化学链置换燃烧数值模拟

燃烧过程中减排CO2已成为当前研究热点,化学链置换燃烧(CLC)可在没有额外能耗的前提下,将CO2从燃烧产物中分离出来,是一种崭新的洁净燃烧方式。目前国内外关于CLC模型的相关文献基本没有报道,基于欧拉多相流和化学动力学基础,利用计算流体力学软件(FLUENT)首次建立了CLC燃料反应器(CaSO4和H2)的反应动力学模型,并针对氢气的分压和床内反应温度对化学链燃烧的影响进行了相关的数值模拟。结果表明:氢气的分压和床内温度是影响化学链燃烧的重要参数,分压和温度的升高,提高了氢气的转化率。     

携带Kallistatin的溶瘤腺病毒载体构建及其对肝癌细胞的体外杀伤效应

采用靶向基因-病毒治疗策略,通过同源重组的方式构建了携带Kallistatin（KAL）的重组溶瘤腺病毒ZD55-KAL,并研究其对肝癌细胞的杀伤作用。通过PCR方法鉴定病毒构建正确;MTT法检测病毒对肝癌细胞的杀伤能力和对正常细胞的安全性;结晶紫染色观察细胞凋亡现象。结果显示：经目的病毒ZD55-KAL感染后肝癌细胞出现明显的病变和生长抑制,而正常细胞未出现病变现象,表明目的病毒具有较高的安全性和对肿瘤细胞的特异性杀伤能力。此外ZD55-KAL感染肝癌细胞后引起凋亡,所携带的治疗基因KAL能通过促进肿瘤的凋亡达到抑制肿瘤细胞生长的效果。     

基于液态空气储能技术的新型整体煤气化联合循环系统分析

液态空气储能技术是一种环境适应性好、容量大的电能存储技术,将液态空气储能技术与整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)相结合,利用液空储能技术获取燃气轮机发电所需的高压空气,提高燃气轮机的出功,同时提高IGCC发电系统调峰、调频的能力,提高电能质量。本文从热力学角度出发,对该新型整体煤气化联合循环发电系统进行分析计算,建立系统物质和能量平衡,计算了系统的主要工艺参数。结果表明,净功率为150MW的液态空气-整体煤气化联合循环发电系统,燃气轮机净功率为95.9MW,汽轮机功率为53.9MW,系统热效率为52.8%;相同参数下未应用液态空气储能技术的整体煤气化联合循环发电机组功率为151.4MW,而传统简单循环燃气发电机组热效率仅为35.8%。     

生物油改性及催化热解技术研究进展

生物质快速热解制取生物油是一种生物质能源热转化的重要方式,是目前可再生能源利用研究的热点。文中介绍了快速热解技术的发展现状,详细讨论了生物质油的特性以及生物质油精制和改性方法,包括催化加氢、催化裂解、添加溶剂与乳化技术,以及近年来倍受关注的生物质催化热解技术。     

基于铁矿石载氧体加压煤化学链燃烧的试验研究

在反应温度为970℃、压力范围为0.1～0.6 MPa的条件下,以铁矿石为载氧体,采用固定床反应器,对煤化学链燃烧进行了试验研究,考察了加压对燃料反应器内水蒸气气氛下煤化学链燃烧的反应特性.结果表明:加压能加快煤水蒸气气化速率,加强水气转换反应,并对煤气组分产生影响,使CO浓度降低,CO2和H2浓度升高;加压后还原反应烟气中不再含有H2,CO和CH4的浓度也变得很低,说明加压可提高还原反应中煤气的转化率;随着压力的升高,碳转化率先升高后又降低,存在着一个中间压力值,使碳转化率最高.     

基于新型循环载氧体的天然气化学链燃烧热力学研究

以CH4为燃料对基于CaSO4载氧体的化学链燃烧的热力学性能进行了分析研究,计算了CaSO4在CH4氛围中的还原-氧化的热力学参数与温度的关系,分析结果显示,在一定的温度范围内,以CaSO4为载氧体实现化学链燃烧具有可行性,是一种理想的载氧体。基于Gibbs能最小化方法建立了化学链燃烧技术模型,模拟了温度,CH4与CaSO4摩尔比对燃料反应器和空气反应器的影响。结果表明,燃料反应器最佳反应温度850℃～900℃,空气反应器最佳反应温度为1000℃～1050℃,CH4与CaSO4的摩尔比最佳摩尔比为1。研究结果对燃煤化学链燃烧具有参考价值。     

基于TG-FT IR分析的木屑热解机理

采用热重 红外联用（TG-FT IR）方法考察了木屑的热解规律,选择Kissinger和Ozawa 2种算法对木屑热解动力学参数进行估算,并采用固定床实验装置考察了木屑热解反应温度对产物分布的影响。结果表明,在不同升温速率及热解终温为950℃的热解条件下,木屑底物的失重率维持在77%～83%,且热解产物以气相产物为主,包括CO₂、CH₄、CO等;当温度高于200℃时,底物出现明显的热解过程,最高失重率下对应的温度随着升温速率的增加而升高。Kissinger和Ozawa 2种算法得出木屑热解反应活化能E分别为130.14和133.21 kJ/mol,频率因子lnA分别为  26.28和26.47 min^-1。木屑热解较理想的热解温度应控制在700℃以上,此时热解产物以CO、CO₂、CH₄、H₂气体为主;随着温度的升高,CO体积分数迅速下降,H₂体积分数迅速上升,CO₂和CH₄的体积分数基本不变。木屑固定床热解实验结果与其TG-FT IR的结果基本一致。     

基于深度学习的城市屋顶光伏面积识别及光伏发电潜力研究

计算屋顶可用光伏面积是估算屋顶光伏发电潜力的重要一步。本文基于城市GIS和卫星影像数据，使用卷积神经网络识别建筑轮廓及屋顶可用光伏面积。以长沙市核心区8 136个建筑为训练集，屋顶可用光伏面积率为87.0%;对预测区域4 883个建筑预测，预测可用面积率为71.4%。随后使用EnergyPlus对每栋建筑建立光伏系统模型，分别预测建筑在无遮挡、相互遮挡、考虑可用光伏面积和遮挡的情形。结果显示，在无遮挡情况下，长沙地区单位建筑轮廓面积光伏年发电量为102 kW·h/m²。考虑建筑相互遮挡后，发电量减少6.7%,平均为95.2 kW·h/m²。当考虑屋顶可用光伏面积和建筑相互遮挡后，光伏年平均发电量减少19.6%,为82.0 kW·h/m²。本文研究方法有利于准确评估城市光伏潜力，提高能源利用率。