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本書根據(jù)高等學(xué)校能源動(dòng)力領(lǐng)域人才培養(yǎng)要求編寫，全書分三篇共十四章，全面系統(tǒng)地介紹了煤炭、天然氣和生物質(zhì)作為電力燃料的基礎(chǔ)理化特性、發(fā)電工藝特性、檢測(cè)表征技術(shù)、轉(zhuǎn)化利用技術(shù)以及數(shù)字化驗(yàn)收技術(shù)。從燃料的起源、生產(chǎn)、運(yùn)輸、接卸、儲(chǔ)存、驗(yàn)收、使用、排放全生命周期，詳細(xì)闡述了燃料質(zhì)量與發(fā)電過程安全、高效、環(huán)保的內(nèi)在聯(lián)系；結(jié)合最新研究動(dòng)態(tài)，采用技術(shù)專題形式對(duì)電力燃料利用先進(jìn)技術(shù)、二氧化碳捕捉利用封存技術(shù)、生產(chǎn)難點(diǎn)熱點(diǎn)問題進(jìn)行了集中討論。本書的特點(diǎn)在于涉及面廣、學(xué)科交叉性強(qiáng)，可為讀者提供一站式閱讀。

1.知識(shí)點(diǎn)覆蓋全面、深度恰當(dāng)，對(duì)煤炭、天然氣和生物質(zhì)三類電力燃料從基礎(chǔ)知識(shí)、物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)、對(duì)發(fā)電過程安全經(jīng)濟(jì)環(huán)保的影響、智能化質(zhì)量驗(yàn)收以及有關(guān)最新科技進(jìn)步等方面進(jìn)行系統(tǒng)介紹全面系統(tǒng)地介紹。 2.結(jié)合最新研究動(dòng)態(tài)，采用技術(shù)專題形式對(duì)電力燃料利用先進(jìn)技術(shù)、二氧化碳捕捉利用封存技術(shù)、生產(chǎn)難點(diǎn)熱點(diǎn)問題進(jìn)行了集中討論。

我國(guó)目前仍是以化石能源為主導(dǎo)的電力結(jié)構(gòu)體系，煤電作為我國(guó)現(xiàn)階段電力供應(yīng)的主體電源，雖然裝機(jī)規(guī)模已降至50%以下，但因我國(guó)化石能源儲(chǔ)量豐富、穩(wěn)定性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性高，發(fā)電量占比仍超過70%，并擔(dān)負(fù)著應(yīng)急保障和調(diào)峰的重任。清潔能源近年發(fā)展迅速，到2020年底裝機(jī)規(guī)模占比已超過50%，代表著我國(guó)電力未來發(fā)展的潮流和方向。但由于目前清潔能源存在間歇、不穩(wěn)定的特點(diǎn)，因此無法獨(dú)自支撐和保障我國(guó)電力需求和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
在碳達(dá)峰、碳中和的雙碳目標(biāo)和清潔能源在電力消費(fèi)中占比不斷提高的條件下，發(fā)揮化石能源在電力托底保供中壓艙石作用的關(guān)鍵在于持續(xù)推進(jìn)煤電機(jī)組靈活性改造，加大超低排放的技改力度，加快高污染、高排放煤電淘汰步伐，加強(qiáng)碳捕捉、封存與利用技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化，建立環(huán)境友好型的新煤電，實(shí)現(xiàn)煤電脫胎換骨；加快推進(jìn)數(shù)字化、智能化建設(shè)，推動(dòng)傳統(tǒng)煤電的調(diào)峰靈活性，助力打造智慧柔性包容、綜合高效智慧的新型電力體系。
電力燃料是火力發(fā)電的第一生產(chǎn)要素，煤炭在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中一直扮演著舉足輕重的角色。雖然煤炭作為燃燒發(fā)電的地位將在未來40年的時(shí)間內(nèi)逐步弱化，但目前仍作為主要能源提供者的煤電，在更加深入地挖掘節(jié)能、提效和減排潛力的要求下，需要更加全面了解和深入掌握煤炭的發(fā)電利用特性，充分利用好每一粒煤炭。天然氣具有高效、靈活、低污染的電力燃料特性，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)中，是煤炭替代的首選過渡性電力燃料。我國(guó)在重型燃?xì)廨啓C(jī)制造、運(yùn)維等方面正在逐步打破國(guó)外供應(yīng)商的技術(shù)壟斷，獲得了可喜的成就。隨著煤氣化、煤層氣、頁巖氣、天然氣水合物等資源的規(guī)模化開發(fā)，輸氣管網(wǎng)的互聯(lián)互通和利用技術(shù)水平的提升突破，以天然氣為代表的氣體燃料必將成為電力生產(chǎn)的重要能源形式，發(fā)揮通向低碳經(jīng)濟(jì)的橋梁和紐帶作用。生物質(zhì)燃料具有零碳排放特性，生物質(zhì)灰渣又是獨(dú)特的土壤改良劑，在生物質(zhì)直燃技術(shù)、氣化耦合和摻燒發(fā)電方面取得了成功經(jīng)驗(yàn)。隨著全社會(huì)對(duì)生物質(zhì)發(fā)電利用重視和技術(shù)進(jìn)步，未來會(huì)逐步加大生物質(zhì)發(fā)電的比例，是發(fā)電碳中和目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)的重要能源利用途徑。