中国电力

崔亚辉，姚剑飞，张俊杰，宾光富，渠福来，白广臣

2015, 48(10): 1-5. DOI: 10.11930.2015.10.1

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由于N+1支撑轴系结构特殊性，西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂，导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法，根据机组基本结构尺寸，建立了轴系动力学模型，通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型，分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应，比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律，从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。

AP1000机组蒸汽发生器传热管役前检查

王浩，石勇军，高俊，苗雨升，丁洪峰，于毅

2015, 48(10): 6-11. DOI: 10.11930.2015.10.6

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为验证某核电站AP1000机组蒸汽发生器传热管的制造质量，按照国家核安全法规、ASME规范第XI卷和西屋设计规格书的要求，在蒸汽发生器水压试验之后、装料之前，采用涡流检查的方法对全部传热管执行100%的役前检查。结合蒸汽发生器传热管役前检查的实施情况，对涡流检查系统、项目实施、检查技术和检查结果进行了阐述。检查发现，2台蒸汽发生器共有24根传热管存在凹痕信号，23根传热管存在肿胀信号（均满足验收标准），其余传热管无可记录信号。此外，还对本次役前检查结果与制造完工报告进行了分析对比，役前检查结果与制造完工报告一致。

600 MW间接空冷机组汽动引风机汽源切换经济性分析

郭俊山，司风琪，邵壮，祝康平

2015, 48(10): 12-17. DOI: 10.11930.2015.10.12

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以某600 MW空冷机组汽动引风机系统为研究对象，建立了小汽机凝汽器热力计算模型和汽源经济性计算模型。通过计算不同季节汽动引风机系统采用不同汽源时经济性变化情况，提出了小汽机汽源随季节变化的优化运行思路。实际算例表明：对象机组汽动引风机系统汽源切换对机组经济性有明显影响，在秋冬季节采用汽机五段抽汽作为小汽机汽源可使机组供电煤耗率下降约0.9 g/（kW?h）。

水库发电优化调度模型及发电调度规律研究

李克飞，武见，谢维，侯保俭，苏柳

2015, 48(10): 18-22. DOI: 10.11930.2015.10.18

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水库调度图以其操作简单、方便直观等优点，成为指导水电站水库运行调度的常用工具，但依据常规调度图运行时，调度结果很难达到最优，难以充分发挥水库的运行效益。针对水库发电调度图难以充分发挥水库运行效益的特点，建立了梯级水库联合发电优化调度模型，并采用动态规划逐次逼近法（DPSA）与动态规划（DP）嵌套方法进行求解。通过调度图模拟结果与所建发电优化模型的结果进行对比分析，对优化模型的合理性进行了验证，同时应用概率统计方法进一步挖掘水库汛期和非汛期的发电调度规律。对某流域梯级水库的实例应用研究表明，优化运行能够获得更好的发电运行效益，同时，发电调度规律对水电站年调度计划的制订和水库的实际运行具有指导意义。

两种亚临界机组负荷-压力简化模型对比及实验分析

张锐锋，李小军，潘华，田亮

2015, 48(10): 23-27. DOI: 10.11930.2015.10.23

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对2种常见的亚临界机组负荷-压力简化非线性模型进行对比。理论及数据分析表明，2种模型主要区别在于：模型一燃料量对负荷及压力传递函数中包含非最小相位特性，并且能够更好地拟合汽包压力与汽轮机前压力间的差压。将机组实际协调控制系统逻辑移植到Matlab环境下并依据2种模型仿真整定控制器参数，然后将整定好的参数设置到机组协调控制系统中，模型一得到的参数控制效果明显优于模型二参数，并且实际控制效果较原参数有较大改善。

