大型燃煤電站鍋爐碳氧化率試驗(yàn)研究

項(xiàng)群揚(yáng)，郎 寧，蔡 毅，周 潔

?

大型燃煤電站鍋爐碳氧化率試驗(yàn)研究

項(xiàng)群揚(yáng)1,2，郎 寧2，蔡 毅1,2，周 潔1,2

（1.浙江省火力發(fā)電高效節(jié)能與污染物控制技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 311121；2.浙江浙能技術(shù)研究院有限公司，浙江 杭州 311121）

國(guó)標(biāo)GB/T 32151.1—2015是目前發(fā)電行業(yè)核算CO2排放量，并編制企業(yè)溫室氣體排放報(bào)告的參考標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的CO2排放量核算方法，碳氧化率的核算準(zhǔn)確程度會(huì)很大程度上影響CO2核算的準(zhǔn)確性。本文以40臺(tái)大型燃煤電站鍋爐的124次鍋爐性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)得到不同規(guī)模和類型鍋爐碳氧化率的分布范圍，同時(shí)從統(tǒng)計(jì)規(guī)律上研究了負(fù)荷率、煤質(zhì)特性等因素與碳氧化率的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：300 MW及以上級(jí)別大型燃煤鍋爐（不包括燃用無(wú)煙煤和貧煤鍋爐）的碳氧化率均高于標(biāo)準(zhǔn)中推薦的缺省值98%，隨著鍋爐容量的提高，碳氧化率會(huì)有一定的上升；相同容量切圓燃燒鍋爐的碳氧化率要明顯高于對(duì)沖燃燒鍋爐；碳氧化率與燃煤收到基灰分呈一定負(fù)相關(guān)關(guān)系，與燃煤全水分呈一定的正相關(guān)關(guān)系，而與鍋爐負(fù)荷率、燃煤收到基含碳量和干燥無(wú)灰基揮發(fā)分的相關(guān)性很小。

鍋爐；溫室氣體；碳排放；排放因子；碳氧化率；負(fù)荷率；煤質(zhì)特性

2014年，中國(guó)和美國(guó)在北京發(fā)布應(yīng)對(duì)氣候變化聯(lián)合聲明，中方首次正式承諾計(jì)劃2030年左右中國(guó)碳排放達(dá)到峰值。為實(shí)現(xiàn)碳排放強(qiáng)度下降的目標(biāo)，我國(guó)推行溫室氣體排放總量控制和配額管理制度，并計(jì)劃啟動(dòng)碳排放權(quán)交易，即通過(guò)為重點(diǎn)排放單位設(shè)定總量控制目標(biāo)，形成倒逼機(jī)制，促使企業(yè)加 強(qiáng)碳排放管理。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)在2011年 11月發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)》的通知，同意北京、天津、上海、重慶、廣東、湖北和深圳等7個(gè)省市開(kāi)展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)。2017年，國(guó) 家發(fā)展和改革委員會(huì)頒布《全國(guó)碳排放權(quán)交易市 場(chǎng)建設(shè)方案》，標(biāo)志著全國(guó)碳排放交易體系完成總體設(shè)計(jì)。

發(fā)電行業(yè)作為碳排放總量最大的行業(yè)，具有產(chǎn)品單一、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)較好等特點(diǎn)，是啟動(dòng)全國(guó)碳排放交易體系的突破口。在我國(guó)，燃煤電廠作為二氧化碳（CO2）固定和集中的排放源，發(fā)電比例超過(guò)70%，與此同時(shí)CO2排放量占發(fā)電CO2排放總量的95%以上[1]。因此，燃煤電廠碳排放的精準(zhǔn)計(jì)量對(duì)實(shí)現(xiàn)全國(guó)碳排放的精準(zhǔn)核算意義重大。

本文以大型燃煤電站鍋爐中最常見(jiàn)的切圓 燃燒鍋爐和對(duì)沖燃燒鍋爐為對(duì)象，以40臺(tái)鍋爐的124次性能試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)性能試驗(yàn)收集的煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)、灰渣分析數(shù)據(jù)和機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算得出不同類型機(jī)組的碳氧化率波動(dòng)范圍，可為不同爐型的碳氧化率缺省值優(yōu)化選取和碳排放精準(zhǔn)核算提供依據(jù)。

