加压气化炉给料系统变水分输送特性

在高压浓相输送试验台上进行煤粉输送试验,考察煤粉含水率对压损特性、质量流量的影响规律。结果表明：随着含水率的增加,褐煤的质量流量逐渐减小,烟煤的质量流量先增大后减小,相同含水率下褐煤的流动性较好。     

高压密相气力输送固气比实验研究与广义回归神经网络模拟

煤粉高压密相气力输送是气流床加压气化的关键技术，其核心问题之一是如何获得较高的管路固气比。该文在输送压力可达3.7 MPa，管路固气比可达660 kg×m-3的气力输送中试实验台上进行系统的研究，考察输送压力、输送差压、流化风量、充压风量、补充风量、煤粉含水率等因素对管路固气比的影响，并建立广义回归神经网络(GRNN)对其进行了有效模拟。上述工作将为系统的控制和运行提供一定的指导，同时为深化高压密相气力输送的研究奠定基础。     

高CO2浓度下石灰石硫化特性实验研究

借助热重分析天平、扫描电子显微镜、氮吸附仪对石灰石在高CO_2浓度下的硫化特性进行了研究．实验结果表明,高CO_2浓度下石灰石直接硫化时Ca的最终转化率及在高硫化程度时的硫化速率均比CaO-SO_2硫化高很多．测得直接硫化反应由化学反应控制时的表观活化能为93．5 kJ/mol,且表观活化能随Ca转化率的升高而增加．直接硫化所形成的CaSO_4产物层表现出多孔性且比较疏松,而且产物层的比孔容积和平均孔径均随温度的升高而呈指数增长．     

垂直管煤粉高压密相气力输送特性的模拟研究

基于颗粒动力学理论,采用k-e-kp-e p湍流模式,对垂直管内高压密相上升流的三维流动行为进行了数值模拟,其颗粒浓度高达30%,并对部分模拟结果进行了实验验证。模拟过程中考虑了气固两相之间的湍流相互作用,得到了两相速度分布、浓度分布和湍流强度分布,考察了表观气速、输送压力和煤粉粒径对流动行为的影响。模拟结果显示：表观气速的增加导致压降梯度先减小后增加,导致煤粉浓度减小;输送压力的减小导致压降梯度减小;煤粉粒径的增加导致压降梯度增加。通过实验得到了表观气速和输送压力对压降梯度的影响。数值模拟结果与实验结果吻合较好。     

市政污泥中低温气化及重金属迁移转化特性

利用管式炉进行了污泥CO₂气化实验,并与N₂热解实验进行对比,系统研究了污泥中低温气化及重金属迁移转化特性。研究发现：热解过程中各可燃气体释放速率峰值出现的时间顺序为CO峰 < H₂次峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰,气化过程中为CO主峰 < CH₄峰≈C_nH_m峰 < H₂主峰 < CO次峰。在450~550℃的区间内,气化和热解的冷煤气效率、样品失重率及残渣含碳量均相近,温度超过550℃冷煤气效率差距逐渐增大,温度超过700℃,样品失重率及残渣含碳量差距逐渐增大。气化温度为850℃时,冷煤气效率达87%。在450~700℃的区间内,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的残留率均随温度增加呈缓慢降低的趋势,在700~850℃区间,上述重金属的残留率下降较快。Cd的残留率在450~550℃区间缓慢下降,550~700℃区间快速降低,700~850℃区间缓慢降低。气化残渣中Cr、Ni、Zn、As、Cd的稳定形态所占比例相较于污泥原样明显提高,而Pb、Cu的稳定形态所占比例与污泥原样相近。污泥中温（700℃）气化时,冷煤气效率约为50%,气化残渣中Cr、Ni、Cu、Zn、As的残留率约为高温（850℃）下的1.2倍,Pb约为2.7倍,Cd为7.5倍,残渣中各重金属的稳定形态比例与高温时接近,环境危害性小。     

城市污泥流化床燃烧过程中气态污染物排放特性

在6kW_th鼓泡流化床实验台上进行了城市污泥的燃烧实验,研究了烟气再循环气氛和空气气氛下燃烧温度、过量氧气系数、二次风比率对气态污染物排放特性的影响。研究结果表明：燃烧温度升高,NO排放浓度明显升高,SO₂排放浓度亦呈上升趋势;过量氧气系数提高,NO排放浓度呈显著上升趋势,SO₂排放浓度则呈下降趋势;增大二次风比率,NO排放浓度呈现先降低后升高的趋势,但总体减排效果并不明显,SO₂排放浓度出现少量增长;烟气再循环工况下,NO排放浓度随燃烧温度和过量氧气系数变化的趋势与空气气氛燃烧时一致;烟气再循环率从0增加至1,NO排放浓度明显下降;烟气再循环率达到较高值后,NO排放浓度随之提高而降低的趋势减弱;烟气再循环率逐渐升高过程的前期,烟气中CO浓度出现显著升高;再循环率超过0.3后,CO浓度在一定范围内波动,不再升高。     

高压密相气力输送固相流量的实验与GRNN网络预测

煤粉高压密相气力输送是气流床加压气化的关键技术之一.在输送压力可达3.7 MPa,管路固气比可达660 kg/m3的气力输送实验台上进行系统的研究,考察输送压力、输送差压、流化风量、充压风量、补充风量、煤粉含水率等条件对固相质量流量的影响.结果表明:固相流量随着输送差压的增大而增大;随着流化风量的增大而先增大后趋向于某一定值;注入风量一定时,随着充压风量的增大而先减小后增大;与补充风量的大小基本无关;随着煤粉含水率的增大而减小.同时建立广义回归神经网络(GRNN)对固相流量进行了有效预测,最大预测误差在2.3%以内.上述工作将为系统的控制和运行提供一定的指导,同时为深化高压密相气力输送的研究奠定基础.     

空气PM2.5污染分析以及环境治理研究

PM2.5(细颗粒物)是构成雾霾的主要物质，对环境与人体均产生严重危害，以江苏省为目标区域，进行空气PM2.5污染分析以及环境治理研究。分析江苏省当前空气PM2.5污染现状，选择连云港市、扬州市和常州市作为PM2.5浓度监测点，设定采样日期为2020年1月1日至12月31日，通过采样器和滤膜获取PM2.5浓度数据。分析结果显示，3个监测点的PM2.5日均质量浓度分别为0.005～0.261、0.004～0.083和0.009～0.081 mg/m³;监测点第一季度的样本超标率较高，即江苏省2020年第一季度的PM2.5污染较为严重；全年PM2.5重污染天数达到41 d,分别占全年总污染天数和全年天数的93.2%和11.2%;夏季降雨量较大，空气相对清洁；风速与空气内PM2.5质量浓度之间存在负相关性。同时针对PM2.5污染提出完善生态环境保护的相关法律法规，开发太阳能、风能与天然气等清洁能源以及提升环境污染治理力度等环境治理措施。