“神州集團”杯《潔凈煤技術》2021年度優秀論文評選活動由《潔凈煤技術》編輯部與唐山神州機械集團有限公司聯合主辦，旨在促進潔凈

“神州集團”杯《潔凈煤技術》2021年度優秀論文評選活動由《潔凈煤技術》編輯部與唐山神州機械集團有限公司聯合主辦，旨在促進潔凈煤技術領域科學成果的傳播與推廣，增強潔凈煤技術前沿技術的交流與互動。本屆優秀論文評選采用專家評審與讀者投票相結合的方式，從本刊2020年正式刊出的理論研究與技術研發類論文中，遴選30篇論文入圍本輪投票，根據綜合得票確定15篇獲獎論文。

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評選|“神州集團”杯《潔凈煤技術》2021年度優秀論文邀您投票！

01
火電企業CO2排放在線監測系統的研發應用
李崢輝;盧偉業;龐曉坤;李運泉;白凱杰;李越勝;盧志民;姚順春
筆者分析總結了燃煤發電企業碳排放計量方法,研發了適用于火電企業的碳排放在線監測系統,并成功在某320 MW熱電聯產企業進行了應用示范,實現了總碳排放量、碳排放速率等主要參數的在線監測和歷史數據統計。基于本系統監測的碳排放數據,對比了直接監測碳排放與核算碳排放的結果,分析了兩者之間的差異原因。
02
基于Aspen Plus的超超臨界循環流化床鍋爐的性能計算及分析
李娟;李銀龍;牛田田;辛亞飛;楊冬
基于Aspen Plus建立了660 MW超超臨界CFB鍋爐燃燒室煤解耦燃燒過程模擬模型，模擬計算滿負荷工況下鍋爐性能,得到其各處主要溫度的計算結果,分析燃燒室中密相區和疏相區的氣體組分濃度,并且預測了循環流化床燃燒室運行參數一次風配比對密相區組分濃度的影響以及過量空氣系數對排煙氣體組分濃度的影響。同時,計算了過量空氣系數和改變一次返料比例對中溫過熱器、低溫過熱器出口汽溫和低溫再熱器、省煤器出口煙溫的影響。
03
Pt、Cu共改性TiO2選擇性光催化還原CO2制CH4
李長華;趙江婷;熊卓;趙永椿
筆者通過化學還原法將Pt和Cu2O納米顆粒沉積在銳鈦礦TiO2晶體表面,系統研究了Pt、Cu共改性對TiO2光催化還原CO2性能的影響。研究認為，Pt-Cu/TiO2催化劑可將CO2選擇性地還原為CH4。經3次循環試驗,催化劑的活性未降低,具有良好的穩定性。
04
基于催化臭氧氧化去除煤化工廢水中污染物—苯系物
彭思偉;何緒文;白玉勇;谷小兵;劉海洋
筆者自主制備了多孔臭氧催化劑,并對催化劑進行表征分析;考察了催化臭氧化降解BTEX的最佳反應條件,并對不同反應體系中自由基的激發情況進行比對;在此基礎上探究催化臭氧化對BTEX的去除機理,為BTEX在實際處理過程中的技術應用提供理論基礎。
05
抗結渣生物質燃料研究進展
劉宏宇;張守玉;宋曉冰;胡南;孫夢圓;常明
筆者介紹了生物質中堿金屬的存在形式及其熱轉化過程中鉀的釋放路徑、遷移規律,概括了生物質熱轉化利用過程中的結渣機制,總結了鋁基、鈣基、磷基3種添加劑在生物質抗結渣過程中的作用機理。磷基添加劑可較好地解決煙道與爐底結渣問題,鈣基添加劑只能解決爐底結渣但會造成嚴重的煙道結渣,鋁基添加劑雖能達到與磷基相近的結果,但成本較高且作用效果隨溫度的升高而減弱。
06
α-Fe2O3表面SO2吸附及SO3催化生成的密度泛函分析
王永兵;戴高峰;單志亮;王學斌;尤紅軍;譚厚章
