工况降低约10%，低负荷运行条件下燃烧温度降低是导致飞灰熔融比例降低的主要原因。

• 燃煤电厂协同处置生活垃圾及二噁英排放试验

  王学斌, 周澳, 马江东, 王璟, 王凤琴, 王建军, 张兰, 戴高峰

  随着我国经济社会发展，城市生活垃圾产量迅速增加，生活垃圾的无害化处理中二噁英的减排一直是难点。首次针对某2×55 MW燃煤机组提出一种新的生活垃圾无氧热解灵活性耦合处置技术方案，并开展了垃圾无氧热解产物耦合协同处置工业化试验，测试该燃煤机组二噁英生成排放特性。实践证明该工艺方案不仅可实现生活垃圾协同处置，燃煤机组停炉检修时，仍能保证系统自平衡正常运行。结果表明，利用本工艺路线处理垃圾产生的二噁英含量远低于垃圾直接焚烧产生的二噁英含量；煤粉纯烧时，烟气中二噁英质量浓度为6.05×10-3 ng/m3（以TEQ计，下同）；垃圾耦合比例为4%时，烟气中二噁英质量浓度为5.34×10-3 ng/m3，最大限度折算垃圾热解油气燃烧排放的二噁英质量浓度后，最终烟气中二噁英总质量浓度分别为1.145×10-2和1.074×10-2 ng/m3，煤粉纯烧与垃圾掺烧烟气中二噁英含量差异不大，均满足上海市《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》中二噁英排放限值要求0.02 ng/m3。研究表明，采用垃圾无氧热解耦合处置工艺，控制垃圾耦合比例不超过4%，燃煤耦合垃圾烟气中二噁英排放量不会显著升高。

• 垃圾焚烧炉喉口壁面结渣特性

  许岩韦, 王俊杰, 袁野, 谭佳昕, 朱燕群, 何勇, 王智化

  为研究垃圾焚烧炉壁面结渣特性，现场采集了喉口区域前拱壁面、后拱壁面和侧墙壁面的3块渣样，结合灰熔点测试仪、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析研究了渣样的熔融特性、微观形貌、元素分布和物相组成等物化性质。针对分层现象明显的渣样，沿渣样生长方向进行了元素分析和物相分析。分析测试结果表明,3块渣样的特征温度差值较小，且软化温度小于1 260 ℃，均属于易结渣灰；通过扫描电镜观察到3块渣样的微观形貌基本相似，主要为岩石状颗粒，说明垃圾焚烧形成的灰粒未经历熔融球化过程直接黏附在炉膛壁面或渣样表面；渣样中K、Na和Al三种元素的分布规律一致，其含量均沿渣样生长方向逐渐减少。K、Na、Al三种元素形成了熔点1 130 ℃的KAlSi3O8、熔点1 100 ℃的KAlSi2O6和熔点1 100 ℃的NaAlSi3O8，3种低熔点长石熔化后具有黏性，易凝结沉积在壁面或渣样表面；沿渣样生长方向，Ca元素含量逐渐增加，Si和Ca元素含量比值稳定在0.8～1.1；通过JP2物相分析发现Si和Ca两种元素形成了渣样中最主要的物质Ca2MgSi2O7，熔点为1 450 ℃；Ca2MgSi2O7的高熔点特性决定了渣样生长到一定厚度,渣样外层发生高温熔融，可阻止渣样继续生长。

