中国电力

王俊, 余学海, 周宏宝, 宋建军, 廖海燕, 赫向辉

2014, 47(12): 1-6. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.1.5

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针对国华印尼电厂的高水分褐煤煤质特点,研究了3种技术方案：褐煤预干燥加常规中速磨煤机制粉系统、循环流化床锅炉、风扇磨煤机制粉系统,并进行了比较分析。结合中国已投产的部分褐煤机组实际运行情况,提出了针对该项目的技术路线选择建议,对燃用高水分褐煤的电站锅炉选型有一定参考意义。

燃用神华煤2 028 t/h亚临界锅炉超低NO_x 燃烧优化试验研究

黄军

2014, 47(12): 7-12. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.7.5

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为摸清燃用神华煤锅炉深度空气分级超低NO_x燃烧规律,实现防结渣、高效燃烧和超低NO_x排放一体化目标,以多目标综合优化技术为基础进行定向调整试验。主要是通过制粉系统和辅助风系统配风方式优化后,机组热效率由94.00%提升至94.14%,SCR入口处NO_x排放由129.0 mg/m³降为108.3 mg/m³;空气预热器入口处CO体积分数由338×10^-6降为50×10^-6,同时飞灰可燃物质量分数和大渣可燃物质量分数均有大幅降低。完整吹灰次数也由每班1次减少为每天1次,炉内清洁程度明显加强。

切圆燃烧锅炉低负荷NO_x生成浓度偏高的原因及措施

蒋宏利, 丁海波, 魏铜生

2014, 47(12): 13-16. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.13.3

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低负荷下NO_x生成浓度较高是燃用高挥发分煤种切圆燃烧锅炉普遍存在的问题,理论分析与试验研究表明：在中、低负荷区间,燃烧初期空气/燃料比的增加是NO_x生成浓度升高的重要原因;在理论分析与试验研究的基础上,对周界风控制方式进行了创新性改进,通过控制不同负荷下周界风的挡板开度,在锅炉效率不变、汽温参数不受影响的前提下,显著降低了中、低负荷区间的NO_x生成浓度。

火电机组热控保护综合优化与实施

归一数, 沈丛奇, 吕强

2014, 47(12): 17-20. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.17.3

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火电机组热控保护综合优化对于机组安全可靠运行意义重大。通过对江苏阚山电厂保护系统全面的梳理、分析和研究,提出了一种综合优化的保护系统方案,即采用增加三重冗余、辅助点判断和相关系统参照（工艺角度综合考虑）多种手段实施系统、辅机保护控制,不仅在任意部件故障时,保证机组控制系统（分散控制系统,DCS）正确工作,还能在现场测点、辅助接点异常时准确判断重大系统、辅机运行状态。该综合优化保护改造方案全面实施后,机组运行至今未发生热控误动、拒动事件,有效提高了机组保护系统的正确性和可靠性。

超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效分析

王学, 李夕强, 杨超, 葛兆祥, 杨贤彪, 任遥遥

2014, 47(12): 21-27. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.21.6

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对国内多台超超临界塔式炉T23水冷壁早期失效案例进行了统计,对典型失效管样进行宏观和微观分析,测试接头的力学性能,在此基础上分析失效机理及主要影响因素。研究结果表明,失效是由于焊缝产生横向裂纹,裂纹沿晶界扩展。初步判断裂纹性质为楔形蠕变裂纹。合金过饱和固溶使焊缝处于高硬度水平是产生楔形蠕变裂纹的内因,水冷壁密集焊缝结构使接头部位的拉伸应力增大,它与内压应力叠加提供了裂纹形成和扩展的力学条件。降低焊缝硬度和细化晶粒有利于避免失效。

