新型煤气化间接燃烧联合循环研究

以煤为燃料，通过气化和间接燃烧等技术，实现燃煤发电的CO2分离。水煤浆增压后，利用间接燃烧过程热源气化。以金属氧化物为载氧体，实现间接燃烧(CLC)，即载氧体与煤气的“燃烧”和载氧体与空气的再生，“燃烧”气相产物为H2O(汽) CO2，冷凝水后，可分离出CO2。结合燃气蒸汽联合循环技术，构成新型煤气化间接燃烧联合循环，实现燃煤高效和CO2分离。文中通过数学建模方法，对系统特性进行仿真计算，预测煤气成分，研究载氧体还原比率、循环倍率、煤气成分等参数对间接燃烧性能的影响，为间接燃烧技术的实验研究和系统概念设计提供基础数据。     

流化床锅炉虚拟表示研究

以VC++ 6.0为平台,结合Intra3D技术,研究流化床锅炉的可视化虚拟表示。在流化床锅炉数值仿真的基础上,运用计算机图形学的理论和方法,利用数字仿真的大量数据,借助于粒子运动系统的表示方法,虚拟地表示出流化床的颗粒和气泡的运动,并实现动态显示和基本的人机交互。该技术的研究,可拓展热力系统性能研究的思路,弥补试验或中试研究投资大周期长的不足,开拓出新型的热力系统的虚拟再现研究手段。     

化学链燃烧技术的研究进展

化学链燃烧技术是一种高效、清洁、经济的新型无火焰燃烧技术.介绍了化学链燃烧的基本概念及特点,总结了载氧体、化学链燃烧反应器及化学链燃烧系统分析的研究进展,并指出了化学链燃烧技术仍存在且亟待解决的问题.非金属载氧体、同体燃料化学链燃烧是该技术的最新研究热点,其中固体燃料化学链燃烧是未来研究的重要趋势.     

不同污泥混燃发电工艺生命周期评价

为从碳视角下研究市政污泥的最优处理工艺,通过生命周期评价方法,分别对市政污泥与一般工业固废、烟煤、稻秸混燃发电工艺的生命进程进行环境影响、资源消耗分析及碳排放核算。将3种污泥混燃工艺分为生产上游、生产过程和生产下游3个阶段,充分考虑全球性、区域性及局地性3个视角下各环境影响类型权重。计算结果表明,每处理1 t湿污泥(含水率65%),3种混燃工艺在全球性视角下总环境影响值最大,分别为0.87、0.12、0.09人·a/t;生产上游、生产过程(发电阶段)是导致环境恶化的2个主要阶段;全球变暖、酸化以及固体废弃物是对总环境影响贡献程度较大的3种环境影响类型;3种混燃工艺净碳排放量分别为6 522、742、410 kg (以CO₂计)。在资源消耗方面,污泥与一般工业固废混燃发电工艺的资源消耗潜值最大,其次为污泥与烟煤混燃发电工艺,污泥与稻秸混燃发电工艺最小。综合来看,污泥与稻秸混燃发电工艺是最环保且节约资源的污泥处置工艺,值得大力推广。     

清灰效率对炷状陶瓷过滤器的影响

研究了脉冲清灰效率对过滤过程的影响。假定粉尘结构在过滤和清灰中不变的条件下 ,对清灰效率的影响进行了分析。发现在一定的启动压降下 ,存在着一个最佳的清灰效率 ,即在 90 %～ 95 %之间。由于在运行的前几个循环中 ,粉尘压降、残留粉尘压降以及粉尘厚度、残留粉尘厚度存在较大的变化 ,因而在开始的几个循环中 ,不宜采用相同的清灰时间间隔     

