“可再生能源-燃煤低碳互補發電及綜合利用”專題

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“可再生能源-燃煤低碳互補發電及綜合利用”專題

來源：潔凈煤技術

專題來自于《潔凈煤技術》2022年第11期，共10篇。

行業視野: 新能源
類別; 50個
關鍵詞; 39位
專家; 13篇
論文; 1448IP
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《潔凈煤技術》2022年第11期封面

作者(Author)：《潔凈煤技術》

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潔凈煤技術

2022年第11期

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《潔凈煤技術》2022年第11期客座主編致讀者

作者(Author)：洪慧, 孫杰, 王瑞林

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潔凈煤技術

2022年第11期

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《潔凈煤技術》2022年第11期目次

作者(Author)：《潔凈煤技術》

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潔凈煤技術

2022年第11期

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可再生能源與燃煤發電集成互補系統綜述

作者(Author)：王瑞林, 孫杰, 洪慧

摘要：在碳達峰、碳中和背景下，可再生能源與燃煤發電相互耦合可提高可再生能源利用效率、降低發電成本，有利于燃煤發電的綠色低碳化升級。從集成形式、運行調控及分析評價3方面綜述了可再生能源和燃煤發電的集成互補相關研究。首先梳理了可與燃煤發電直接耦合的太陽能光熱及生物質的各類集成形式和工作原理。其次，介紹了目前關于太陽能光熱耦合燃煤發電動態特性及調控規律研究，生物質耦合燃煤發電運行中結渣、腐蝕等問題改善方法；概述了風電、光伏與燃煤發電協調運行的調控策略及優化配置研究。最后，梳理了針對光煤互補系統熱力性能、經濟性、綜合性能的評價研究進展；介紹了生物質與燃煤發電耦合的綜合性能評價及系統中生物質發電量評估的研究進展；概述了風電、光伏與燃煤發電協調運行中的穩定性、靈活性量化評價及綜合性能評價指標體系構建等。最后，針對目前可再生能源與燃煤發電互補系統的研究現狀，提出太陽能光熱與燃煤發電集成應致力于實現綜合系統深度調峰的靈活性運行調控研究；生物質與燃煤耦合發電在進一步研究減緩生物質耦合帶來的燃燒問題外，應注重耦合系統中生物質發電準確計量等評價問題；光伏、風電與燃煤發電的協調運行在調度規劃研究外，應進一步開展風光火項目內部責任分擔和利益分配機制研究，從而實現不同類型電源間的協同持續發展。

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潔凈煤技術

2022年第11期

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不同污泥混燃發電工藝生命周期評價

作者(Author)：周鋼, 宋濤, 馬士偉, 沈來宏, 葛暉駿

摘要：為從碳視角下研究市政污泥的最優處理工藝，通過生命周期評價方法，分別對市政污泥與一般工業固廢、煙煤、稻秸混燃發電工藝的生命進程進行環境影響、資源消耗分析及碳排放核算。將3種污泥混燃工藝分為生產上游、生產過程和生產下游3個階段，充分考慮全球性、區域性及局地性3個視角下各環境影響類型權重。計算結果表明，每處理1 t濕污泥（含水率65%），3種混燃工藝在全球性視角下總環境影響值最大，分別為0.87、0.12、0.09人·a/t；生產上游、生產過程（發電階段）是導致環境惡化的2個主要階段；全球變暖、酸化以及固體廢棄物是對總環境影響貢獻程度較大的3種環境影響類型；3種混燃工藝凈碳排放量分別為6 522、742、410 kg （以CO2計）。在資源消耗方面，污泥與一般工業固廢混燃發電工藝的資源消耗潛值最大，其次為污泥與煙煤混燃發電工藝，污泥與稻秸混燃發電工藝最小。綜合來看，污泥與稻秸混燃發電工藝是最環保且節約資源的污泥處置工藝，值得大力推廣。