1 000 MW超超临界机组协调控制系统节能优化试验研究

宫广正

2015, 48(10): 28-32. DOI: 10.11930.2015.10.28

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为了挖掘机组的节能潜力，在分析滑压曲线存在的问题的基础上，在不同负荷点及汽轮机调节汽门开度下进行了机组滑压运行优化试验，得出发电热耗率、供电煤耗和主蒸汽压力与机组负荷的关系曲线。依据试验结果，重新分析并确定机组在各个负荷段主蒸汽压力的设定值，保持调节汽门开度在45%以减少汽轮机调节汽门的节流损失，寻求机组最佳的经济运行方式。通过机组滑压曲线优化调整，机组供电煤耗平均降低约0.83 g/（kW?h），同时改善了机组低负荷工况的经济性，达到了预期效果。

660 MW超超临界机组单列辅机控制系统可靠性研究与工程应用

武志惠，王蕾，牛海明，齐祥柏

2015, 48(10): 33-37. DOI: 10.11930.2015.10.33

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通过对辅机单列机组特性、控制需求进行的详细分析，提出了采用硬件系统可靠性优化设计、实时在线智能诊断优化设计、锅炉主保护系统可靠性优化设计、辅机大连锁保护设计、增加辅机热控测点的冗余配置、I/O测点优化分配、单辅机设备保护技术等一系列技术措施，提升控制系统整体可靠性的控制优化方案，该方案已成功应用于布连电厂2台660 MW超超临界机组，取得了明显的经济和社会效益。

火电机组后备软手操技术研究与实施

归一数，沈丛奇，夏杰，费章胜，吴周晶

2015, 48(10): 38-42. DOI: 10.11930.2015.10.38

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国内火电机组采用分散控制系统（distributed control system，简称DCS）实现机组实时控制。当DCS故障或由于在线检修隔绝不当引起主设备无法操作时，往往不易处理且经常扩大事故范围，给电厂带来巨大损失。若机组重要辅机运行过程中存在两套独立且不同的控制策略、信号通道共同运行、并能达到一运一备功能，无疑将极大提高重大辅机长时间运行可靠性。为此，通过田集电厂二期扩建工程后备软手操技术研究和实施工作，首次实现了机组六大风机后备软手操技术，六大风机动叶既可以通过模拟量回路控制，也能切换至后备软手操进行调控，两套控制回路处于不同控制器同时运行，提高了模拟量控制回路的可靠性。

面向对象的火电机组旁路控制算法设计与应用

万文军，陈世和，陈咏康，胡康涛

2015, 48(10): 43-47. DOI: 10.11930.2015.10.43

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通过对目前旁路控制系统控制设计模式与应用情况的分析，指出了传统面向过程的顺序程序设计模式使得机组旁路全程控制功能实现过程趋于复杂，系统缺乏必要的容错能力。在旁路全程控制系统的设计过程中引入面向对象编程技术，并以旁路启动过程为例，对旁路系统全程控制进行抽象分析。依据所定义的旁路压力与阀门开度两个重要属性，对旁路进行了对象区域的划分，设计了各个对象所拥有的可重载的操作方法。最后，采用控制系统SAMA图表述了所设计的控制策略，并在某1 000 MW机组DCS控制系统进行组态，实现了旁路全程控制功能。旁路实际运行过程表明，采用面向对象技术设计的旁路全程控制系统简单、实用，控制系统具备较强的容错性和健壮性。

火力发电厂热控直流电源配置方案研究

岳建华

2015, 48(10): 48-53. DOI: 10.11930.2015.10.48

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针对火力发电厂由热控电源故障引起的机组跳闸事件和异常运行状况，分析了其故障机理，并对热控直流电源可靠性进行了分析；在此基础上，提出对在役机组采用专用直流电源切换装置消除二极管耦合对直流电源可靠性的影响、对新建机组采用交流电源作为热控控制电源的解决方案。