因此，本書對(duì)煤炭、天然氣和生物質(zhì)三類電力燃料從基礎(chǔ)知識(shí)、物理化學(xué)結(jié)構(gòu)、先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)、對(duì)發(fā)電過程安全經(jīng)濟(jì)環(huán)保的影響、智能化質(zhì)量驗(yàn)收以及有關(guān)最新科技進(jìn)步等方面進(jìn)行系統(tǒng)介紹，以期達(dá)到知識(shí)點(diǎn)覆蓋全面、深度恰當(dāng)?shù)男Ч?br />本書由華電電力科學(xué)研究院有限公司教授級(jí)高級(jí)工程師李小江主編，上海電力大學(xué)朱群志教授、浙江大學(xué)王凱歌研究員和方夢(mèng)祥教授參加編寫。其中第一篇以李小江為主編寫，第二篇以朱群志為主編寫，第三篇以王凱歌為主編寫，方夢(mèng)祥參與編寫了第三篇部分內(nèi)容，王凱歌參與編寫了第一、二篇的部分內(nèi)容，全書由李小江統(tǒng)稿。由于受篇幅限制，部分內(nèi)容以二維碼形式提供延伸在線閱讀。全書由太原理工大學(xué)李晉平教授主審。
限于編者水平，疏漏和不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正！

李小江，男，澳大利亞莫納什大學(xué)潔凈燃料發(fā)電專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位。長(zhǎng)期從事煤炭清潔發(fā)電和高效利用領(lǐng)域（涉及化學(xué)工程、熱能工程和材料工程等交叉領(lǐng)域）的技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用研究。擔(dān)任華電電力科學(xué)研究院有限公司首席研究員、中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)能源動(dòng)力工程學(xué)科教學(xué)委員會(huì)委員、浙江大學(xué)能源工程博士校外導(dǎo)師、中澳聯(lián)合能源研究中心執(zhí)行委員會(huì)委員、國(guó)家青年千人評(píng)審專家、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力化學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員、全國(guó)煤炭標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、電力工業(yè)電廠化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、全國(guó)煤質(zhì)與資源評(píng)價(jià)技術(shù)委員會(huì)副主任委員、中國(guó)質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)煤炭專業(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)。 主導(dǎo)和參與的發(fā)電用煤質(zhì)量抽查辦法的研究、煤灰熔融溫度國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究和制備、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的火電廠燃料全過程管理與智能摻燒系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用、基于660MW機(jī)組低劣質(zhì)煤智能摻燒系統(tǒng)平臺(tái)建立與應(yīng)用、基于煤炭檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)開發(fā)與建設(shè)，火電廠燃料技術(shù)監(jiān)督模式的建立和實(shí)踐、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電廠燃料全過程智能管控關(guān)鍵技術(shù)研究與示范、燃煤鍋爐大比例安全高效燃用準(zhǔn)東煤的技術(shù)研究開發(fā)與應(yīng)用等研究項(xiàng)目榮獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)和管理創(chuàng)新獎(jiǎng)。 主編或參編《電力工業(yè)部計(jì)量檢定人員培訓(xùn)考核教材》1996、遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，《動(dòng)力用煤煤質(zhì)檢測(cè)與管理》2000.9、中國(guó)電力出版社，《中國(guó)電力百科全書》2001.1、中國(guó)電力出版社，《電廠化學(xué)》2009.1、武漢大學(xué)出版社，《電廠化學(xué)概論》2013.3、化學(xué)工業(yè)出版社和《電力燃料采制化技能競(jìng)賽題庫》2020.6、中國(guó)電力出版社。 主編和參編GB/T7562-2010《發(fā)電煤粉鍋爐用煤技術(shù)條件》、GB/T 18666-2014 《商品煤質(zhì)量抽查和驗(yàn)收方法》、DL/T1668-2016《火電廠燃煤管理技術(shù)導(dǎo)則》、DL/T 1339-2014 《火電廠煤炭破碎縮分聯(lián)合制樣設(shè)備性能試驗(yàn)規(guī)程》、DL/T1712-2017《火力發(fā)電廠煤的自燃傾向特性測(cè)定方法》、T/CAQI55-2018《煤炭機(jī)械化采樣系統(tǒng)水分偏差實(shí)驗(yàn)方法》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)14項(xiàng)。 發(fā)表科技論文30余篇，其中12篇作為第一作者發(fā)表在國(guó)際著名期刊和國(guó)際會(huì)議。

