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题名燃煤锅炉氨煤混合燃烧工业尺度试验研究
被引量：62
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作者
牛涛
张文振
刘欣
胡道成
王天堃
谢妍
王赫阳
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机构
烟台龙源电力技术股份有限公司
国家能源投资集团有限责任公司
国电电力发展股份有限公司
天津大学机械工程学院
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出处
《洁净煤技术》
CAS
北大核心
2022年第3期193-200,共8页
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基金
国家能源集团科技资助项目(GJNY-21-168)。
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文摘
我国是以燃煤发电为主的国家,为减少燃煤电厂CO_(2)排放,发展替代燃煤的低碳燃料及相应的燃烧技术十分迫切。与氢气相比,氨的储存和运输成本低,更加安全可靠,是一种更具发展潜力的能源载体和载氢低碳燃料。以氨替代部分燃煤,采用氨与煤在锅炉中混合燃烧的方式,是现阶段降低燃煤机组CO_(2)排放一个现实可行的技术选择。为验证工业尺度燃煤锅炉氨煤混合燃烧技术的可行性,设计搭建了世界最大容量的40 MW_(th)燃煤锅炉氨煤混合燃烧试验系统,包括全尺度氨煤混燃燃烧器和氨气供应系统,并在此试验台实现了0~25%混氨比例(按热值)的氨煤混合燃烧试验。结果表明,在所有混氨比例下锅炉皆具有良好的稳燃与燃尽性能,且氨煤混燃条件下煤粉的燃尽优于纯燃煤工况;通过分级燃烧,在高混氨比例下可实现锅炉NO_(x)排放低于燃煤工况。然而,燃尽风率大于20%后,进一步增加燃尽风率对降低NO_(x)排放效果不显著,但会显著增大锅炉的CO排放和飞灰含碳量,影响锅炉效率。因此,燃煤锅炉氨煤混合燃烧存在最优燃尽风率,使锅炉NO_(x)排放与燃尽均处于较优水平。锅炉运行氧量对NO_(x)排放和NH_(3)燃尽有显著影响,随运行氧量降低,锅炉NO_(x)排放显著下降,NH_(3)排放快速上升;存在一个锅炉最佳运行氧量区间,在此区间内锅炉NO_(x)与NH_(3)排放皆可保持在较低水平。工业尺度试验研究验证了燃煤锅炉氨煤混合燃烧技术的可行性,明晰了影响锅炉燃尽与NO_(x)排放的关键因素,为我国燃煤机组实现CO_(2)大幅度减排提供了一条极具潜力的技术发展方向。
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关键词
燃煤锅炉
CO_(2)减排
氨煤混合燃烧
氮氧化物(NO_(x))
氨排放
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Keywords
coal-fired boiler
reduction of CO_(2)emission
ammonia-coal cofiring
nitrogen oxides(NO_(x))
ammonia emission
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分类号
TQ53
[化学工程—煤化学工程]
TK114
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名基于机理与数据的液氨气化系统动态建模与控制
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作者
刘渊
崔立明
初伟
周末
崔子健
王印松
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机构
华北电力大学自动化系
神华集团有限责任公司
烟台龙源电力技术股份有限公司
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出处
《热力发电》
北大核心
2025年第8期72-83,共12页
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基金
国家科技支撑计划项目(GJNY-2023-9)。
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文摘
氨能作为低碳燃料在工业燃烧领域具有重要应用前景,但液氨气化环节的动态特性复杂,传统机理模型难以满足高精度控制需求。针对掺氨燃烧系统中液氨气化过程建模精度不足导致的控制不稳定问题,提出一种机理与数据融合的动态建模方法。通过建立基于热力学定律的非线性机理模型,结合基于递推模糊C均值(RFCM)聚类和递推最小二乘(RLS)算法的数据驱动模型,构建具有自适应权重优化的混合动态模型;进而开发解耦控制策略,实现气化系统的精准调控。实验验证表明:所提出的模型显著提升了液氨气化过程的预测精度,基于该动态模型的解耦控制方案实现了稳定的氨气供给,验证了机理与数据融合的动态模型对控制系统的有效性和工程实用性。该方法为氨燃料燃烧系统的智能控制提供了有效解决方案,对清洁能源技术的工程应用具有推广价值。
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关键词
煤氨混合燃烧
液氨气化
动态建模
RFCM-RLS算法
解耦控制
仿真分析
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Keywords
coal-ammonia coupled combustion
liquid ammonia gasification
dynamic modeling
RFCM-RLS algorithm
decoupling control
simulation analysis
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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