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碳捕集耦合原位电催化转化技术研究进展
熊卓;吴海龙;李强;赵永椿;张军营;【目的】碳捕集利用技术是实现CO2减排的关键性技术，但其规模化应用面临高能耗、高成本问题。碳捕集与原位电催化转化技术耦合可以实现协同效果，避免了捕获介质的再生和CO2的释放，提高能量效率且降低生产成本，为实现碳中和提供关键技术支撑。尽管这项技术前景广阔，但反应机理、捕获介质的选择等问题亟需深入探索。【方法】本文通过分析相关文献，介绍了碳捕集耦合原位电催化转化技术原理，系统梳理并总结了液固反应体系和气固反应体系的特性，重点分析了胺溶液等反应体系的研究进展，探讨反应体系的优缺点及关键技术挑战。【结果】研究表明，液固反应体系中，胺溶液体系在CO2捕集方面工艺成熟，但传质受限导致其电解性能不如传统电催化还原技术；碳酸(氢)盐溶液体系性能可媲美气相电解槽，但使用双极膜导致能耗高，下游处理难度大；氨基酸盐溶液体系具有高CO2吸收率、低蒸气压和O2耐受性，但研究报道有限；离子液体体系在环境条件下也能实现高效CO2转化，但传质受限，产物分离难度大、成本高。气固反应体系中，金属有机框架材料、共价有机框架材料等多孔纳米材料电极具有定向调控等优势，可实现直接吸附耦合原位电催化转化，但选择性不足、稳定性差等限制其工业应用。【结论】液固反应体系和气固反应体系各有优劣，需根据实际情况优选技术路线。未来应聚焦于筛选兼具捕获效率和电解性能的电解质或催化剂、电解槽设计以及复杂烟气环境下抗中毒催化剂研究，推动碳捕集和电催化转化的高效集成和规模化应用。
粉煤灰制备地聚物复合材料低速冲击下力学性能
孙剑;占先春;李兵;刘欣雨;许芸;王紫群;孟小焕;胡汉云;【目的】为提高粉煤灰的资源化利用率并降低其对环境的影响，本研究致力于将粉煤灰作为主要原料之一，制备地聚物复合材料（one-part fiber-reinforced geopolymer composites,OP-FRGC），并研究其力学性能。【方法】以粉煤灰、高炉矿渣等原材料为前驱体，分别掺入2%体积分数的聚乙烯（polyethylene,PE）、聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）和聚丙烯（polypropylene,PP）纤维，制备试件并对不同纤维增强的OP-FRGC进行静力学性能测试、抗冲击试验和裂缝扩展分析。【结果】掺入2%体积分数PE纤维的OP-FRGC(OP-FRGC-PE)的抗压强度、极限拉伸应变和拉伸强度分别可达49.49 MPa、6.87%和6.78 MPa，高于掺入2%体积分数PVA纤维的OP-FRGC-PVA(44.56 MPa、3.57%和5.94 MPa)以及掺入2%体积分数PP纤维的OP-FRGC-PP(39.91 MPa、1.14%和4.96 MPa)。在5、10和15 J能量的单次与累积冲击试验中，OP-FRGC-PE的最大冲击力为12 477.4 N，分别是OPFRGC-PVA的1.24倍和OP-FRGC-PP的1.43倍。此外，不同冲击能量和次数下的裂缝最大宽度与分形维数的计算数据表明，OP-FRGC-PE的最大裂缝宽度和分形维数均低于OP-FRGC-PVA和OP-FRGC-PP，这证明OP-FRGC-PE具有更小的塑性变形和较低的冲击损伤。【结论】掺入PE纤维的OP-FRGC相较于PVA和PP纤维体系在静力学性能、抗冲击性能及裂缝扩展控制方面表现出显著优势，使其在对韧性、耐久性和裂缝控制要求较高的工程领域中具备较为广阔应用潜力。
基于阵列式烟气流量测量系统单点测量精度的数值模拟研究
冒文莉;江健;王晓佳;【目的】随着工业化快速发展，煤炭等化石燃料造成了严重的环境污染。烟气作为工业生产过程的主要大气污染物，其排放量对环境污染的影响尤为显著。因此，准确测量烟气流量成为控制污染、优化能源利用的关键举措。阵列式测量系统作为一种新型的高精度流量测量技术，已逐渐成为主流方式。【方法】本文通过计算流体力学软件构建环形低速风洞的数学模型，探讨测量平台流场稳定性与测量设备皮托管结构设计（安装角度、测孔斜度、流量等关键参数）对阵列式测量系统单点测量精度的影响规律。【结果】研究结果表明：（1）环形低速风洞在不同的流量下具有良好的流场稳定性；（2）皮托管结构设计中，垂直安装测量方式比偏移30°安装测量的效果要好，相对标准误差由8.67%降至3.87%;(3)皮托管测量精度随着测孔斜度的增加而增大，而第一工作段中保持在30°时的测量相对误差最小，仅为2.16%，但具体测孔斜度还应根据实际情况决定；（4）测量相对标准误差与测量平台入口流量成正线性关系，因此在相同测量条件下，还需考虑测量介质的流量范围。【结论】该研究成果有望对阵列式测量系统在烟气流量测量领域发挥更大的作用，提高烟气排放量的精准监测把控，大力推动“双碳”目标下工业智能化和火电绿色化的发展。
软测量技术在火电机组中的典型应用研究进展
王若旭;陈晴;武文斌;施梁;李德波;金凤雏;【目的】随着中国能源结构复杂化，火电机组深调运行时面临稳燃困难、能耗升高与污染物调控失准等问题。为提升火电机组负荷波动所导致的入炉燃料量、发热量、烟气成分及主蒸汽流量等关键参数动态变化时的测量准确度，克服传统测量手段存在周期长、成本高或依赖经验值的局限，【方法】本文构建了基于机理-数据混合驱动的软测量技术体系：通过热力学平衡方程与燃烧反应机理建立辅助变量关联网络；采用异常值剔除、时序对齐及主成分分析提升数据质量；结合支持向量机、随机森林等算法的非线性映射能力，嵌入滤波等动态补偿机制，形成自适应变工况的预测模型。【结果】研究表明，软测量技术应用于火电机组可实现入炉煤发热量预测误差<0.5 MJ/kg、NOx浓度测量延迟≤30 s、主蒸汽流量精度>98.5%，支撑660 MW机组供电煤耗降低1.1 g/(kW·h)、脱硝系统氨逃逸率下降35%。【结论】提出多场景建模准则，针对小样本/线性问题优选支持向量机模型，对强时序特性参数采用长短期记忆网络，为工程人员提供跨工况的算法选型依据。通过软测量技术对核心参数的精准感知与动态优化，可以提升火电机组在宽负荷条件下的控制品质与运行能效。
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期刊简介
刊名：《电力科技与环保》
刊期：双月刊
国内刊号（CN）：32-1808/X
国际刊号（ISSN）：
ISSN 1674-8069
主管单位：
国家能源投资集团有限责任公司
主办单位：
国家能源集团科学技术研究院有限公司
学术支撑：
低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室
主要栏目：
热能工程 清洁发电 新能源发电 融合发电
联系电话：
编辑部主任：安风霞
025-89620866；15150504310
责任编辑：林正根
025-89620868；18795905901
责任编辑：沈凡卉
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责任编辑：俞 颖
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编务：王雅昀
025-89620871；13851407202