筆者建立了α-Fe2O3（001）表面,利用密度泛函分析方法,對SO2和O2在α-Fe2O3（001）表面的吸附方式進行研究,得到SO2的穩定吸附構型和O2在Fe2O3表面的解離方式,利用過渡態搜索方法研究了α-Fe2O3表面催化生成SO3的反應路徑和反應能壘,并對比了氣相反應生成SO3的反應能壘。

07
循環流化床氮氧化物排放預測模型及優化控制研究
高明明;于浩洋;呂俊復;于孝宏;李文瑞;李存懷;魏光
筆者通過對NOx的生成機理進行分析,以CFB鍋爐燃燒產生的燃料型NOx為主體,應用數學建模與仿真的方法,以給煤量、風量等作為模型輸入,建立爐膛出口CO濃度預測模型,并以此模型為基礎,與即燃碳模型為輸入,建立可以用于控制的爐膛出口NOx濃度預測模型。
08
西北典型垃圾焚燒飛灰基礎物性及浸出毒性研究
楊晨年;張建波;曲江山;史達;李少鵬;李會泉
筆者利用一系列檢測手段,對中國西北地區產出的2種典型垃圾焚燒飛灰進行物相組成、礦相結構、孔道及比表面積、元素賦存形態研究,并通過固體廢物毒性浸出試驗（TCLP）,對2種典型垃圾焚燒飛灰的浸出毒性進行分析比較通過TCLP浸出試驗發現,這2種垃圾焚燒飛灰均存在重金屬被浸出的可能性,存在一定的環境風險,因此需要對垃圾焚燒飛灰進行妥善處置,降低其環境風險影響。
09
SCR系統流場優化數值模擬研究
王海川;曾祥浩;廖艷芬;田云龍;馬曉茜
筆者針對SCR反應器的流場開展數值模擬以及導流板和整流板的結構優化,基于Realizable k-ε模型和多孔介質模型,通過對全尺寸SCR反應器模型的速度場的模擬,研究導流板結構、整流板數量對于SCR脫硝系統的流場組織和氣流均勻性的影響。通過模擬SCR反應器內的顆粒分布,研究飛灰顆粒對流場的影響。通過計算整流板前截面的相對速度偏差和分析不同優化方案下的SCR反應器的速度場,評估導流板和整流板的導流效果,進而確定最佳方案。
10
脫硫濕煙氣噴淋冷凝過程數值模擬研究
李璐璐;姚宣;張縵;金燕;楊海瑞
筆者基于Fluent軟件,構建三維穩態CFD模型,對濕法脫硫后煙氣的冷凝過程進行數值模擬研究,將優化設計后的冷凝室作為計算對象,充分考慮氣液兩相流之間的能量、質量、動量交換,全面討論了冷凝室本身結構和氣液兩相參數對傳熱傳質的影響。
11
碳含量對煤矸石活化及酸浸提鋁的影響
曹麗瓊;張麗宏;郭彥霞;程芳琴
筆者考察了不同氧氣濃度、煅燒溫度對煤矸石熱活化酸浸提鋁效率的影響,并對比了煤矸石和無煙煤調配煤矸石中碳含量對煤矸石熱活化酸浸提鋁效率的影響。煤矸石和配碳煤矸石中碳含量對煤矸石熱活化酸浸提鋁效率有一定影響且規律相似,碳含量低于23%時,鋁浸出率隨碳含量的增加而降低;碳含量高于23%時,鋁浸出率隨碳含量的增加而提高。
12
300 MW循環流化床鍋爐大比例摻燒煤泥試驗研究
張平;陳陸劍;江華;張縵;徐巍;劉實;楊海瑞;呂俊復
筆者利用一維小室模型對摻混不同比例煤泥的CFB鍋爐運行工況進行模擬,研究了摻混煤泥比例對CFB鍋爐爐膛內物料平均粒徑、顆粒停留時間以及爐膛上部物料濃度的影響,確定了大比例摻燒煤泥條件下的流態優化條件。當鍋爐負荷為300 MW時,摻燒煤泥后床溫明顯降低,飛灰含碳量和排煙溫度隨著摻燒煤泥比例的增加而增大,底渣含碳量則隨著摻燒煤泥比例的增加而降低。為了實現大比例摻燒,建議控制矸石的入爐煤粒徑,且需要強化尾部吹灰或適當調整尾部受熱面。
13
350MW機組鍋爐SCR脫硝系統優化
孫雪峰;王強;顏世劍;李魯明;吳東垠