1 碳氧化率計(jì)算方法

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《溫室氣體排放核算與報(bào)告要求第1部分：發(fā)電企業(yè)》（GB/T 32151.1—2015）[2]是目前發(fā)電行業(yè)核算溫室氣體排放量，并編制企業(yè)溫室氣體排放報(bào)告的參考標(biāo)準(zhǔn)，其中發(fā)電企業(yè)的溫室氣體特指CO2?；剂先紵前l(fā)電企業(yè)CO2排放占比最大也是相對(duì)較難準(zhǔn)確計(jì)量和核算的部分。化石燃料燃燒產(chǎn)生的CO2排放由化石燃料的活動(dòng)數(shù)據(jù)燃料單位熱值含碳量和化石燃料的碳氧化率計(jì)算得到。其中化石燃料的活動(dòng)數(shù)據(jù)僅和燃煤的消耗量和發(fā)熱量有關(guān)，燃料單位熱值含碳量?jī)H與燃煤成分相關(guān)，均較容易統(tǒng)計(jì)及核算。而不同類型鍋爐或相同鍋爐在不同燃燒工況下的碳氧化率差異較大，對(duì)其核算的準(zhǔn)確程度嚴(yán)重影響CO2核算的準(zhǔn)確性。

碳氧化率可由式(1)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果計(jì)算，在無(wú)法獲得實(shí)測(cè)結(jié)果時(shí)也可取缺省值98%。

式中：為燃煤的碳氧化率，%；b為全年的爐渣產(chǎn)量，t；b為爐渣的平均含碳量，%；f為全年的飛灰產(chǎn)量，t；f為飛灰的平均含碳量，%；為除塵系統(tǒng)平均除塵效率，%；為燃煤的消耗量，t；為燃煤的平均低位發(fā)熱量，GJ/t。

上述各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)的獲取方式如下。

1）爐渣產(chǎn)量和飛灰產(chǎn)量應(yīng)采用實(shí)際稱量值，按月記錄。如果不能獲取稱量值時(shí)，可采用DL/T 5142中的估算方法進(jìn)行估算[3]。其中鍋爐各部分排放的飛灰和爐渣量應(yīng)按鍋爐廠提供的灰渣分配比例進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于煤粉爐飛灰比例可取推薦值90%。

2）除塵效率應(yīng)采用設(shè)備制造廠提供的數(shù)據(jù)，在未提供數(shù)據(jù)時(shí)，除塵效率取100% 。

3）爐渣和飛灰的含碳量根據(jù)當(dāng)月每次樣本檢測(cè)值取算術(shù)平均值，且每月的檢測(cè)次數(shù)不低于1 次。

灰渣含碳量取樣的代表性對(duì)碳氧化率的實(shí)測(cè)值影響較大。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定飛灰和爐渣含碳量每月檢測(cè)次數(shù)不低于1 次，但在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中灰渣含碳量變化幅度較大，每月1次或數(shù)次的取樣頻次無(wú)法有效代表月均飛灰和爐渣的情況，這會(huì)導(dǎo)致碳氧化率的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況出現(xiàn)偏差[4-6]。

GB/T 32151.1—2015規(guī)定，如果碳氧化率實(shí)測(cè)結(jié)果難以獲得，可采用缺省值98%。在2017年以前的核查報(bào)告編制過(guò)程中，碳氧化率多數(shù)采用缺省值。但是，電站鍋爐的類型較為復(fù)雜，不同容量和燃燒方式鍋爐的實(shí)際碳氧化率波動(dòng)范圍與缺省值差異較大[7-11]，若均采用相同缺省值，也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算得到的碳排放量和實(shí)際碳排放量存在偏差。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)碳氧化率變化規(guī)律的研究還較少。吳漢棟等[12]選取了某亞臨界300 MW機(jī)組研究不同影響因素情況下碳氧化率的變化情況；蓋志杰等[10]統(tǒng)計(jì)了某電廠的碳氧化率在歷年的變化情況。本文在不大幅增加飛灰、爐渣等取樣頻次的情況下，通過(guò)對(duì)不同規(guī)模、類型鍋爐的碳氧化率進(jìn)行試驗(yàn)研究和統(tǒng)計(jì)，得到不同類型鍋爐碳氧化率的波動(dòng)范圍，可為碳氧化率核算及缺省值取值提供參考。

