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低排放燃烧室化学反应器网络模型的参数化
被引量:
4
1
作者
刘闯
李鹏飞
+2 位作者
刘勇
朱冬清
金仁瀚
《航空发动机》
2016年第2期11-16,共6页
为了掌握低排放燃烧室的污染物排放情况,对其化学反应网络器(CRN)模型的参数化进行研究。对爬升工况下燃烧室CFD数值模拟结果进行分析,划分燃烧室的结构,得到燃烧室的CRN模型。再利用自编程软件对燃烧室的结构参数和进口参数进行参数化...
为了掌握低排放燃烧室的污染物排放情况,对其化学反应网络器(CRN)模型的参数化进行研究。对爬升工况下燃烧室CFD数值模拟结果进行分析,划分燃烧室的结构,得到燃烧室的CRN模型。再利用自编程软件对燃烧室的结构参数和进口参数进行参数化定义,并把参数化的CRN模型在不同工况下的模拟结果与试验结果分别比较。结果表明:在慢车工况下二者相差不大,在爬升工况下二者差异也在允许误差范围之内。验证了该模型可行性较好,该参数化CRN模型可用于预测低排放燃烧室的污染物排放量和出口温度。
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关键词
化学
反应器网络模型
低排放燃烧室
CFD数值模拟
参数化
污染物排放
航空发动机
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职称材料
流化床-气流床耦合反应器中煤气化特性
被引量:
10
2
作者
陈晓辉
贾亚龙
+2 位作者
冯杰
房倚天
李文英
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期3484-3491,共8页
利用化工动力学软件CHEMKIN建立了流化床-气流床耦合反应器等效网络模型,在300mm反应器中的煤气化实验结果基础上,充分考虑耦合反应器不同区域物料间两相流动、传质传热,对耦合反应器各部分流体力学特征以及耦合反应器中不同区域的化...
利用化工动力学软件CHEMKIN建立了流化床-气流床耦合反应器等效网络模型,在300mm反应器中的煤气化实验结果基础上,充分考虑耦合反应器不同区域物料间两相流动、传质传热,对耦合反应器各部分流体力学特征以及耦合反应器中不同区域的化学反应进行了分析。利用模型对飞灰的碳转化率、耦合反应器的碳转化率、耦合反应器内温分布及物料停留时间进行计算,结果表明,流化床耦合气流床反应器后,气流床可将出口飞灰碳转化64.1%,实现了耦合反应器对飞灰的再气化;耦合反应器煤气化系统的碳转化率由单独流化床的84.9%提高到92.2%。
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关键词
煤气化
耦合
反应器
反应器网络模型
碳转化率
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职称材料
大分子碳氢燃料预混射流火焰的化学反应器模拟
被引量:
3
3
作者
李亚清
刘勇
+3 位作者
郭泽颖
张祥
郑丹伟
邓子江
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期60-66,共7页
针对大分子碳氢燃料预混射流火焰进行模拟,建立一个基于化学反应器网络(CRN)的快速预测模型,对不同工况的大分子碳氢燃料预混射流火焰进行快速模拟.通过对3种(正庚烷、正癸烷、正十二烷)燃料在进口流量0.268~0.343 g/s,当量比0.8~1.2,...
针对大分子碳氢燃料预混射流火焰进行模拟,建立一个基于化学反应器网络(CRN)的快速预测模型,对不同工况的大分子碳氢燃料预混射流火焰进行快速模拟.通过对3种(正庚烷、正癸烷、正十二烷)燃料在进口流量0.268~0.343 g/s,当量比0.8~1.2,混合气进口温度380~500 K下的射流火焰进行计算流体力学方法(CFD)求解,建立数据样本集合.通过样本进行数据分析获得射流火焰CRN分区拓扑结构.建立优化模型对化学反应器的特征参数进行优化.建立大分子碳氢燃料射流火焰进口参数与各个反应器出口参数的拟合关系式.最后运用拟合关系式对参考工况进行验证,结果表明预测最大相对误差为11.2%,平均相对误差为4.6%.
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关键词
大分子碳氢燃料
射流火焰
化学
反应器网络模型
优化
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职称材料
水煤浆气化炉异常工况动态模拟研究
被引量:
4
4
作者
张强
孙峰
+3 位作者
代正华
许建良
刘海峰
于广锁
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期856-862,共7页
水煤浆气化炉在操作参数大幅变化的异常工况下运行时,气化炉温度大幅波动,合成气中可能含有氧气,不利于工厂安全稳定运行。基于气化炉流场分布,在Unisim Hysys软件中建立了水煤浆气化炉的反应器网络模型,以此为基础开发了气化炉的动态模...