线性ADRC在汽包水位串级三冲量控制上的研究与应用

胡昌镁, 任军

2014, 47(12): 28-31. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.28.3

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将自抗扰控制器进行线性化处理,按照典型二阶系统性能指标的要求给出了一种相关参数的整定方法,并将其应用到汽包水位串级三冲量控制上。从Matlab的仿真结果看,这种线性自抗扰控制器（LADRC）需要整定的参数少、且整定简便,满足系统的稳态响应指标,对系统干扰具有很好的鲁棒性,而这是传统控制器难以得到的满意的控制品质,因而对于实际中存在的大量模型不确定热工被控对象,LADRC是个理想的选择,具有很好的实际推广使用价值。

火力发电厂循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护设计及施工

张秀丽, 黄治娟, 王应高, 李永立, 李强, 李军, 张树权

2014, 47(12): 32-36. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.32.4

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以草桥电厂埋地循环水管道内壁阴极保护工程为例,简要介绍了阴极保护的原理,研究了循环水管道内壁牺牲阳极阴极保护的设计和施工方法,包括管道内壁牺牲阳极阴极保护施工所需的机械通风系统的设计和施工方法的研究。阴极保护工程实施结果表明,本研究采用的阴极保护设计和施工方法合理,管道内部通风系统的设计和安装合理有效。

电荷法测试WESP进出口烟气中PM_2.5的试验研究

刘含笑, 朱少平, 姚宇平, 郦建国, 陈招妹, 陈黎, 方小伟

2014, 47(12): 37-41. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.37.4

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对于固定污染源烟气中PM_2.5测试方法,目前国内尚未出台相应标准,燃煤电厂烟气中PM_2.5测试技术是目前国内研究的热点,尤其是湿式电除尘器（WESP）后这种低浓度、高湿度烟气环境条件下PM_2.5的测试是目前国内的工程测试难题。利用ELPI对国内首台新建“超低排放”燃煤机组配套WESP前后PM_2.5进行测试研究,采用高温一级稀释方案,并将采样枪和旋风加热保温,有效避免了水滴对测试结果的影响,测试结果可信度较高,得出WESP对PM_2.5的脱除效率为78.77%。

电站锅炉小径管内壁裂纹超声波检测

杨建华, 马文民

2014, 47(12): 42-44. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.42.2

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为防止锅炉炉管爆漏,采用超声波检测电站锅炉小径管内壁裂纹很有必要。介绍电站锅炉小径管内壁裂纹超声波检测方法;重点论述小径管内壁裂纹超声波检测探头的选择原则,参考试块的制作,灵敏度及扫查灵敏度的选择,验收标准的确定等。以水冷壁螺纹管为例,简要说明螺纹管内壁螺纹产生的伪缺陷波的判别和小径管内壁裂纹波的波形特征。实践表明, 所给出的检测方法有利于提高锅炉小径管内壁裂纹检出率。

基于信息融合技术的磨煤机负荷特征信息提取方法

王靖程, 任志文, 周昭亮, 舒进

2014, 47(12): 45-48. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.45.3

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磨煤机噪声信号含有能够表征磨煤机负荷的重要信息,是判断磨煤机运行状态的重要信号,但噪声信号各频段对负荷表征的灵敏度不同,仅靠噪声信号能量难以获取准确可靠的负荷变化信息。为此,研究出一种新的磨煤机负荷特征信息提取方法：利用信息融合技术中的多传感器一致性检测原理,将对负荷反应灵敏的多个磨煤机噪声特征频段提取出来,再按照最小二乘方法融合特征频段功率标定值,得到表征磨煤机负荷的特征信息。通过现场采集的磨煤机噪声信号,对所研究的方法进行了仿真验证,结果表明该方法有效可靠。

大型“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组仿真机的研制与开发

聂海龙, 张伟, 周建章

2014, 47(12): 49-54. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.49.5

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系统介绍了M701F型“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组仿真机的研发背景、硬件配置;阐述了以CyberSim图模库一体化通用仿真支撑平台为核心的仿真支撑系统的技术特点、软件构成以及燃气轮机数学模型。利用该仿真系统实现了“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组全工况实时仿真。测试结果表明,燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机及发电机等模型精度均达到了仿真机设计要求,且具有良好的静态精度和正确的动态响应特性。该仿真机除了可对运行人员进行培训外,还可用于电厂控制策略优化及运行方式分析与研究。