筆者針對鍋爐機組存在的問題,通過建立改造前、后的模型計算分析,進行了導流板布置的優化設計、CFD流場分布、優化SCR系統導流板設計、聲波與蒸汽吹灰器結合吹灰和氨注射柵格優化升級等工作,對脫硝系統煙道易產生積灰的部位增加聲波吹灰器,對噴氨格柵噴嘴數量及氨空混合器升級,同時開展鍋爐SCR脫硝噴氨熱態優化調整試驗工作。
14
臥式液態排渣旋風爐燃燒高堿煤試驗研究
蘭德輝;樊俊杰;張忠孝;胡興雷;陳松林
為研究液態排渣臥式旋風爐燃用新疆高堿煤液渣捕捉堿金屬特性,在實驗室條件下搭建液態排渣臥式旋風試驗爐,并對新疆沙爾湖煤進行燃燒試驗,對試驗過程中在臥式液態排渣旋風試驗爐內采集到的灰渣樣進行SEM-EDS分析,根據其分析結果計算灰渣樣中堿金屬的固堿率,同時觀察試驗過程中爐膛內壁液渣的形成情況,測量爐內溫度分布情況。
15
基于層次分析法的煤炭資源型城市生態環境質量動態評價
李漢卿;陳立強;竹濤
筆者以煤炭資源型城市淮南市為例,采用層次分析法,從自然環境、社會經濟環境、環境污染治理3方面構建煤炭資源型城市生態環境質量動態評價指標體系和生態環境質量綜合指數模型。在此基礎上,結合淮南市實際情況,對淮南市2010—2018年生態環境質量進行動態評價,根據評價結果提出進一步改善淮南市生態環境質量的建議。
16
FeCl3添加劑作用下煤基壓塊活性炭的孔結構調控
姚鑫;楊乾;趙學松;葉鵬濤;王帥帥;邱麗君
為了調節煤基壓塊破碎顆粒活性炭的孔結構,分別以大同煙煤和靈武煙煤為原料,FeCl3為金屬添加劑,采用壓塊工藝制備活性炭,重點考察混合法、浸漬法和離子交換法引入Fe元素對活性炭孔結構和磁性能的影響。利用熱重分析了煤的炭化過程和炭化料的活化過程,采用X射線衍射分析了炭化料樣品的微晶結構和無機礦物質組成,采用振動樣品磁強計和低溫N2吸脫附表征了活性炭的磁性能和孔結構。
17
分解爐空氣分級燃燒及NOx排放特性研究
朱書駿;朱建國
筆者在引入高溫煙氣的模擬分解爐內進行空氣分級燃燒試驗,研究配風位置、配風比例以及石灰石/煤比例對分解爐內燃燒和NOx排放特性的影響規律。
18
氣化濾餅中碳賦存形態及循環摻燒可行性研究
李金鳳
煤氣化技術作為煤炭高效清潔轉化利用的重要技術,其無機組分約占20%,主要以氣化灰渣（氣化濾餅和粗渣）形式外排,其中氣化濾餅碳含量達20%～50%,是資源化利用的關鍵技術瓶頸,由于缺乏對碳微觀物化性質的深入分析,導致脫碳效率低、成本高,主要以堆存方式處理,造成環境污染。針對上述問題,以內蒙古某公司氣流床氣化得到的氣化濾餅為研究對象,采用一系列檢測手段對氣化灰渣的元素/礦相組成、碳結晶度、碳在不同粒度中的分布規律、碳與無機相賦存形態和微觀形貌、碳失重范圍以及氣化濾餅的反應活性等方面進行研究。
19
煤粉工業鍋爐預燃式低氮燃燒器試驗研究與開發
許鑫瑋;譚厚章;王學斌;楊富鑫;劉興;鄭海國
日趨嚴苛的燃煤氮氧化物（NOx）排放標準對煤粉工業鍋爐性能提出了較高的要求,我國現有的煤粉工業鍋爐燃燒器難以通過運行優化直接達到排放標準。基于此開發了一種用于煤粉工業鍋爐的新型預燃式低氮旋流燃燒器,并在25t/h煤粉工業鍋爐上進行試驗,研究了一次風率、二次風配比、旋流葉片角度、再循環風（FGR）及燃盡風（OFA）對NOx排放和燃燒效率的影響。
20
半焦催化裂解煤焦油試驗研究
劉思源;張軍;蔡錦羽;陸柒安
為了提高褐煤熱解制得半焦對焦油的催化裂解效果,采用煤熱解制備的半焦催化裂解煤熱解過程中產生的煤焦油。采用兩段式固定床反應器,在反應器上段放置煤樣熱解,下段放置半焦催化劑催化裂解上段產生的焦油。研究了制焦溫度、半焦用量、經O2活化后半焦對焦油催化裂解效果的影響。