燃煤电厂环保全工况在线监控系统的设计与应用

孙栓柱，周春蕾，代家元

2015, 48(10): 54-59. DOI: 10.11930.2015.10.54

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为了进一步提升电力环保监管水平与针对性，强化环境监察快速反应能力，江苏省开展了燃煤电厂环保全工况实时在线监控系统的研究和建设。系统基于“全工况监控”的理念，将工业过程监控技术引入火电厂烟气污染排放监管工作，监控范围涵盖脱硫、脱硝、除尘系统所有参数及主机系统关键参数，数据更新周期降至秒级。在此基础上，系统研制了数据异常甄别模型，对数据的真实性、有效性进行评估，提升了原始数据的质量；同时，开发了环保电价考核模型，配合政府部门开展环保电价结算工作。目前系统已在江苏省得到了广泛应用，并以此为依托建成了完整的发电侧节能减排数据中心，为政府部门及时掌握全省燃煤机组污染物排放和环保设施运行状况、挖掘节能减排潜力提供了坚实的数据支撑。

考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案

钱海，王奇，陈翔宇，胡军

2015, 48(10): 60-64. DOI: 10.11930.2015.10.60

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针对目前电网输电断面增容容量分配决策的相关问题，提出一种考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案优化模型。该模型考虑了电网面临的多元风险约束，包括设备健康风险、气象风险和系统异常风险。其中，断面内通道的容量裕量限额是通过三大定容设备——变压器、断路器以及输电线路的动态增容计算模型得到的。所提出的考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案，可以较好地平衡大电网电能输送中的经济性和安全性问题，为解决输电断面内动态增容分配提出了一个新的解决思路和技术方案。

±800 kV与±500 kV同塔双回线路不同塔型布置的电磁环境

李凌燕，陈媛，杜志叶，李健，阮江军，黄国栋

2015, 48(10): 65-70. DOI: 10.11930.2015.10.65

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±800 kV与±500 kV同塔混压双回直流输电线路可有效解决日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾，但该输电线路目前尚无设计与运行经验，研究其塔型布置型式对线路设计至关重要。采用上流有限元等方法研究了4种基本塔型在相应导线布置方式下的电磁环境，计算了地面电场和离子流密度、可听噪声和无线电干扰以及线路最小对地距离和走廊宽度，并基于电磁环境限值要求对各塔头临界尺寸进行了对比分析。根据综合比较结果，推荐了±800 kV与±500 kV同塔双回直流线路的最优塔型布置方案，并在推荐塔型布置下研究了线路在不同运行工况下的电磁环境，可为工程实际提供参考。

500 kV/220 kV混压同塔四回路最优相序研究

潘春平，廖民传，汪晶毅

2015, 48(10): 71-76. DOI: 10.11930.2015.10.71

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同塔多回线路相序的选择需对多项电气与电磁指标进行综合考虑和协同优化。以电网安全稳定运行为出发点，首先梳理了电气不平衡度控制指标，建立了一套以输电网络电能传输效率最高为优化目标，以各项电压和电流不平衡指标必须满足安全限值为约束条件的数学模型，并采用数值方法对混压四回路1 296种相序进行遍历求解，得到电气不平衡最优及次优的若干个相序方案；然后对电气不平衡优化相序的电磁环境指标、感应电压和感应电流指标进行了协同分析和评估；最终确定优化相序方案综合可行性和合理性。通过典型500 kV/220 kV混压四回路案例验证了模型和算法的有效性。

特高压紧凑型线路带电作业人员体表电场仿真计算

方雅琪，彭勇，苏梓铭，唐盼，刘凯，吴田，王力农

2015, 48(10): 77-83. DOI: 10.11930.2015.10.77

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1 000 kV特高压交流紧凑型线路三相导线布置紧凑且相间无接地构件，使得带电作业电场环境更为严峻，为确保线路建成后带电检修工作的安全开展，采用有限元法仿真计算了特高压交流紧凑型线路典型工况下不同作业位置的带电作业人员体表电场，分析了作业人员的体表场强分布特点和变化规律，提出了相应的安全防护措施。计算结果表明，在带电作业过程中作业人员头部和手尖等曲率半径较小的部位场强较大，在等电位工况下其体表场强最大，作业人员穿戴屏蔽效率为60 dB的特高压带电作业屏蔽服可满足安全要求。研究成果可为中国1 000 kV特高压交流紧凑型线路带电作业的安全开展提供技术依据。