2 試驗(yàn)工況及方法

2.1 試驗(yàn)工況

本研究選取300、600、1 000 MW級(jí)別對(duì)沖燃燒鍋爐和切圓燃燒鍋爐共6種爐型對(duì)碳氧化率進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)研究的不同類型鍋爐數(shù)量和工況數(shù)量見(jiàn)表1。試驗(yàn)選取鍋爐數(shù)量40臺(tái)，鍋爐制造廠家、運(yùn)行年限等差異較大；合計(jì)試驗(yàn)工況124種，且均依托于鍋爐性能試驗(yàn)；煤質(zhì)和飛灰取樣均在穩(wěn)定工況下進(jìn)行，具有代表性，能夠反應(yīng)該鍋爐的實(shí)際運(yùn)行狀況。

表1 碳氧化率試驗(yàn)工況

Tab.1 Summary of carbon oxidation rate test conditions

2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)參考美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）的性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)《Fired steam generators performance test codes》（ASME PTC4—2013）[13]和《電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》（GB/T 10184—2015）[14]實(shí)施。

試驗(yàn)前對(duì)鍋爐全面吹灰1次，所有的給水加熱器投入運(yùn)行，切除機(jī)組供熱，負(fù)荷升至試驗(yàn)要求負(fù)荷并至少保持穩(wěn)定運(yùn)行1 h；在試驗(yàn)期間，鍋爐負(fù)荷、汽溫、汽壓和風(fēng)量盡量保持穩(wěn)定，不吹灰、不做任何會(huì)擾亂運(yùn)行工況的操作，試驗(yàn)煤質(zhì)保持穩(wěn)定。

入爐煤取樣通過(guò)設(shè)置在每臺(tái)給煤機(jī)落煤管上的入爐煤取樣點(diǎn)進(jìn)行，每工況取樣一次，每次約為2 kg并密封好。依據(jù)GB 474進(jìn)行制樣，同時(shí)按照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碳元素分析、工業(yè)分析和發(fā)熱量測(cè)定。飛灰取樣采用電廠鍋爐煙道上安裝的固定式飛灰取樣器，按左右側(cè)分開(kāi)，試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)倒空采樣瓶，試驗(yàn)結(jié)束后取出樣品。爐渣樣在試驗(yàn)過(guò)程中定期在爐底渣排放口獲取，裝入密封袋中。飛灰和爐渣的樣本檢測(cè)遵循DL/T 567.6的要求進(jìn)行。

3 試驗(yàn)結(jié)果

同一臺(tái)鍋爐的不同工況試驗(yàn)以及相同類型多臺(tái)鍋爐的碳氧化率結(jié)果均有一定波動(dòng)范圍，在有較多樣本的情況下，多組碳氧化率數(shù)據(jù)平均值能在一定程度上反應(yīng)某一類型鍋爐碳氧化率情況。不同類型的燃煤電站鍋爐在額定負(fù)荷下的碳氧化率試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，其碳氧化率結(jié)果平均值和標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)表2。

由圖1和表2可以看出：文中所統(tǒng)計(jì)的300 MW及以上的大型燃煤電站鍋爐中，碳氧化率平均值均高于缺省值98%，其中300 MW對(duì)沖燃燒鍋爐的碳氧化率為98.65%，而其他5種鍋爐的碳氧化率均超過(guò)99%，這說(shuō)明GB/T 32151.1—2015中推薦的缺省值98%與實(shí)際情況有較大偏差，若采用該缺省值，會(huì)導(dǎo)致核算報(bào)告得到的CO2排放總量小于實(shí)際排放量；隨著鍋爐容量的提高，碳氧化率會(huì)有一定的上升，其中600 MW級(jí)別和1 000 MW級(jí)別對(duì)沖燃燒鍋爐比300 MW級(jí)別對(duì)沖燃燒鍋爐的碳氧化率分別高0.56%和0.91%，這兩個(gè)級(jí)別的切圓燃燒鍋爐比300 MW級(jí)別的切圓燃燒鍋爐碳氧化率分別高0.54%和–0.01%；600 MW和1 000 MW級(jí)別切圓燃燒鍋爐的碳氧化率已經(jīng)較高，隨著機(jī)組容量的增加變化不明顯；切圓燃燒鍋爐的碳氧化率要明顯高于對(duì)沖燃燒鍋爐，300、600、1 000 MW級(jí)別的切圓燃燒鍋爐的碳氧化率比相應(yīng)級(jí)別的對(duì)沖燃燒鍋爐分別要高0.51%、0.49%、0.13%，該結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的不同燃燒方式鍋爐的飛灰含碳量結(jié)果對(duì)應(yīng)[15-16]。

