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基于Aspen Plus的利用林业生物质作为替代燃料的水泥分解炉模拟及NO减排研究
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作者 古启鑫 戴晨 +2 位作者 凌影 陈国威 金保昇 《可再生能源》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
基于Aspen Plus建立利用林业生物质作为替代燃料的水泥分解炉模型,选取杨木作为代表性林业生物质,替代40%的煤燃料,在流化床低温气化条件下,研究气化温度、当量比、生物质含水率对产气组分及热值、水泥分解炉出口温度、NO排放浓度的影... 基于Aspen Plus建立利用林业生物质作为替代燃料的水泥分解炉模型,选取杨木作为代表性林业生物质,替代40%的煤燃料,在流化床低温气化条件下,研究气化温度、当量比、生物质含水率对产气组分及热值、水泥分解炉出口温度、NO排放浓度的影响。以NO排放浓度为响应值,进行中心组合试验,建立响应面并进行分析。结果表明:在11000 kg/h的生物质进料速率下,随着气化温度从550℃升至700℃,产气中各可燃组分含量先下降后上升,可燃组分含量的升高对NO的生成有促进作用;在当量比大于0.15时,焦炭大多被气化反应消耗,对NO的还原减弱,导致NO排放浓度上升;生物质含水率的增加导致产气中各可燃组分含量下降,分解炉出口温度呈下降趋势;三因素之间存在交互作用,当量比对NO排放浓度影响的显著性水平最高,气化温度和当量比之间交互作用最强;当气化温度为550℃,当量比为0.2,生物质含水率为12.5%时,NO排放浓度(442.91 mg/m^(3))最小。 展开更多
关键词 Aspen Plus 替代燃料 低温气化 分解炉 NO减排
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基于物理信息神经网络的生物质气化产物分布预测方法 被引量:2
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作者 邓志平 任少君 +2 位作者 翁琪航 朱保宇 司风琪 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期719-726,共8页
机器学习方法已经在生物质气化建模中展现出广阔的应用前景。然而,机器学习模型主要依赖于实验数据,并不考虑气化中的反应机理,在数据样本不充分的情况下模型所表现出的实际关联特性与机理规律之间存在严重偏差。为此,提出一种基于物理... 机器学习方法已经在生物质气化建模中展现出广阔的应用前景。然而,机器学习模型主要依赖于实验数据,并不考虑气化中的反应机理,在数据样本不充分的情况下模型所表现出的实际关联特性与机理规律之间存在严重偏差。为此,提出一种基于物理信息神经网络(PINN)的生物质气化产物分布预测方法,该方法将真实实验数据与先验机理进行无缝衔接,在人工神经网络(ANN)模型中嵌入边界约束和关键参数间的单调性关系,通过自动微分技术进行辅助优化,实现模型的高效训练。结果表明:PINN模型的决定系数大于0.89,均方根误差小于4%,其总体预测精度要优于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和ANN 3种纯拟合机器学习模型;PINN模型能够严格服从边界约束和先验机理单调性关系,表现出更好的可解释性和泛化能力。 展开更多
关键词 生物质气化 机器学习模型 物理信息神经网络 机理约束
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玉米秸秆制精制油的生命周期温室气体排放研究 被引量:5
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作者 刘长奇 黄亚继 +2 位作者 王昕晔 卢志海 刘凌沁 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1871-1878,共8页