水煤浆气化炉在操作参数大幅变化的异常工况下运行时,气化炉温度大幅波动,合成气中可能含有氧气,不利于工厂安全稳定运行。基于气化炉流场分布,在Unisim Hysys软件中建立了水煤浆气化炉的反应器网络模型,以此为基础开发了气化炉的动态模型,研究了煤浆流量和煤浆浓度大幅降低两种异常工况下,气化炉出口合成气温度和组成的动态响应过程。研究结果表明:当煤浆流量降低30%(wt)以上时,气化炉温度超过2000℃,同时合成气中氧气含量不断升高;当煤浆浓度降低到35%(wt)时,合成气中氧气含量达到0.2%(v)左右。实际生产过程中应尽量避免煤浆流量和煤浆浓度的大幅变化。
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关键词
水煤浆气化炉
异常工况
反应器网络模型
动态模拟
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职称材料
燃气轮机分级燃烧室NO_x排放动力学模拟研究
被引量:
13
5
作者
钱文凯
朱民
+3 位作者
李苏辉
丁盛
崔丕桓
刘祥山
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期33-40,共8页
通过建立轴向分级燃烧室的化学反应器网络模型,在燃气轮机典型工况下研究第一级与第二级燃烧段之间的燃料分配、流量分配和停留时间分配等因素对NO_x排放的影响。结果表明:在燃烧室出口温度恒定的条件下,减少第一级的燃料分配比例使第...
通过建立轴向分级燃烧室的化学反应器网络模型,在燃气轮机典型工况下研究第一级与第二级燃烧段之间的燃料分配、流量分配和停留时间分配等因素对NO_x排放的影响。结果表明:在燃烧室出口温度恒定的条件下,减少第一级的燃料分配比例使第二级出口烟气温度高于第一级,调节第二级喷嘴位置来缩短第二级燃烧段的停留时间,可以显著降低NO_x排放;但是当第一级燃烧产物与第二级燃料/空气混合物混合不均匀时,会严重影响分级燃烧的NO_x减排效果。
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关键词
燃气轮机
分级燃烧
NOX排放
混合不均匀度
化学
反应器网络模型
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职称材料
基于CRN方法的重型燃气轮机燃烧室排放研究
被引量:
4
6
作者
刘石
蔡笋
+2 位作者
邓小文
尹洪
高庆水
《广东电力》
2019年第3期37-44,共8页
污染物排放快速预测及控制是重型燃气轮机燃烧室技术发展的重要问题。对燃用天然气的重型燃气轮机典型燃烧室结构进行三维燃烧流动数值模拟,根据模拟结果构建燃烧室特定的化学反应器网络(chemical reactor networks,CRN)模型,采用甲烷-...
污染物排放快速预测及控制是重型燃气轮机燃烧室技术发展的重要问题。对燃用天然气的重型燃气轮机典型燃烧室结构进行三维燃烧流动数值模拟,根据模拟结果构建燃烧室特定的化学反应器网络(chemical reactor networks,CRN)模型,采用甲烷-空气的53种组分、325步详细反应机理,对不同负荷工况时燃烧室的NO_x排放进行仿真研究。所得结果表明:CRN方法的分析结果与测量值吻合较好,可为燃气轮机干式低NO_x(dry low NO_x, DLN)燃烧室的NO_x排放提供有效的快速预测手段。此外,还阐明了燃烧室头部值班级与主燃级的燃料分配及燃烧室进口空气温度对NO_x的排放量有明显影响,在燃烧室满负荷运行时,值班级燃料占总燃料量的比值为7%时,NO_x排放量最小;NO_x排放量随着燃烧室进口空气温度的升高而显著增大。
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关键词
低排放
三维
反应
流
化学
反应器网络模型
燃烧室
反应
机理
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职称材料
题名