特高压直流输电线路岩石锚杆群锚基础试验

程永锋, 赵江涛, 鲁先龙, 张琰, 李维, 侯鹏翔, 黄兴怀

2014, 47(12): 55-60. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.55.5

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针对山区特高压直流输电线路荷载大、杆塔基础全方位铁塔长短腿和高低主柱基础配合方案的工程实际需求,提出了一种新型的山区特高压直流输电线路承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础型式,并在现场完成了不同锚杆埋深和承台嵌岩深度的3个2×2承台式群锚基础的抗拔试验、3个3×3承台式（8根锚杆布置）群锚基础的上拔与水平力组合荷载工况试验。试验结果表明：水平力明显降低了承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础的抗拔承载性能,适当增加锚杆长度及承台嵌岩深度可有效提高承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础的抗拔承载性能。

重庆地区电力负荷特性及其影响因素分析

雷绍兰, 古亮, 杨佳, 刘欣宇

2014, 47(12): 61-65. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.61.4

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研究电力负荷变化特性和规律对提高短期负荷预测精度具有重要意义。根据重庆地区近年来收集的历史负荷数据和气象数据等相关信息,分析了年最大和最小负荷及典型日负荷曲线的变化规律,研究了该地区的负荷特性与主要影响因素之间的相互关系,并针对重庆地域特点,分析了各主要影响因素对该地区负荷的影响程度和主要影响时段。研究结果表明,目前温度、降雨量和节假日对重庆地区电力负荷的影响较大,可为研究重庆地区电力短期负荷预测方法和分析未来智能电网的负荷特性提供理论依据。

贵州电网RTDS仿真试验建模研究

徐梅梅, 贾旭东, 李伟, 赵维兴, 顾威, 张放

2014, 47(12): 66-71. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.66.5

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为了开展广域PSS控制器功能与性能测试试验,搭建了贵州电网2012年丰大运行方式RTDS模型,通过稳态潮流和故障暂态情况下RTDS与BPA等效系统仿真结果的对比,证明了所建立的RTDS模型可以满足电网实时仿真和设备性能测试的相关要求,并与其他外部装置共同构成一个闭环测试系统,对广域PSS的基本控制功能进行了仿真试验研究,验证了在发电机PSS运行情况下投入广域PSS控制器能进一步增加系统阻尼,可有效抑制电网区域间振荡,这为该控制系统应用于实际工程提供了有力的技术支持。

改进的层次分析法在含分布式电源系统电能质量综合评估中的应用

赵宪, 周力行, 邓维

2014, 47(12): 72-78. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.72.6

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鉴于电能质量各项指标的复杂性和非线性特点,提出了一种采用重要、同等重要、不重要三标度的改进层次分析法,并以此对传统层次分析法的一致性判定进行了改进,将其应用在分布式发电系统电能质量评估中,可使每个指标的差异性更加清晰,评估结果也愈加准确;根据现有标准,从频率偏差、电压偏差、电压波动、电压闪变、谐波电压和三相电压不平衡6个维度建立了电能质量评估模型;通过专家决策,对每项电能质量指标进行量化处理,采用改进的层次分析法求出了6项指标对于目标电能质量的权重值;通过对原始监测数据的处理,结合权重值,求得了每个变电站母线电能质量的评分值,对总体电能质量进行了评估,并将所提方法与其他分析方法进行对比,结果证实了所提方法是可行的,其计算结果可供相关工作人员参考。