21
基于微火焰燃燒的新型低氮燃燒器模擬優化
宋佳霖;程星星;孫榮峰;王志強;耿文廣;張興宇;趙改菊;員冬玲;王魯元
為應對大氣污染嚴重問題,我國近年來加速了"煤改氣"政策的推行,燃煤鍋爐逐漸被燃氣鍋爐替代,開發和設計新型低氮燃氣燃燒器具有重要意義。為響應國家"低氮環保"號召,提出了一種新型微火焰燃氣低氮燃燒器。采用數值模擬方法對該燃燒器進行了相應的孔徑結構優化,并在此基礎上進行燃燒工況模擬,以選出燃燒的最優工況。
22
高硫煤深度浮選聯合化學氧化脫灰脫硫提質研究
熊明金;黃葉鈿;符劍剛;趙迪;王曉波
筆者采用深度浮選聯合氧化方法對貴州某高硫煤進行脫灰脫硫提質研究,通過接觸角測試不同捕收劑的性能,研究不同捕收劑對浮選脫灰的影響規律,不同灰分抑制劑和硫分抑制劑對浮選脫灰脫硫的影響,并進行閉路浮選試驗。采用化學氧化對浮選精煤進一步脫硫處理,研究了不同氧化劑對浮選精煤化學脫硫的影響規律,并通過紅外光譜和掃描電鏡證明脫灰脫硫機理。
23
堿金屬氯化物對金屬材料的高溫腐蝕特性研究
仝聲;王治宙;康亞倩;呂媛;牛艷青
筆者通過模擬煙氣氣氛對金屬材料15CrMoG和T91進行高溫腐蝕試驗,并采用KCl涂抹方法模擬受熱面表面堿金屬鹽的沉積腐蝕現象,利用SEM、EDS和XRD等檢測方法分析腐蝕產物的形貌與組成,研究金屬材料、腐蝕時間和反應溫度對堿金屬氯化物高溫腐蝕的影響。
24
半焦空氣分級燃燒NOx排放試驗研究
李慧;楊石;周建明
筆者為了實現半焦在煤粉工業鍋爐中的穩定燃燒及NOx排放的降低,采用兩段式滴管爐開展半焦空氣分級燃燒NOx排放規律研究。筆者對半焦空氣不分級燃燒NOx排放規律進行了研究,主要探究了主燃區溫度（1000～1400℃）及過量空氣系數的影響,為后續空氣分級燃燒降低NOx的效果提供對比依據。半焦空氣分級燃燒試驗主要研究了主燃區溫度（1000～1400℃）及二次風比例（0.4～0.8）的影響,并從燃盡率、NOx減少比例、灰樣微觀孔隙和形貌等方面進行論證。
25
高速煤粉燃燒器內燃燒特性數值模擬及結構優化
張鑫;陳隆
筆者以14MW高速煤粉燃燒器為研究對象,采用數值模擬的方法,研究旋流強度、二次風溫度等關鍵參數對燃燒器內煤粉燃燒的影響,針對燃燒器內煤粉燃燒特點進行結構優化設計。
26
濕煙羽治理中脫硫系統水平衡影響因素分析
楊愛勇;舒喜;韋飛;祝業青
筆者通過對歷史在線數據、理論分析與計算,對燃煤電廠脫硫水平衡的影響因素進行全面總結與量化分析。明確燃煤煤質、環境條件、脫硝等環保設施對脫硫水平衡的影響。燃煤煤質的全水和氫含量影響最大，環境溫度和濕度的影響明顯，空氣過剩系數（或氧量）也有較大影響。采用SNCR等工藝時,尿素溶液中含大量水,對脫硫排煙溫度的影響可達1℃。脫硫入口煙溫對脫硫排煙溫度的影響明顯,具體差異與脫硫入口煙溫和煤質有關。此外,機組負荷等因素也會對脫硫水平衡產生較大影響。
27
氣氛對氧化物吸附氣相砷的影響及機理分析
何梓謙;余圣輝;張成;許豪;方慶艷;陳剛
為了探究煙氣中不同酸性氣氛對氧化物吸附氣相砷的影響特性,選取燃煤飛灰中部分礦物質氧化物CaO、MgO、Fe2O3為吸附劑,在兩段式固定床反應器中開展700/900℃模擬煙氣氣氛、O2/CO2氣氛及含有HCl、SO2氣氛的模擬煙氣條件下氧化物吸附氣相砷試驗。樣品吸附砷含量經HCl酸液提取后由原子熒光光度計測量,吸附劑比表面積和孔隙結構特性由BET分析獲得,樣品微觀形貌經SEM分析獲得。