低排放燃烧室化学反应器网络模型的参数化
被引量:
4
1
作者
刘闯
李鹏飞
刘勇
朱冬清
金仁瀚
机构
南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室
出处
《航空发动机》
2016年第2期11-16,共6页
文摘
为了掌握低排放燃烧室的污染物排放情况,对其化学反应网络器(CRN)模型的参数化进行研究。对爬升工况下燃烧室CFD数值模拟结果进行分析,划分燃烧室的结构,得到燃烧室的CRN模型。再利用自编程软件对燃烧室的结构参数和进口参数进行参数化定义,并把参数化的CRN模型在不同工况下的模拟结果与试验结果分别比较。结果表明:在慢车工况下二者相差不大,在爬升工况下二者差异也在允许误差范围之内。验证了该模型可行性较好,该参数化CRN模型可用于预测低排放燃烧室的污染物排放量和出口温度。
关键词
化学
反应器网络模型
低排放燃烧室
CFD数值模拟
参数化
污染物排放
航空发动机
Keywords
chemical reactor networks models
low-emission combustor
CFD numerical simulation
parameterized
pollutant
TAPS emission
aeroengine
分类号
V231.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
流化床-气流床耦合反应器中煤气化特性
被引量:
10
2
作者
陈晓辉
贾亚龙
冯杰
房倚天
李文英
机构
太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室
中国科学院山西煤炭化学研究所
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期3484-3491,共8页
基金
国家重点基础研究发展项目(2005CB22120102)
国家自然科学基金项目(21076136)~~
文摘
利用化工动力学软件CHEMKIN建立了流化床-气流床耦合反应器等效网络模型,在300mm反应器中的煤气化实验结果基础上,充分考虑耦合反应器不同区域物料间两相流动、传质传热,对耦合反应器各部分流体力学特征以及耦合反应器中不同区域的化学反应进行了分析。利用模型对飞灰的碳转化率、耦合反应器的碳转化率、耦合反应器内温分布及物料停留时间进行计算,结果表明,流化床耦合气流床反应器后,气流床可将出口飞灰碳转化64.1%,实现了耦合反应器对飞灰的再气化;耦合反应器煤气化系统的碳转化率由单独流化床的84.9%提高到92.2%。
关键词
煤气化
耦合
反应器
反应器网络模型
碳转化率
Keywords
coal gasification
integrated coal gasifier
reactor network model
carbon conversion
分类号
TQ028.8 [化学工程]
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职称材料
题名
大分子碳氢燃料预混射流火焰的化学反应器模拟
被引量:
3
3
作者
李亚清
刘勇
郭泽颖
张祥
郑丹伟
邓子江
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期60-66,共7页
文摘
针对大分子碳氢燃料预混射流火焰进行模拟,建立一个基于化学反应器网络(CRN)的快速预测模型,对不同工况的大分子碳氢燃料预混射流火焰进行快速模拟.通过对3种(正庚烷、正癸烷、正十二烷)燃料在进口流量0.268~0.343 g/s,当量比0.8~1.2,混合气进口温度380~500 K下的射流火焰进行计算流体力学方法(CFD)求解,建立数据样本集合.通过样本进行数据分析获得射流火焰CRN分区拓扑结构.建立优化模型对化学反应器的特征参数进行优化.建立大分子碳氢燃料射流火焰进口参数与各个反应器出口参数的拟合关系式.最后运用拟合关系式对参考工况进行验证,结果表明预测最大相对误差为11.2%,平均相对误差为4.6%.