圖1 不同類型鍋爐額定負(fù)荷下碳氧化率試驗(yàn)結(jié)果

表2 碳氧化率結(jié)果平均值和標(biāo)準(zhǔn)差

Tab.2 The average values and standard deviations of carbon oxidation rate

根據(jù)上述研究結(jié)果，建議燃煤電站鍋爐（不包括燃用無(wú)煙煤和貧煤的鍋爐）的碳氧化率缺省值可調(diào)整至99%以上，或者可根據(jù)不同爐型取表2中的平均值。

實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，大型電站鍋爐的負(fù)荷率變化范圍一般在50%~100%之間，圖2為300 MW和600 MW 4種不同類型鍋爐在100%、75%、50%負(fù)荷率下的碳氧化率變化情況。

由圖2可以看出：負(fù)荷率的變化對(duì)碳氧化率的影響不大，75%和50%負(fù)荷率時(shí)300 MW對(duì)沖鍋爐的碳氧化率分別為98.31%和98.29%，位于表2中該類型鍋爐額定負(fù)荷的碳氧化率波動(dòng)范圍（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）98.65%±0.36%之內(nèi)；300 MW切圓鍋爐、600 MW對(duì)沖鍋爐和切圓鍋爐在75%和50%負(fù)荷率時(shí)的碳氧化率也均位于表2中該類型鍋爐額定負(fù)荷碳氧化率波動(dòng)范圍之內(nèi)。因此，在缺少低負(fù)荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可用鍋爐額定負(fù)荷下的碳氧化率結(jié)果代表鍋爐在實(shí)際運(yùn)行狀況下的碳氧化率水平。

圖2 碳氧化率隨負(fù)荷率變化情況

入爐煤成分對(duì)碳氧化率有一定影響[12,17]。圖3為多臺(tái)不同鍋爐的碳氧化率隨燃煤收到基含碳量的變化情況。

圖3 碳氧化率隨著燃煤收到基含碳量的變化情況

由圖3可以看出，碳氧化率與燃煤收到基含碳量的相關(guān)性較小，對(duì)圖中數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到的線性度判定系數(shù)2僅為0.15，可以認(rèn)為燃煤收到基含碳量對(duì)碳氧化率影響很小。

圖4為碳氧化率隨燃煤收到基灰分的變化情況。由圖4可以看出，隨著燃煤收到基灰分的增加，碳氧化率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，對(duì)圖中數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到線性度判定系數(shù)2為0.31，說(shuō)明兩者之間有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

根據(jù)某電廠4臺(tái)相同類型的600 MW級(jí)別鍋爐的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出碳氧化率隨著燃煤全水分和干燥無(wú)灰基揮發(fā)分的變化情況分別如圖5和圖6所示。由圖5和圖6可以看出：碳氧化率與燃煤全水分之間有一定正相關(guān)關(guān)系，線性度判定系數(shù)2為0.32；而碳氧化率與燃煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分之間幾乎無(wú)相關(guān)性。

圖4 碳氧化率隨著燃煤收到基灰分的變化情況

圖5 碳氧化率隨燃煤全水分變化

圖6 碳氧化率隨燃煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)分變化

4 結(jié)論與建議

1）300 MW及以上級(jí)別大型燃煤鍋爐的碳氧化率均高于標(biāo)準(zhǔn)推薦的缺省值98%，若采用該值核算碳排放會(huì)導(dǎo)致核算得到的CO2排放總量要低于其實(shí)際排放量。建議燃煤電站鍋爐（不包括燃用無(wú)煙煤和貧煤的鍋爐）的碳氧化率缺省值調(diào)整至99%以上，或者可根據(jù)不同爐型取值。

2）隨著鍋爐容量的提高，碳氧化率會(huì)有一定的上升，相同容量的切圓燃燒鍋爐的碳氧化率要明顯高于對(duì)沖燃燒鍋爐；對(duì)同一臺(tái)鍋爐，負(fù)荷率的變化對(duì)碳氧化率的影響不大。