广东电网变压器绝缘油中金属钝化剂含量普查及对策研究

张丽, 钱艺华, 苏伟

2014, 47(12): 79-82. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.79.3

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变压器绝缘油中添加金属钝化剂可有效缓解腐蚀性硫对变压器的腐蚀。为掌握广东电网主变压器（主变）绝缘油中金属钝化剂含量变化情况,采用高效液相色谱法对广东电网添加金属钝化剂的208台主变绝缘油中金属钝化剂质量分数进行了普查。结果表明,金属钝化剂质量分数明显降低的主变有60台,其中降低幅度较大的有19台。参考国际相关标准,提出了变压器绝缘油中添加金属钝化剂后运行监督的措施。普查结果可为制定我国变压器绝缘油金属钝化剂添加和运行标准提供参考。

基于SiC灭磁电阻离线检测的能容量评估方法研究

吴跨宇, 卢嘉华, 卢岑岑, 熊鸿韬, 赵一琰

2014, 47(12): 83-87. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.83.4

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为提高SiC灭磁电阻能容量评估计算的科学性和准确性,基于所研究开发的一套SiC灭磁电阻离线测试系统和配套检测项目,分析和研究了大能量注入、温度红外成像、多组件均能等离线检测项目数据及其参数计算方法。新定义了“散热反系数”来修正由于散热和热量均衡等不可测物理过程对计算结果的影响,总结出了基于离线检测数据并参考制造厂设计参数的一整套SiC灭磁电阻能容量综合计算评估方法。最后,还分析了影响计算评估结果准确性的因素,并提出了相应的对策建议。

S形下垂控制方法在微电网对等控制中的应用

李军, 杨志超, 陈凡

2014, 47(12): 88-94. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.88.6

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逆变器下垂控制策略的应用对于微电网“即插即用”功能的实现至关重要。针对逆变器传统下垂控制在面对大的负荷增量时存在频率偏差越限问题,结合传统发电机在二次调频操作下频率移动轨迹,设计出新型的S形下垂特性曲线,完成了数学建模,并对S形控制与传统下垂控制的兼容性进行了分析。利用Matlab/Simulink工具进行了仿真,结果表明S形下垂控制能有效缓解下垂控制所固有的频率偏移较大的问题。能够完整保持下垂控制特有的负荷功率自动分配特性,能够较好的与传统下垂控制的逆变器兼容并协调运行。

基于分时电价机制的电动汽车用户侧有序充放电控制策略

于浩明, 黄纯, 张磊, 赵伟

2014, 47(12): 95-98. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.95.3

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电动汽车正大规模发展,未来可能有电动汽车用户为方便快捷采取家庭充电方式。针对这一方式,提出一种有序充放电控制策略。根据上级系统提供的充放电功率限制和充放电电价,引入激励因子,通过优化各时段充放电功率,建立以用户总支出费用最低为目标的有序充放电模型。在仅充电和充放电案例分析中,应用单纯形方法,求得最优解,为电动汽车用户提供经济的有序充放电方案。

基于柔性直流输电技术的风电场暂态稳定性

吴寒, 王维庆, 王海云, 饶成诚

2014, 47(12): 99-104. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.99.5

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研究了风电场分别通过电压源型高压直流输电（VSC-HVDC）和交流输电（HVAC）2种方式并网的问题;基于dq同步旋转轴变换的VSC-HVDC的数学模型,设计了两端换流站的控制策略;在电力仿真软件DIgSILENT/PowerFactory中建立了风电场的2种（AC、DC）并网接入方式模型,针对受端换流站交流母线短路故障工况进行了仿真验证,分析了风电场母线电压、输出功率、风力机转速以及风电场当地负荷的功率等电气量响应情况。结果表明：在故障扰动情况下,VSC-HVDC对提高风电场当地负荷用电可靠性、风电场母线电压、抑制风电机组输出功率波动以及避免风电机组转矩不平衡引起的发电机超速效果最佳,设计的控制方案有效可行。