关键词
大分子碳氢燃料
射流火焰
化学
反应器网络模型
优化
Keywords
macromolecule hydrocarbon fuel
jet flame
chemical reactor network model
optimization
分类号
V312.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
水煤浆气化炉异常工况动态模拟研究
被引量:
4
4
作者
张强
孙峰
代正华
许建良
刘海峰
于广锁
机构
化学品安全控制国家重点实验室
华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室
出处
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期856-862,共7页
基金
化学品安全控制国家重点实验室项目(SKL-028)
上海市科学技术委员会项目(15DZ1200802)
山西省煤基重点科技攻关项目(MH2014-01)
文摘
水煤浆气化炉在操作参数大幅变化的异常工况下运行时,气化炉温度大幅波动,合成气中可能含有氧气,不利于工厂安全稳定运行。基于气化炉流场分布,在Unisim Hysys软件中建立了水煤浆气化炉的反应器网络模型,以此为基础开发了气化炉的动态模型,研究了煤浆流量和煤浆浓度大幅降低两种异常工况下,气化炉出口合成气温度和组成的动态响应过程。研究结果表明:当煤浆流量降低30%(wt)以上时,气化炉温度超过2000℃,同时合成气中氧气含量不断升高;当煤浆浓度降低到35%(wt)时,合成气中氧气含量达到0.2%(v)左右。实际生产过程中应尽量避免煤浆流量和煤浆浓度的大幅变化。
关键词
水煤浆气化炉
异常工况
反应器网络模型
动态模拟
Keywords
coal water slurry (CWS) gasifier
abnormal operation conditions
the reactor network model
dynamic simulation
分类号
TQ545 [化学工程—煤化学工程]
TQ546 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
燃气轮机分级燃烧室NO_x排放动力学模拟研究
被引量:
13
5
作者
钱文凯
朱民
李苏辉
丁盛
崔丕桓
刘祥山
机构
清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室
华能(天津)煤气化发电有限公司
出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期33-40,共8页
基金
国家科技支撑计划资助项目(2014BAA05B02)
电力系统国家重点实验室资助项目(SKLD16KZ09)
文摘
通过建立轴向分级燃烧室的化学反应器网络模型,在燃气轮机典型工况下研究第一级与第二级燃烧段之间的燃料分配、流量分配和停留时间分配等因素对NO_x排放的影响。结果表明:在燃烧室出口温度恒定的条件下,减少第一级的燃料分配比例使第二级出口烟气温度高于第一级,调节第二级喷嘴位置来缩短第二级燃烧段的停留时间,可以显著降低NO_x排放;但是当第一级燃烧产物与第二级燃料/空气混合物混合不均匀时,会严重影响分级燃烧的NO_x减排效果。
关键词
燃气轮机
分级燃烧
NOX排放
混合不均匀度
化学
反应器网络模型
Keywords
gas turbine
staged combustion
NOx emission
unmixedness
CRN model
分类号
TM621 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于CRN方法的重型燃气轮机燃烧室排放研究
被引量:
4
6
作者
刘石
蔡笋
邓小文
尹洪
高庆水
机构
广东电网有限责任公司电力科学研究院
出处
《广东电力》
2019年第3期37-44,共8页
基金
中国南方电网有限责任公司科技项目(K-GD2013-0492)
中国博士后科学基金资助项目(2015M570696)
文摘
污染物排放快速预测及控制是重型燃气轮机燃烧室技术发展的重要问题。对燃用天然气的重型燃气轮机典型燃烧室结构进行三维燃烧流动数值模拟,根据模拟结果构建燃烧室特定的化学反应器网络(chemical reactor networks,CRN)模型,采用甲烷-空气的53种组分、325步详细反应机理,对不同负荷工况时燃烧室的NO_x排放进行仿真研究。所得结果表明:CRN方法的分析结果与测量值吻合较好,可为燃气轮机干式低NO_x(dry low NO_x, DLN)燃烧室的NO_x排放提供有效的快速预测手段。此外,还阐明了燃烧室头部值班级与主燃级的燃料分配及燃烧室进口空气温度对NO_x的排放量有明显影响,在燃烧室满负荷运行时,值班级燃料占总燃料量的比值为7%时,NO_x排放量最小;NO_x排放量随着燃烧室进口空气温度的升高而显著增大。
关键词
低排放
三维
反应
流
化学
反应器网络模型
燃烧室
反应
机理
Keywords
low emission
3D reaction flow
chemical reaction network model
combustor
reaction mechanism
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
TK47 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低排放燃烧室化学反应器网络模型的参数化
刘闯
李鹏飞
刘勇
朱冬清
金仁瀚
《航空发动机》
2016
4
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职称材料
2
流化床-气流床耦合反应器中煤气化特性
陈晓辉
贾亚龙
冯杰
房倚天
李文英
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
10
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职称材料
3
大分子碳氢燃料预混射流火焰的化学反应器模拟
李亚清
刘勇
郭泽颖
张祥
郑丹伟
邓子江
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
4
水煤浆气化炉异常工况动态模拟研究
张强
孙峰
代正华
许建良
刘海峰
于广锁
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
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职称材料
5
燃气轮机分级燃烧室NO_x排放动力学模拟研究
钱文凯
朱民
李苏辉
丁盛
崔丕桓
刘祥山
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
13
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职称材料
6
基于CRN方法的重型燃气轮机燃烧室排放研究
刘石
蔡笋
邓小文
尹洪
高庆水
《广东电力》
2019
4
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职称材料
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