混合式高压直流断路器数据监测平台的研制

花国祥，魏晓光，高阳

2015, 48(10): 84-89. DOI: 10.11930.2015.10.84

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为了监视和控制级联全桥混合型直流断路器，为设备选型、断路器故障分析等提供实测数据，在介绍国网智能电网研究院研发的级联全桥混合型直流断路器工作原理基础上，总结高压电力电子器件的高压建模和结温计算所需数据，设计出一套实用的高压直流断路器监测平台。该监测平台采用Labview进行界面开发，具有全面的遥测、遥信显示记录功能和高频率采样的故障录波功能，能够在线计算IGBT和其并联二极管的结温，并经实验验证了监测平台的运行效果。

基于IEC60909的南方电网短路电流计算方法分析及优化

王皓怀，唐宝，刘淼，张宇童

2015, 48(10): 90-96. DOI: 10.11930.2015.10.90

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随着电网负荷的持续增长和网架结构的不断增强，短路电流超标问题已成为影响南方电网安全运行的关键因素。实测对比表明，在现有的短路电流计算方法下南方电网短路电流计算结果偏乐观，这给电网的运行方式安排带来困难。基于最新版的IEC 60909和GB/T 15544短路电流计算标准，对比南方电网短路电流计算方法与国内外短路电流计算方法之间的差异，并以南方电网2013年丰大方式为基础分析了短路电流计算方法中几个重要因素对短路电流计算结果的影响，结合精度要求、保守原则、设备能力等工程实用要求提出了南方电网短路电流计算方法的改进建议。

碳纤维复合芯导线耐张线夹断裂分析

刘纯，陈红冬，欧阳克俭，唐远富，何朋飞，李文波，龚静

2015, 48(10): 97-100. DOI: 10.11930.2015.10.97

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对某220 kV输电线路碳纤维复合芯导线的失效耐张线夹进行结构检测，发现铝管压接标示线定位错误造成压接后局部应力集中，线夹装配不符合规范要求。通过开展耐张线夹楔型夹握力、铝管握力和引流板温升试验，分析了线夹装配、温升对其握力的影响，指出引流板装配不良在大电流下发热使得楔型夹握力下降，铝管升温、承载并断裂致使碳纤维复合芯棒从楔型夹中脱落。提出碳纤维复合芯导线耐张线夹安装和安全运行的技术要求。

煤矿采动区高压输电线路安全性评估

陈志梅，袁广林，宋康，舒前进，王慧刚，韩志军

2015, 48(10): 101-106. DOI: 10.11930.2015.10.101

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采空区塌陷严重影响输电线路的安全运行，开展煤矿采动区输电线路的安全性评估具有重要意义。以某矿某采区为例，依据开采沉陷学理论进行了输电线路下采动地表变形的预计；考虑不同的变形工况和荷载组合，采用有限元方法，得到了典型输电铁塔的抗变形性能；在此基础上，进行了输电线路的安全性评价，提出了该煤矿采动区高压输电线路的处理方案，可为今后类似工程提供参考。

一台220 kV主变在绕组故障分析与处理过程中引发的思考

郭伟，韩玉停，徐旭初，李志鹏，丁常松，魏敏，祁炯

2015, 48(10): 107-112. DOI: 10.11930.2015.10.107

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介绍了一起220 kV主变跳闸故障发生后运用油色谱分析、电气试验和绕组变形诊断等试验手段快速查找故障点的位置及其返厂处理过程。通过对该起事故的原因进行深刻分析，总结得出变压器绕组抗短路电流冲击能力的大小不仅与主变的设计、制造工艺、所选用材质有关，还与设备的运行管理维护有极大的关系。鉴于此，优化变压器的设计选型、改善运行条件、尤其对遭受多次短路电流的冲击但运行中无异常情况的大型变压器也应根据所遭受短路冲击累积次数和短路电流的大小来决定是否需要停电进行绕组变形诊断，必要时开展专家论证，根据绕组变形程度的轻重来决定绕组是否需要检修或更换，防止大型变压器带病运行。