3）入爐煤的成分會(huì)一定程度上影響碳氧化率。碳氧化率與燃煤收到基灰分呈一定負(fù)相關(guān)關(guān)系，與燃煤全水分呈一定的正相關(guān)關(guān)系，而與燃煤收到基含碳量和干燥無(wú)灰基揮發(fā)分之間相關(guān)性很小。

［1］ 康重慶, 陳啟鑫, 夏清. 低碳電力技術(shù)的研究展望[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2009, 33(2): 1-7. KANG Chongqing, CHEN Qixin, XIA Qing. Prospects of low-carbon electricity[J]. Power System Technology, 2009, 33(2): 1-7.

［2］ 溫室氣體排放核算與報(bào)告要求第1部分: 發(fā)電企業(yè): GB/T 32151. 1—2015[S].北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2015: 1-19. Requirements of the greenhouse gas emission accounting and reporting: part 1: power generation enterprise: GB/T 32151. 1—2015[S]. Beijing: China Stanadrds Press, 2015: 1-19.

［3］ 火力發(fā)電廠除灰設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程: DL/T 5142—2012[S].北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社, 2012: 75-77. Technical code for the design of ash handling system of fossil-fired power plant: DL/T 5142—2012[S]. Beijing: China Planning Press, 2012: 75-77.

［4］ 周新剛. 燃煤電站鍋爐飛灰含碳量預(yù)測(cè)模型研究[D]. 濟(jì)南: 山東大學(xué), 2006: 6-56. ZHOU Xingang. Study on prediction model of carbon content in fly ash of coal-fired power plant boiler[D]. Jinan: Shandong University, 2006: 6-56.

［5］ 周永剛, 王歡, 王景, 等. 制粉方式及媒種對(duì)媒炭摻燒鍋爐熱力性能影響與方案優(yōu)化[J]. 中國(guó)電力, 2017, 50(3): 77-82. ZHOU Yonggang, WANG Huan, WANG Jing, et al. Impact of coal types and pulverizing methods of the thermal performance of blending-coal fired boilers and their operation optimization[J]. Electric Power, 2017, 50(3): 77-82.

［6］ 溫文杰, 馬曉茜, 劉翱. 鍋爐混煤摻燒的飛灰含碳量預(yù)測(cè)與運(yùn)行優(yōu)化[J]. 熱力發(fā)電, 2010, 39(3): 30-35. WEN Wenjie, MA Xiaoqian, LIU Ao. Prediction of unburned carbon content in fly ash and operation optimization for mixedly burning blended coal in boilers[J]. Thermal Power Generation, 2010, 39(3): 30-35.

［7］ WU H D, HAN W, WANG D D, et al. A carbon oxidation factor regression model of coal-fired power plants in China[J]. Journal of Cleaner Production, 2017, 142: 4403-4411.

［8］ 李鑫, 李振榮, 趙亮富. 中國(guó)燃料天然氣二氧化碳排放因子的初步計(jì)算[J]. 現(xiàn)代化工, 2016, 36(6): 11-14. LI Xin, LI Zhenrong, ZHAO Liangfu. The preliminary calculation of CO2emission factors of different fuel natural gas in China[J]. Modern Chemical Industry, 2016, 36(6): 11-14.

［9］ 段志潔, 張麗欣, 李文波. 燃煤電力企業(yè)溫室氣體排放量化方法對(duì)比分析[J]. 中國(guó)電力, 2014, 47(2): 120-125. DUAN Zhijie, ZHANG Lixin, LI Wenbo. Comparison of GHG emission quantification methods for coal-fired electric power enterprises[J]. Electric Power, 2014, 47(2): 120-125.

［10］ 蓋志杰, 王鵬輝. 燃煤電廠碳排放典型計(jì)算及分析[J]. 中國(guó)電力, 2017, 50(5): 178-184. GAI Zhijie, WANG Penghui. A typical calculation and analysis of carbon emissions from coal-fired power plants[J]. Electric Power, 2017, 50(5): 178-184.

［11］ 劉睿, 翟相彬. 中國(guó)燃煤電廠碳排放量計(jì)算及分析[J]. 生態(tài)環(huán)境, 2014, 23(7): 1164-1169.LIU Rui, ZHAI Xiangbin. Calculation of carbon emissions from China coal plants and the reduction suggestion[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(7): 1164-1169.