采用混合生命周期法,将生命周期框架与经济投入产出生命周期评价相结合,全面考虑农业机械生产、厂房建设、设备安装、固废处理过程及保险业的间接温室气体排放量,对玉米秸秆热解加氢提质得到的精制油进行生命周期温室气体排放量核算.结... 采用混合生命周期法,将生命周期框架与经济投入产出生命周期评价相结合,全面考虑农业机械生产、厂房建设、设备安装、固废处理过程及保险业的间接温室气体排放量,对玉米秸秆热解加氢提质得到的精制油进行生命周期温室气体排放量核算.结果表明:整个过程中温室气体排放量为45.2g/MJ(折算成克CO2当量),直接排放122.02g/MJ,间接排放46.4g/MJ,光合作用抵扣101.68g/MJ;氮肥投入、种子投入和电力投入为三大主要排放因素;肥料生产制造业、电力生产供应业、谷物生产业三大部门占间接排放总量的86%.分析整个过程温室气体排放量的不确定因素可知:玉米秸秆产量影响最大,产油率次之,运输距离最小.与木薯乙醇和传统汽油相比,精制油生产过程温室气体排放量分别减少53.0%、51.9%. 展开更多
关键词 玉米秸秆 加氢提质 精制油 混合生命周期评价 温室气体排放
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燃煤流化床飞灰湿法固定CO_2反应特性研究
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作者 刘宣义 吴新 +2 位作者 籍晓洋 李俊 刘玉浩 《洁净煤技术》 CAS 2015年第2期64-68,共5页
为处理流化床飞灰堆积,实现CO2减排,以燃煤循环流化床锅炉飞灰作为碳捕获剂,进行了流化床飞灰湿法碳酸化固定CO2的工艺参数研究。考察了反应压力、反应温度、液固比对CO2单位固定量(每克飞灰固定的CO2质量)的影响。结果表明:反应压力只... 为处理流化床飞灰堆积,实现CO2减排,以燃煤循环流化床锅炉飞灰作为碳捕获剂,进行了流化床飞灰湿法碳酸化固定CO2的工艺参数研究。考察了反应压力、反应温度、液固比对CO2单位固定量(每克飞灰固定的CO2质量)的影响。结果表明:反应压力只影响反应速率,不影响CO2固定量;在液固比为1 m L/g、反应温度70℃、反应压力3 MPa、搅拌转速300 r/min的条件下,最大CO2单位固定量为0.0879 g/g,碳酸化效率高达49.58%,说明流化床飞灰有较强的CO2固定能力。因此,利用燃煤流化床飞灰固定CO2具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 飞灰 CO2固定 碳酸化效率
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污泥化学链气化特性试验研究 被引量:7
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作者 陈倩文 沈来宏 牛欣 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期658-663,共6页
为改善污泥气化效果,采用化学链气化技术处置污泥.在小型流化床上进行试验,基于赤铁矿载氧体,研究了O/C物质的量比、气化温度和水蒸气体积分数对污泥气化特性的影响以及赤铁矿多次连续循环过程中的物化性能.结果表明:赤铁矿会显著提高... 为改善污泥气化效果,采用化学链气化技术处置污泥.在小型流化床上进行试验,基于赤铁矿载氧体,研究了O/C物质的量比、气化温度和水蒸气体积分数对污泥气化特性的影响以及赤铁矿多次连续循环过程中的物化性能.结果表明:赤铁矿会显著提高污泥的气化程度和碳转化率;当O/C物质的量比增大时,合成气中CO和CH_4的体积分数下降,H_2的体积分数呈现先下降后上升的趋势;随着气化温度的升高,合成气中CO和H_2的体积分数逐渐提高,CO_2和CH_4的体积分数降低,碳转化率不断提高;当水蒸气体积分数增大时,CO_2和H_2的体积分数逐渐提高,CO和CH_4的体积分数不断下降,碳转化率提高;赤铁矿在长时间运行中表现出良好的反应性. 展开更多
关键词 化学链气化 污泥 赤铁矿 碳转化率
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纳米颗粒的流化特征及滞后现象研究 被引量:3
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作者 王远保 刘道银 +1 位作者 王铮 陈晓平 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期145-150,共6页