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潔凈煤技術

2022年第11期

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燃煤發電與垃圾發電耦合供熱系統性能分析

作者(Author)：鄧庚庚, 薛小軍, 徐鋼, 陳衡, 劉文毅

摘要：為積極響應雙碳目標，推動可再生能源-燃煤互補發電技術的發展，提出了一種燃煤發電與垃圾發電耦合供熱系統。通過抽引器利用燃煤機組部分供熱抽汽抽引垃圾發電機組的全部排汽，混合后對熱網水進行一次加熱；隨后通過尖峰加熱器，再次利用燃煤機組供熱抽汽對熱網水進行二次加熱，使其達到規定熱網供水溫度。通過系統集成，可有效減少燃煤機組供熱抽汽和垃圾發電機組的冷端損失，從而提高系統整體效率。選擇某660 MW燃煤機組與某垃圾處理量20.8 t/h的垃圾發電機組為研究對象，通過EBSILON軟件進行模擬計算，進行了詳細的熱力學分析和經濟性分析。結果表明，燃煤機組與垃圾發電機組電功率分別為495.00 MW（75% THA）和9.52.00 MW(100% THA)時，耦合系統垃圾發電機組的排汽損失降低，供熱效率提高0.16%，發電效率提高0.52%，系統煤耗量降低1.65 t/h（以標煤計），節能效果顯著。熱網尖峰加熱器（火用）損失減少6.06 MW，垃圾發電機組（火用）損失減少2.04 MW，耦合供熱系統效率提高主要是由于熱網加熱器（火用）損失降低。供熱改造后新增設備投資495.70萬元，年運行維護費用達19.83萬元，同時系統節能收益542.92萬元，最終年化新增凈收益可達423.95萬元，經濟收益較好。

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潔凈煤技術

2022年第11期

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醫療固廢-燃煤電廠耦合發電系統優化集成與性能分析

作者(Author)：孫文

摘要：為實現高效、清潔的醫療垃圾資源化利用，提出醫療固廢等離子氣化與燃煤機組耦合的發電系統。在集成系統中，醫療垃圾在等離子氣化爐中轉化為高品質合成氣，經冷卻后直接送入燃煤鍋爐燃燒，合成氣冷卻釋放的熱能用于加熱燃煤電站熱力系統中2號高壓加熱器出口的鍋爐給水，從而減少汽輪機高壓缸中高品質蒸汽的抽取量。以處理量6.72 t/h的等離子氣化爐和某660 MW燃煤發電機組為研究對象，基于Aspen Plus平臺對原系統和集成系統進行仿真模擬，并通過能源分析、（火用）分析和經濟性分析對系統集成前后進行了比較。根據熱力學第一定律，系統集成后凈發電功率提升了10.52 MW，垃圾側的凈發電效率高達36.21%。從熱力學第二定律來看，系統集成前后，鍋爐的（火用）損增幅最大，其次是凝汽器和汽輪機，而氣化部分總（火用）損為5.11 MW。系統總（火用）損僅增加了0.27%，系統垃圾側發電（火用）效率為33.41%。根據經濟性分析結果，在生命周期內醫療固廢處理項目的凈現值可達45 764.66萬元，動態回收周期為3.05 a。該集成系統具有良好的熱力學性能和經濟性能，有望為工程實踐提供一定指導。

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太陽能熱與燃煤電站互補發電技術綜述

作者(Author)：侯宏娟, 張楠, 丁澤宇

摘要：太陽能熱與燃煤電站互補發電(SAPG)系統作為一種新型互補發電技術，在減少燃煤電站CO2排放的同時，可降低光熱發電成本，近年來備受關注。首先，基于槽式和塔式太陽能集熱場工作原理和運行特點，總結了槽式和塔式太陽能集熱場與燃煤機組集成時的多種耦合方案，并對不同耦合方案下系統的集成原理進行分析。因塔式太陽能集熱場換熱介質的工作溫度較高，與燃煤機組的集成部位既可在回熱系統側，也可在鍋爐側，槽式太陽能集熱場換熱介質工作溫度較低，與燃煤機組集成多在回熱系統側。其次，總結了SAPG系統熱力性能研究進展，目前針對SAPG系統熱力性能的研究多集中在靜態性能方面，動態性能分析較少。靜態性能分析主要包括設計工況、變工況下系統光電轉換效率、太陽能發電功率等性能指標以及蓄熱系統對SAPG系統運行影響等。結果表明，無論在何種工況下，SAPG系統中的光電轉換效率均明顯高于純光熱系統；動態性能分析主要研究太陽輻照強度實時變化、系統云遮等工況下，SAPG系統在一段時間內的參數變化規律，分析太陽輻照擾動對系統運行穩定性、安全性的影響，并制定SAPG系統的運行控制策略。然后，論述了SAPG系統經濟性能，經計算，SAPG系統發電成本約0.66元/kWh。對于太陽能貢獻度的計算，分析熱量比例分配法、抽汽做功能力法、熱經濟成本法和太陽能貢獻度解析算法4種方法，其中太陽能貢獻度解析法和熱經濟成本法不僅考慮了能量、品位，還兼顧太陽熱能在系統中的不等價特性，是2種相對準確的太陽能貢獻度計算方法。目前SAPG電站的實際工程較少，且多分布在國外，國內僅有大唐天威嘉峪關10 MW槽式光煤互補項目和山西國金2個實際工程項目，實際運行數據及經驗相對較少。最后，基于目前SAPG系統研究現狀，提出太陽能與燃煤機組互補發電技術未來可能的發展方向，即尋求提升燃煤機組深度調峰能力的SAPG耦合方案、挖掘SAPG系統的熱電聯供技術將成為SAPG技術重點研究課題。

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潔凈煤技術

2022年第11期

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