距离Ⅲ段保护特性研究与整定计算

瞿迪庆

2015, 48(10): 113-117. DOI: 10.11930.2015.10.113

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当110 kV线路电源侧距离保护作为YND11型变压器低压侧故障远后备时，整定阻抗不能简单地取线路阻抗与变压器阻抗之和，针对圆特性、多边形特性及圆、四边形组合特性构成的相间距离Ⅲ段保护在作为变压器远后备和躲负荷能力方面进行了深入研究，并总结出各特性构成的相间距离Ⅲ段保护在负荷阻抗角不同的情况下，计算躲负荷可靠系数的方法，该方法应用于实际工作，使计算距离保护动作特性躲负荷可靠系数变得简单，取得了良好的效果。

基于Shepard相似插值的电网非线性评价指标研究

孙大雁，仇晨光，张勇，刘林

2015, 48(10): 118-122. DOI: 10.11930.2015.10.118

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为了准确获取全网运行备用容量以及线路、主变压器的负载情况，为调度运行管理提供可靠数据基础，提出一种基于非线性指数函数的电网评价指标体系，分别给出了全省备用容量监视指标、各分区备用容量监视指标以及线路、主变压器重载和越限指标计算方法，并利用Shepard相似插值算法对各分散指标数据进行融合，给出了电网运行的综合评价指标。相比于传统的线性评价方法，非线性评价体系更符合电网时变性和强非线性的本质特征。最后，利用江苏电网实际运行算例验证了所提出的评价指标体系的正确性和有效性，综合评价指标能客观反映电网总体运行情况，为调度运行管理提供了可靠评价依据。

基于粗糙集和集成赋权的地市级电网运行评价体系

李顺昕，岳云力，李佳莲，张兴平

2015, 48(10): 123-126. DOI: 10.11930.2015.10.123

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电网企业提供的产品具有准公共物品的特性，如何全面客观地度量电网的整体运行状况是一个重要的问题。针对电网企业的特点，从安全可靠性、速度规模协调性、电网利用效率、经济效益以及社会责任5个维度构建了一套精简高效的电网运行评价指标体系；利用基于差异最大的加法集成赋权组合方式，将熵权法与序关系法有机地组合在一起，将专家专业判断和客观测算有机地结合起来，得到评价指标的权重；以某地区5个地市级电网为例进行了实证分析。

智能变电站一体化监控系统通信服务映射与封装方法

王德文，葛亮

2015, 48(10): 127-133. DOI: 10.11930.2015.10.127

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智能变电站一体化监控系统遵循IEC 61850与制造报文规范实现全站信息的统一建模和数据传输，实现全站信息统一的接入、存储和展示。通过对智能变电站一体化监控系统通信架构的分析，针对现有站控层通信服务接口的实现方案存在一致性和扩展性不足等问题，提出了底层实时通信协议到托管抽象通信服务的封装方法，支持面向对象和跨平台技术特性，减少站控层客户端的研发工作量，为站端监测单元与数据通信网关机等提供高效易用的基础通信服务，并给出了一致性与性能测试结果，验证了方法的正确性和可行性。

电力时间同步试验网建设现状及展望

刘刚，高强，熊洪樟，滕玲，汪洋

2015, 48(10): 134-138. DOI: 10.11930.2015.10.134

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随着时间同步技术的发展，同时为满足日益增长的电力业务对时间同步的需求，近年来多个省份陆续开展了电力时间同步网的试点工作。介绍了时间同步系统的组成方式和传输网的现状，分析了时间同步试验网中精确时间协议（precision time protocol，PTP）通过同步数字体系（synchronous digital hierarchy，SDH）E1专线进行传输的原理，讨论了时间同步试验网的2种组网方案，其一为主从式，其二为主备式。针对时间同步试验网的应用效果，提出了时间同步网建设的建议以及需要解决的问题，希望能为今后要进行的时间同步网规划设计和建设提供参考。