• 生物质掺烧条件下VOCs的排放特性

  严中浩, 高宇, 张勇, 吉利娟, 柳鑫雨, 蒲林茂, 陈士欣

  为了解生物质掺烧下烟气中挥发性有机物（VOCs）的排放特性，在58 MW循环流化床（CFB）机组开展烟气中挥发性有机物排放特征研究。结果表明，掺烧的生物质可显著降低VOCs以及NOx和SO2的排放。混合燃料燃烧特性的改变导致VOCs减排，VOCs减排效果最明显出现在生物质掺烧比从20％提升至30％时。生物质含有更少的S和N元素，是降低NOx和SO2排放的原因。生物质掺烧比为40％时VOCs等污染物排放最低。综合电厂实际运行情况，30％为最优掺烧比；分析表明，VOCs组分数量与燃料中生物质比例有很强的正相关性。生物质掺烧条件下VOCs的排放具有与燃煤锅炉和生物质锅炉不同的特征。在2种不同掺烧比下，VOCs排放占比最大的均为苯系物，分别达44.38％（20％）和33.75％（40％）。在20％掺烧比下其次是烷烃类（33.62％）、酯类（9.96％）等。在40％掺烧比下依次为酯类（22.75％）、烷烃类（16.16％）等。苯系物的排放以苯、甲苯等为主，烷烃的排放以正己烷为主，酯类则以乙酸乙酯为主；臭氧生成潜势（OFP）采用最大增量反应活性法进行分析，在20％和40％掺烧比下臭氧生成潜势贡献均主要来自于苯系物，贡献分别为69.88％和70.24％，烷烃的贡献也可占25.76％和17.75％。

• 导流板角度对脱硫废水雾化蒸发性能影响模拟

  贾绍丹, 马仑, 陈鑫科, 方庆艳, 李德波

  旋转喷雾干燥技术作为脱硫废水零排放处理技术，具有废水适应性强、能耗低、投资低等优点，应用前景广阔。以某600 MW火力发电站机组脱硫废水喷雾干燥塔为研究对象，建立了雾化蒸发模型，开展喷雾干燥塔中导流板角度对脱硫废水雾化蒸发性能影响的数值模拟研究。结果表明，干燥塔内气体分配器将烟气分为流经内、外流道的2股烟气，内流道烟气首先与蒸发脱硫废水雾化后的液滴接触，直接影响脱硫废水的蒸发性能，外流道烟气可抑制内流道烟气产生的涡旋效应，避免雾化液滴喷溅至干燥塔壁面引起腐蚀。在雾化器下方形成低温区域，该区域内烟气与液滴的相对速度及温差较大，是雾化液滴蒸发的主要区域。内流道内导流板偏转角度对废水雾化蒸发性能的影响较外导流板明显；内流道内导流板角度越小，外流道内导流板角度越大，进入内流道烟气越多，脱硫废水蒸发时间与蒸发距离越短，其蒸发性能改善越显著。综合考虑，实际运行中建议内流道导流板角度设置为0，外流道导流板角度设置为45°。

• 双碳背景下火电企业碳计量分析与建议

  卢伟业, 陈小玄, 陆继东, 李越胜, 姚顺春

  随着国家“碳达峰、碳中和”目标提出，火电企业成为双碳目标的先行者和主力军并率先进入全国碳交易市场。控排企业碳排放报告由企业依据质量控制计划统计历史年度数据得到，经第三方核查机构核查并形成最终结果，碳排放数据质量是关注重点，直接决定碳交易的公正性。随着纳入控排企业数量快速增加以及碳核查工作的深入开展，碳排放核查在政府侧、核查机构侧及企业侧均反映出一些问题，亟需发展碳计量技术手段予以解决。总结分析国内外温室气体核查和连续监测经验，欧美等发达国家发展较早，初步形成了各自的碳计量体系，而我国温室气体排放连续监测技术尚处于试点探索阶段，缺少完整的碳计量体系、标准及政策。为保证碳排放数据质量，提出以核查为主、连续监测为辅的具体方法，建议引入煤质快速分析计量技术，建立煤质数据库系统。开展碳排放监测法律法规政策研究和体系建设，建立对应的技术标准及质保体系，重点攻克温室气体连续监测技术难点，构建温室气体排放数据信息管理平台，并在火力发电行业率先开展碳排放连续监测试点，以推动我国火电企业碳计量体系建设，为全国各行业全面开展碳排放连续监测提供支撑，为统筹有序做好碳达峰碳中和工作,促进经济社会高质量发展提供坚强保障。