为研究纳米颗粒的流化特征以及滞后现象,通过实验考察SiO_2、Al_2O_3和TiO_2纳米颗粒的流化行为,详细比较了在纳米颗粒流化过程中正向和反向的流化状态及床层压降之间的差异.结果表明:在稳定流化状态下,3种纳米颗粒的床层压降和流化状... 为研究纳米颗粒的流化特征以及滞后现象,通过实验考察SiO_2、Al_2O_3和TiO_2纳米颗粒的流化行为,详细比较了在纳米颗粒流化过程中正向和反向的流化状态及床层压降之间的差异.结果表明:在稳定流化状态下,3种纳米颗粒的床层压降和流化状态有所差异,SiO_2表现为聚团散式流态化,Al_2O_3和TiO_2表现为聚团鼓泡流态化;3种纳米颗粒的正向流化均出现了显著滞后,在正向流化过程中床层压降和膨胀高度波动较大,而反向流化时相对平稳;通过设计"正-反-正"流化实验,发现二次正向流化曲线与反向流化曲线几乎重合,没有出现滞后现象,说明初始床层纳米颗粒的堆积结构和内聚力是引起流化滞后的原因. 展开更多
关键词 纳米颗粒流化床 流化行为 散式流化 鼓泡流化 滞后现象
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湿法脱硫系统对脱硝产生逃逸氨的脱除特性 被引量:8
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作者 程滕 杨林军 孙稚权 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期530-536,共7页
利用自行搭建的模拟选择性催化还原(SCR)脱硝烟气发生系统和模拟石灰石石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统的组合试验平台,针对湿法烟气脱硫系统对脱硝过程产生的硫酸铵盐气溶胶和逃逸氨的脱除机制展开研究,并考察了脱硫工艺参数对脱除效果的影... 利用自行搭建的模拟选择性催化还原(SCR)脱硝烟气发生系统和模拟石灰石石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统的组合试验平台,针对湿法烟气脱硫系统对脱硝过程产生的硫酸铵盐气溶胶和逃逸氨的脱除机制展开研究,并考察了脱硫工艺参数对脱除效果的影响.结果表明,脱硫浆液的洗涤作用对逃逸氨的脱除效果较好,但对硫酸铵盐气溶胶的脱除效果不佳,同时热烟气对含铵脱硫浆液的夹带和蒸发作用会生成新的亚微米级铵盐气溶胶.湿法脱硫系统从整体上减少了NH^+4和NH3的总排放量,但当脱硫浆液中的NH^+4累积到了足够高的质量浓度时,WFGD系统会促进NH3向NH^+4的转化,并有可能增加一次铵盐气溶胶的排放.脱硫系统对逃逸氨的脱除效率主要受到脱硫浆液pH值和浆液中NH^+4质量浓度的影响;改变脱硫系统操作参数(如降低液气比、浆液浓度和入口烟气温度等)有助于减少铵盐气溶胶的排放. 展开更多
关键词 选择性催化还原脱硝 石灰石石膏法脱硫 硫酸铵盐 逃逸氨 脱除特性
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基于即时学习的火电机组工况匹配与经济性诊断方法研究
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作者 刘维 任少君 司风琪 《动力工程学报》 2025年第5期796-804,共9页
现有基于数据驱动的能耗优化与节能诊断方法大多基于离线全局模型进行分析,在实际运行中复杂多样的机组状态会使所建模型性能下降。针对该问题,本文提出一种基于即时学习和工况匹配的机组经济性诊断方法。在机组历史运行工况数据的基础... 现有基于数据驱动的能耗优化与节能诊断方法大多基于离线全局模型进行分析,在实际运行中复杂多样的机组状态会使所建模型性能下降。针对该问题,本文提出一种基于即时学习和工况匹配的机组经济性诊断方法。在机组历史运行工况数据的基础上进行数据预处理,选取与目标参数相关的边界参数和相关参数。通过网格划分得到不同边界下的工况单元,并筛选性能最优样本作为基准工况样本集,建立目标工况库。在目标工况库的基础上进行工况匹配,如果成功匹配,则选取对应边界下性能最优值作为参数基准值,反之采用即时学习方法,通过相似度度量提取相似工况样本,建立局部在线模型,将输出预测值作为基准值,作为性能评价和控制调整的参考。结果表明:根据所提方法能够获得不同工况单元内厂用电率基准值,得到脱硫耗电率的优化策略,为机组运行优化提供了可靠指导。 展开更多
关键词 火电机组 即时学习 工况匹配 能耗基准状态 经济性诊断
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