光伏发电在500 kV变电站的应用及影响

施世鸿, 郭芳

2014, 47(12): 105-109. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.105.4

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变电站站点数量多,光照面积大,可利用光伏发电容量较大,有必要对光伏发电在变电站的应用以及对变电站的影响进行分析。结合变电站实际情况,分析计算了500 kV变电站的光伏发电功率和站用电负荷容量,分析了光伏发电接入站用电的电气接线,并建立了基于变电站实际参数的光伏发电在变电站应用的Matlab仿真模型,仿真分析了光伏发电对变电站电能质量和电压质量的影响。

冀北风电场无功调节分析系统开发和在线运行

詹庆才, 刘海涛, 王影, 陈程, 郑纪虎

2014, 47(12): 110-116. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.110.6

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介绍了冀北电网风电场无功调节能力自动分析系统的开发及在线应用情况。该系统以冀北电网智能调度技术支持系统为平台,在线读取冀北电网调度控制中心的WAMS动态数据,在线评估和分析各项指标。建立了风电场无功调节能力的指标体系,介绍了分析系统的主要功能模块及实现方案。实际运行分析表明,各分析计算模块具有很好的运行鲁棒性,能够对连续变化的风电场实时运行数据进行在线无功调节能力自动分析和评价。所开发的系统具有良好的应用推广价值。

扩展OFDM系统的信道估计与符号检测

李兵

2014, 47(12): 117-120. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.117.3

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利用频率分集可以有效地改善符号检测性能,而传统的正交频分复用（OFDM）系统中没有实现频率分集增益。针对频率选择性信道设计块扩展OFDM系统,在发端对信息块进行扩展变换,并给出了基于最小二乘（least squares,LS）收端的信道估计和基于最小均方误差（minimum mean squares error,MMSE）的符号检测方案。仿真结果验证了信道估计与符号检测方案的有效性,表明扩展变换有效地提高OFDM系统的符号检测性能。

基于无线传感器网络的高压开关柜多点温度监测

许高俊, 马宏忠, 李超群, 李凯, 许洪华

2014, 47(12): 121-126. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.121.5

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对高压开关柜温度在线监测的必要性进行了分析,并对目前测温的方法进行了对比。依据无线传感器网络与一点对多点通信系统原理,提出了一种基于无线温度传感器网络的高压开关柜一点对多点监测系统的设计方案,包括系统的硬件选型、系统的软件和双向通信协议设计。该系统成本低、结构简单、便于安装、功耗低,通信协议简单,数据通信稳定性高,监控显示界面直观,可以应用于变电站的高压开关柜多点测温。

基于物元模型的电力变压器全寿命周期成本风险评价

徐玉琴, 任正, 詹翔灵, 李通, 胡伟涛, 乔国华, 谢庆

2014, 47(12): 127-132. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.127.5

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对电力变压器全寿命周期成本建模中的风险因素进行评估,是提高全寿命周期成本管理科学性的重要手段。针对影响变压器全寿命周期成本的风险因素,建立了变压器全寿命周期成本风险指标体系,引入物元模型和可拓分析理论,将定性指标定量化,提出了变压器全寿命周期成本风险评价物元模型。结合实例,将变压器全寿命周期成本管理时的不确定因素量化,构建了全寿命周期成本风险评估体系,应用物元模型评定变压器成本风险隶属等级,同时得到影响变压器全寿命周期成本管理的关键风险因素,供在实际应用中针对各种风险因素提出相应管控策略参考。

基于潮流追踪的跨省区输电定价及效益评估方法

高效, 郑厚清

2014, 47(12): 133-136. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.133.3

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建立公平的跨省区输电定价方法及合理的效益评估方法,为输电交易各方提供价格及经济信号,对交易方具有重要意义。基于改进后的潮流追踪法,构建了跨省区输电定价模型,使负荷不承担以本节点为首节点的线路的输电费,基于逆流追踪法明确与负荷对应的送电电源构建消费者剩余计算模型,精确评估跨省区输电效益,充分考虑了各方拓扑结构对物理潮流的影响,具有明确的物理意义。