28
粉煤灰濕式化學法合成沸石及其對重金屬的吸附脫除研究
王文霞;鄭梓涵;張軒;喬瑜;徐明厚
針對粉煤灰固廢的處理/處置問題,采用濕式化學的方法將其合成沸石,探索粉煤灰的資源化高值利用方式。通過設計四因素、三水平的正交合成試驗,結合陽離子交換容量的評價,確定濕式化學方法下粉煤灰合成沸石的最佳工況。為了檢驗合成的沸石對陽離子重金屬的吸附脫除效果,進行9種正交工況下合成的沸石對重金屬Pb（Ⅱ）的吸附脫除試驗,同時研究了合成的沸石對陰離子基團的吸附脫除。
29
煤制油選煤廠煤顯微組分遷移規律
朱子祺
筆者以煤制油選煤廠的流程樣品為試驗煤樣,通過工業分析、顯微鏡分析和紅外光譜分析方法,結合在線計量工具,分析了不同有機組分在生產過程中的遷移規律,給出了選煤廠提高產品質量的理論途徑。
30
擾流件排列對亞微米顆粒湍流團聚效率影響研究
李正鴻;劉鶴欣;楊富鑫;馮鵬;譚厚章
燃煤工業亞微米顆粒物的排放會危害環境和人體健康,而團聚方法是脫除亞微米顆粒的主要手段之一。通過搭建亞微米顆粒湍流團聚試驗臺,利用掃描電遷移率粒徑譜儀（SMPS）測量湍流段前后進出口亞微米不同粒徑數量濃度,研究不同擾流柱排列對亞微米顆粒團聚效率的影響,并結合Fluent軟件分析了流場對顆粒團聚效率的影響。

截止時間：2022年01月03日15:00
論文評選結果將在“潔凈煤技術”微信公眾號上公布，敬請關注。
注：日前評選并公示的“2020年十大綜述”文章自動入選年度優秀論文。

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唐山神州機械集團有限公司
唐山神州機械集團有限公司總部位于環渤海經濟圈的核心、美麗的海濱城市——唐山，公司成立于2000年，擁有各種先進的大型加工制造裝備，經過多年發展已經形成以干法選煤新工藝、新裝備研發、選煤工程設計和咨詢、選煤裝備制造、選煤加工服務于一體的國家級高新技術企業，擁有國內煤炭干法加工裝備工程技術研究中心，并在美國、澳大利亞設立了全資子公司及研發團隊。2018年“煤炭高效干法分選關鍵技術及應用”獲國家科學技術進步獎二等獎，2021年神州機械集團被認定為國家專精特新“小巨人”企業。
公司主導產品包括CZM可移動式智能超級干選機、ZM智能高效礦物分離機、IDS智能干選機、全粒級干法選煤工藝裝備系統、FGXH環保型復合式干選系統、干法重介分選機、DDU雙干工藝煤提質系統等系列產品，主要銷往全國26個省、市、自治區并出口到美國、俄羅斯、哈薩克斯坦、烏克蘭、波蘭、土耳其、南非、印度、巴西、印尼等21個國家。
公司擁有國內外授權專利近百項，其中發明專利35項，國際專利15項，并先后承擔了國家“863計劃”引導項目、國家科技部、國家重點新產品等科研項目，多次受到國家、省、市各級部門的表彰。
公司建立健全了現代化的科學管理制度，企業獲得了ISO9001質量管理體系認證、環境管理體系認證和職業健康安全管理體系認證等。自成立之初，就樹立了“全球視野、科技創新、誠信天下，發展永恒”的企業理念，抓質量、講信譽、重服務，注重產品的研發與創新，連續多年被評為“全國十佳選煤設備制造廠”。
綠水青山就是金山銀山，神州集團正在認真踐行這個理念，愿與社會各界朋友攜手合作，不斷推動綠色選煤技術的發展，助力實現雙碳目標，為建設美麗中國持續做出更大貢獻，共創美好未來。