工业控制系统信息安全防护

李佳玮，郝悍勇，李宁辉

2015, 48(10): 139-143. DOI: 10.11930.2015.10.139

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阐述了ICS系统区别于传统IT信息系统的特点，分析了ICS系统所面临的信息安全风险，针对这些风险从技术和管理2个层面提出了相应的安全防护体系。在技术层面上，设置防火墙防护、隔离工程师站、开展系统安全测试、部署网络监控；在管理层面上，实时维护并更新现有管理制度与安全技术标准等。上述安全防护体系已在某省电力公司工控机安全防护试点得到验证，证明其可行性，对电网工控机的安全防护具有一定借鉴意义。

不同型式失活脱硝催化剂的再生研究

张涛，白伟，肖雨亭

2015, 48(10): 144-147. DOI: 10.11930.2015.10.144

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针对蜂窝式、板式及波纹式3种不同型式的失活脱硝催化剂，采用不同再生工艺进行再生，并采用X-射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱仪（XRF）、比表面积分析仪等对催化剂表征进行测试，对再生前后催化剂结构和性能进行了比较。研究结果表明：再生后催化剂中钛白粉的晶型没有改变，V2O5等活性成分仍然以高分散的形态分布在钛白粉载体表面上；催化剂的BET比表面积和孔容积都得到提高，微孔结构得到恢复；中毒元素K、Na和Fe均得到不同程度的去除；催化剂脱硝活性得到提高。

燃煤火电机组SO2超低排放改造方案研究

李兴华，何育东

2015, 48(10): 148-151. DOI: 10.11930.2015.10.148

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国家对环保要求日趋严格，部分大气污染防治重点控制区域省份及部分发电集团已启动火电厂烟气超低排放技术改造试点，要求主要污染物排放指标达到GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》天然气燃气轮机组排放限值，其中SO2（标准状态）为35 mg/m3。根据目前脱硫技术发展现状，通过对燃煤火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置SO2超低排放改造案例的分析研究，给出了不同方案的成功应用结果，对燃用不同硫分的燃煤机组提出了原则性的SO2超低排放改造方案和建议。

130 t/h循环流化床锅炉烟气SNCR脱硝工程设计及应用

梁磊

2015, 48(10): 152-156. DOI: 10.11930.2015.10.152

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结合陕西榆林某盐化公司130 t/h循环流化床锅炉SNCR烟气脱硝工程设计实例，详细阐述了除盐水贮存输送模块、氨水贮存输送模块、压缩空气模块、喷射模块的工艺流程及相关设备选型选材，介绍了喷枪和氨分析仪位置选择依据，并比较了SNCR与SCR脱硝运行费用。结果表明，SNCR技术更适用于小型燃煤锅炉控制NOx的排放，尤其是循环流化床锅炉烟气脱硝。

吸附烟气中NOx 的吸附剂研究进展

赵毅，王涵，王添颢

2015, 48(10): 157-160. DOI: 10.11930.2015.10.157

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工业和交通部门燃烧化石燃料产生的NOx是大气中最普遍的有害气体。降低由化石燃料燃烧造成的NOx排放迫在眉睫。通过对比研究多孔碳材料吸附剂、沸石分子筛吸附剂、金属有机框架材料吸附剂与金属氧化物吸附剂的结构特点以及NO的吸附量与选择性、反应特性及吸附剂的吸附机理，提出了这几种吸附剂作为NOx吸附剂的可能性以及存在的不足，为研发可实现NOx脱除并回收利用的资源化吸附剂提供参考。

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