±800 kV特高压直流输电线路结构参数对地面可听噪声影响的定量研究

张强, 刘元庆, 卢斌先

2014, 47(12): 137-143. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.137.6

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在特高压直流工程中,输电线路下方的可听噪声水平是一个基本的环境考核指标。介绍了目前5种高压直流线路的可听噪声预测公式,通过将计算结果与向家坝—上海±800 kV输电线路下方的可听噪声实测数据进行对比,得出EPRI预测公式能较好地适用于中国特高压直流线路可听噪声的预测。基于该公式,分析了不同导线结构对±800 kV直流线路可听噪声的影响规律,通过对比得出了导线分裂数是影响线路可听噪声的最主要因素。当电压恒定为±800 kV时,导线分裂数从4到8每增加2,参考点处的可听噪声减小10 dB（A）左右;当导线表面电场一定时,分裂数每增加2,参考点处的可听噪声增加2 dB（A）左右。

平板式SCR催化剂的性能检测

孟小然, 于艳科, 陈进生, 王金秀, 陈衍婷

2014, 47(12): 144-148. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.144.4

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选取了3种商用新鲜平板式脱硝催化剂,参考《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》（DL/T 1286—2013）的试验要求,对其机械性能、微观特性和工艺特性进行了系统的检测分析。测试结果表明：3种平板式催化剂磨损强度和粘附强度较高,均表现出较好的机械性能;平板式催化剂样品的比表面积较高,在70~100 m²/g。工艺特性试验结果表明,3种催化剂样品均具有很高活性和脱硝效率,SO₂/SO₃转化率低于1%。所采用的试验方法和试验数据可为板式催化剂的性能评判提供借鉴。

2×200 MW级某天然气热电联产项目的生命周期环境影响评价

宋国辉, 唐璐, 姜武, 肖军

2014, 47(12): 149-155. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.149.6

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江苏省近年来大力发展燃气热电联产项目。2012年江苏省天然气利用量居全国首位。对江苏省2×200 MW某天然气热电联产项目进行了生命周期环境影响评价。生命周期评价（LCA）结果表明,对于该燃气热电联产项目,非生物资源消耗（CADP）、全球暖化（GWP）和酸化（AP）是相对重要的环境影响类型,可吸入无机物（RI）相对较为次要。生产运行阶段对各类环境影响类型,尤其是CADP和GWP均有重要贡献;天然气生产和管道输运则对AP和RI有显著贡献;建设拆除阶段对各类环境影响类型的贡献均较小。与燃煤发电相比,天然气热电联产在环境影响方面具有较大优势,其GWP、AP和RI分别约为煤电的20%、15%和5%;但天然气的稀缺性造成了天然气发电在非生物资源消耗方面存在巨大劣势,其CADP是煤电的3~3.5倍。

O₃/NaClO气液相氧化吸收剂同时脱硫脱硝试验研究

李娟娟, 江斌, 姜艳艳, 潘理黎

2014, 47(12): 156-160. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2014.12.156.4

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提出以O₃/NaClO为复合吸收剂对火电厂烟气进行同时脱硫脱硝的方法,研究了该方法在不同条件下的脱硫脱硝效率。模拟实际工况,给定SO₂与NO的初始质量浓度分别为600 mg/m³ 和500 mg /m³。模拟试验结果表明：在臭氧投加量为5.35 g/h,NaClO摩尔浓度为15 mmol/L,吸收液初始pH值为5,液气比为50 L/m³,反应温度为50 ℃时,脱硫和脱硝效率分别可达97.04%和95.08%。所研究的方法工艺操作简单,脱除SO₂和NO_x速度快,不存在堵塞、结垢等问题,若能有效降低O₃的生产成本,则具有较好的实用意义和推广应用前景。

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