序
前言
第一篇煤炭燃料
第一章煤炭基礎(chǔ)1
第一節(jié)煤炭的形成1
第二節(jié)煤炭開采7
第三節(jié)煤炭洗選9
第二章煤炭結(jié)構(gòu)14
第一節(jié)巖相結(jié)構(gòu)14
第二節(jié)礦物結(jié)構(gòu)20
第三節(jié)煤炭有機(jī)質(zhì)分子結(jié)構(gòu)25
第三章煤炭特性表征33
第一節(jié)電力用煤分析通則33
第二節(jié)煤炭樣品采集39
第三節(jié)煤炭樣品制備57
第四節(jié)煤炭物理特性65
第五節(jié)煤炭工業(yè)分析69
第六節(jié)煤炭元素分析76
第七節(jié)煤炭發(fā)熱量測(cè)定81
第八節(jié)電力用煤發(fā)電工藝特性86
第九節(jié)電力用煤國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)92
第十節(jié)煤質(zhì)指標(biāo)之間的相互關(guān)系101
第四章煤炭分類108
第一節(jié)國(guó)際煤炭分類108
第二節(jié)美國(guó)煤炭分類111
第三節(jié)澳大利亞煤炭分類115
第四節(jié)俄羅斯煤炭分類117
第五節(jié)蒙古煤炭分類121
第六節(jié)中國(guó)煤炭分類122
第五章煤炭與電力生產(chǎn)125
第一節(jié)煤炭發(fā)電過程125
第二節(jié)燃煤鍋爐及燃燒127
第三節(jié)電力用煤特性與火電廠運(yùn)行133
第四節(jié)受熱面結(jié)渣沾污135
第五節(jié)煤炭的磨損140
第六節(jié)鍋爐受熱面腐蝕142
第七節(jié)先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)144
第六章電力用煤技術(shù)專題148
第一節(jié)燃料特性表征數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)148
第二節(jié)電力用煤智能化驗(yàn)收156
第三節(jié)電力用煤科學(xué)存儲(chǔ)165
第四節(jié)電力用煤熱值差技術(shù)管理170
第五節(jié)電力用煤摻配摻燒174
第六節(jié)先進(jìn)燃料表征技術(shù)180
第七節(jié)CO2捕集利用和封存技術(shù)192
參考文獻(xiàn)207
第二篇天然氣燃料
第七章燃?xì)饣A(chǔ)209
第一節(jié)燃?xì)獾男纬杉胺诸?09
第二節(jié)燃?xì)獾拈_采216
第三節(jié)燃?xì)獾募庸?17
第四節(jié)燃?xì)獾倪\(yùn)輸225
第八章天然氣特性及表征232
第一節(jié)天然氣基礎(chǔ)特性232
第二節(jié)量質(zhì)驗(yàn)收操作指南240
第九章燃?xì)獍l(fā)電過程248
第一節(jié)燃?xì)獾慕有杜c儲(chǔ)存248
第二節(jié)燃?xì)赓|(zhì)量與發(fā)電250
第三節(jié)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)254
第四節(jié)煙氣污染物控制268
第十章燃?xì)饧夹g(shù)專題277
第一節(jié)燃?xì)獍踩芾?77
第二節(jié)燃?xì)庥?jì)量和鑒別技術(shù)284
參考文獻(xiàn)291
第三篇生物質(zhì)燃料
第十一章生物質(zhì)燃料基礎(chǔ)294
第一節(jié)概述294
第二節(jié)生物質(zhì)燃料理化特性300
第十二章生物質(zhì)燃料的收集和特性表征306
第一節(jié)生物質(zhì)燃料收集加工306
第二節(jié)生物質(zhì)燃料特性表征310
第十三章生物質(zhì)燃料發(fā)電過程316
第一節(jié)生物質(zhì)燃料發(fā)電工藝特征316
第二節(jié)生物質(zhì)燃料儲(chǔ)存和運(yùn)輸317
第三節(jié)生物質(zhì)燃料給送320
第四節(jié)生物質(zhì)燃料發(fā)電工藝324
第五節(jié)生物質(zhì)燃燒灰渣處理利用343
第六節(jié)生物質(zhì)燃料質(zhì)量與安全經(jīng)濟(jì)環(huán)保電力生產(chǎn)348
第十四章生物燃料技術(shù)專題357
第一節(jié)有機(jī)固體廢棄物發(fā)電技術(shù)357
第二節(jié)基于生物質(zhì)的多聯(lián)產(chǎn)工藝364
第三節(jié)碳中和背景下的生物質(zhì)能利用前景展望369
參考文獻(xiàn)378