基于小波变换的鼓泡流化床压力波动信号的分析

运用小波变换对鼓泡流化床内压力信号进行多尺度分解 ,并计算各尺度高频信号的功率谱积分 ,由此来对鼓泡床压力波动信号所含的丰富信息进行分析 ,这种分析方法充分体现了小波分析的优越性。通过对GeldartD类床料的实验、研究得出分解时选用的最佳小波基随流化速度变化的规律 ;尺度 6及尺度 5对应的高频信号分别可以表征气泡在床表面的破裂及在布风板附近的形成 ,尺度 4的高频信号是由气泡沿床层上升而引起的 ,这在以往使用傅立叶变换或只用功率谱分析是无法得出的。结果表明 ,小波变化结合功率谱分析是一种分析鼓泡流化床内压力脉动信号的有效方法     

生物质热解加氢制汽柴油系统的火用分析

基于生物质热解加氢制汽柴油系统的Aspen Plus模拟,分析了全系统碳氢氧元素的平衡转化过程,并基于火用理论对全系统及各单元进行了用能分析,研究了重整温度和氢利用率对系统火用效率的影响。结果表明：模拟条件下汽柴油产率为0.122 kg/kg生物质(干基);生物质碳的24.74%转化到汽柴油;转化到汽柴油的氢占实际总氢消耗的19.85%;加氢过程生物油氧38.2%以CO2脱除,其余以H2O脱除。全系统总火用效率(η )和产品火用效率(η-)分别为59.9%和32.8%;全系统火用损以内部不可逆火用损为主,比例达约30%,热解单元是全系统火用损最大的部位。重整最佳温度为750℃~800℃;系统自供氢条件下,η 和η-所能达到的最大值分别为63.1%和42.6%。     

复合赤铁矿和铜矿石载氧体在化学链燃烧中的循环反应性能研究

单一天然矿石载氧体(oxygen carrier,OC)由于存在反应活性差且循环稳定性低的问题,限制了其在工业上的应用。针对喷雾干燥造粒法制备的复合赤铁矿和铜矿石OC,在流化床热重分析仪(fluidized bed thermogravimetric analyzer, FB-TGA)上对其进行了长期化学链燃烧(chemical looping combustion,CLC)循环测试。结果表明:新鲜OC颗粒表面存在部分富集的细微颗粒,较大的机械应力导致OC在流化初期磨损率较高,流化6 min后颗粒磨损率稳定在0.28%/h。在氧化还原循环反应过程中,OC受到化学应力和热应力的作用,机械强度降低,颗粒磨损和烧结加剧。此外,颗粒烧结抑制了氧化阶段的进行,导致OC被深度还原至更低价态,从而促进了颗粒团聚并最终完全失流。因此,降低载氧率和在燃料反应器中的停留时间有利于OC在工业上的安全运行。     

生物质气化制氢的模拟

以秸秆为研究对象,利用Aspen P lus软件建立气化反应器模型,对生物质气化制氢进行模拟计算.探讨不同反应条件,包括气化温度、生物质与蒸汽质量配比以及催化剂对富氢气体成分的影响.计算结果表明,未加催化剂条件下,采用生物质蒸汽气化技术可获得体积分数为6000/以上的富氢燃料气,增大蒸汽与生物质质量配比有利于氢气产率的提高;添加CaO、MgO催化剂可较大幅度地提高氢气产率,氢气体积分数最大可达到9400/,其中CaO对生物质气化制氢过程的催化作用非常显著.     

基于三组分的生物质快速热解实验研究

在管式炉内对纤维素、半纤维素和木质素进行热解实验研究,考察热解温度对于热解产物(焦炭、焦油和不凝性气体)分布的影响。实验结果表明:随温度的升高,三组分热解产生的焦炭产量不断降低,气体产量不断增加,焦油产量先升后降,存在一最佳反应温度。不凝气体组分随温度变化有不同的变化趋势,焦油的组分也不同。选取稻秸和玉米秸秆为原料,按照这两种生物质中三组分含量的不同将纤维素、半纤维素和木质素的产物进行叠加,并与稻秸和玉米秆的热解实验结果作对比,分析三组分含量对于热解产物的影响。结果表明:按照三组分叠加的方法来考察生物质的热解在一定程度上是可行的,产物产量的总体趋势一致,在产量上稍有差异。