［12］吳漢棟, 韓巍, 高林. 燃煤火電機(jī)組碳氧化因子分析與案例研究[J]. 工程熱物理學(xué)報(bào), 2016, 37(4): 690-694. WU Handong, HAN Wei, GAO Lin. Carbon oxidation factor of coal-fired power plants and case study[J]. Journal of Engineering thermophysics, 2016, 37(4): 690-694.

［13］Fired steam generators performance test codes: ASME PTC4—2013[S].The American Society of Mechanical Engineers, 2014: 1-272.

［14］ 電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程:GB/T 10184—2015[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2016: 1-72. Performance test code for utility boiler: GB/T 10184— 2015[S]. Beijing: China Standard Press, 2016: 1-72.

［15］ 溫文杰. 大型電站鍋爐配煤摻燒的飛灰含碳量預(yù)測(cè)與優(yōu)化運(yùn)行[D]. 廣州: 華南理工大學(xué), 2010: 1-58. WEN Wenjie. Prediction and optimal operation of carbon content in fly ash of large-scale power plant boiler with coal blending and burning[D]. Guangzhou: Institutes of Technology of South China, 2010: 1-58.

［16］ 葉兆青. 660 MW超臨界對(duì)沖火焰燃煤鍋爐飛灰含碳量預(yù)測(cè)與運(yùn)行優(yōu)化[D]. 長(zhǎng)沙: 長(zhǎng)沙理工大學(xué), 2014: 1-68. YE Zhaoqing. Prediction and operation optimization of carbon content in fly ash of 660 MW supercritical hedged flame coal-fired boiler[D]. Changsha: Institutes of Technology of Changsha, 2014: 1-68.

［17］ 衛(wèi)冬麗. 中國(guó)燃煤電廠二氧化碳排放量計(jì)算方法研究[D]. 北京: 北京交通大學(xué), 2014: 1-78. WEI Dongli. Study on calculation method of carbon dioxide emission from coal-fired power plants in China[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2014: 1-78.

Experimental study on carbon oxidation rate of large-scale coal-fired stations

XIANG Qunyang1,2, LANG Ning2, CAI Yi1,2, ZHOU Jie1,2

(1. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Energy Conservation & Pollutant Control Technology for Thermal Power, Hangzhou 311121, China; 2. Zhejiang Energy Group R&D, Hangzhou 311121, China)

China national standard GB/T 32151.1—2015 is the current reference standard for power generation enterprises to accounting CO2emission amounts and prepare the emission report for greenhouse gases. According to the standard, the accounting accuracy of the carbon oxidation rate will greatly affect the accounting accuracy of CO2emission. On the basis of 124 performance tests data for 40 large-scale coal-fired boilers, the distribution range of the carbon oxidation rate of the boilers with different scales and types was obtained statistically. Moreover, the relativity relationship between the carbon oxidation rate and load ratio or coal property was analyzed from statistical point of view. The results show that, the carbon oxidation rate of large-scale (300 MW and above) coal-fired boilers (except anthracite-and lean coal-fired boiler) was larger than the recommended value 98% of the standard. The carbon oxidation rate increased with the boiler scale and the carbon oxidation rate of the tangentially-fired boilers was higher than that of the opposed firing boilers. Besides, the carbon oxidation rate had weakly negative correlation with ash content of the coal and weakly positive correlation with total water content of the coal, while it was almost uncorrelated with the load ratio, the carbon content of the coal and the coal volatile matters.

boiler, greenhouse gases, CO2emission, emission factor, carbon oxidation rate, load rate, coal property

TK229.6

A

10.19666/j.rlfd.201812229

項(xiàng)群揚(yáng), 郎寧, 蔡毅, 等. 大型燃煤電站鍋爐碳氧化率試驗(yàn)研究[J]. 熱力發(fā)電, 2019, 48(6): 24-28. XIANG Qunyang, LANG Ning, CAI Yi, et al. Experimental study on carbon oxidation rate of large-scale coal-fired stations[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(6): 24-28.

2018-12-11

項(xiàng)群揚(yáng)(1989—)，男，博士，工程師，主要研究方向?yàn)榛痣姀S鍋爐燃燒和二氧化碳減排技術(shù), 524786796@qq.com。

（責(zé)任編輯 馬昕紅）