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烟气余热复合供暖对生物质直燃发电系统性能的影响 被引量:1
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作者 李金平 杨笑语 +2 位作者 张博 黄娟娟 王春龙 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期32-38,共7页
针对生物质直燃发电系统排烟含水蒸汽量大、潜热回收潜力巨大的状况,首次提出了一种生物质直燃发电与吸收式热泵和水源热泵集成的热电联供系统,利用TRNSYS软件对复合供暖系统进行了建模,分析了系统的稳定性,并对系统进行了分析及系统效... 针对生物质直燃发电系统排烟含水蒸汽量大、潜热回收潜力巨大的状况,首次提出了一种生物质直燃发电与吸收式热泵和水源热泵集成的热电联供系统,利用TRNSYS软件对复合供暖系统进行了建模,分析了系统的稳定性,并对系统进行了分析及系统效益分析.结果表明:复合供暖系统在采暖季可以稳定为用户输出热量,其中采暖季吸收式热泵运行的性能系数均值为1.61,水源热泵的性能系数平均值为4.32,复合供暖系统的效率为41.85%.加入复合供暖系统后,节能率提升了5.2%,综合能源利用率提升了7.8%,烟气余热回收利用率提升了15.5%,年节约标煤6416.5 t,年减排CO2量16682.98 t、SO2量128.33 t、NOX量449.16 t. 展开更多
关键词 烟气余热 TRNSYS软件 分析 减排量
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生物质碳基催化剂对微生物燃料电池的影响 被引量:2
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作者 李金平 陈晓洁 +3 位作者 杨改秀 孔晓英 孙永明 曹新月 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期73-77,共5页
为了确定生物质碳阴极催化剂对微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)产电性能的影响,以马尾藻、江篱、青贮能源草为原料,分别制备了生物质碳阴极催化剂材料,以XC-72R活性炭粉作对照,通过傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、BET(brurauer-em... 为了确定生物质碳阴极催化剂对微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)产电性能的影响,以马尾藻、江篱、青贮能源草为原料,分别制备了生物质碳阴极催化剂材料,以XC-72R活性炭粉作对照,通过傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、BET(brurauer-emmett-teller)比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、EDX(energy dispersive X-Ray spectroscopy)等对生物质碳阴极催化剂材料进行了分析与表征,研究了它们对空气阴极微生物燃料电池阴极氧还原反应的催化效果以及对微生物燃料电池产电性能的影响.结果表明:四种碳基材料催化剂中,马尾藻生物碳催化剂的含氮基团质量分数高达4.04%,它对氧还原的催化性能最好. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 生物质 马尾藻 江篱 青贮能源草 催化剂
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西北农村单体建筑热电气联供系统实验研究 被引量:3
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作者 李金平 司泽田 +2 位作者 孔莹 甄箫斐 王磊 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期60-65,共6页
为了解决中国西北农村供能方式落后、能源利用效率低下的问题,将太阳能光伏发电技术、太阳能低温地板采暖技术和太阳能恒温沼气池技术相结合,在甘肃民勤设计搭建了热电气联供系统,试验研究了系统的产能性能.研究结果表明:系统能够连续... 为了解决中国西北农村供能方式落后、能源利用效率低下的问题,将太阳能光伏发电技术、太阳能低温地板采暖技术和太阳能恒温沼气池技术相结合,在甘肃民勤设计搭建了热电气联供系统,试验研究了系统的产能性能.研究结果表明:系统能够连续稳定地向用户供热、供电、供沼气,节能率达到90.1%,静态投资回收期为6.25年,环境效益良好,在西北地区应用前景广阔,值得推广. 展开更多
关键词 单体建筑 供能 热电气联供系统 节能率 投资回收期
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西北农村单体建筑太阳能低温地板采暖实验研究 被引量:6
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作者 李金平 孔莹 司泽田 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期62-67,共6页
为了解决西北农村采暖方式落后、室内热环境差、环境污染严重等问题,针对甘肃民勤的某一单体建筑,在外墙保温的基础上设计搭建了太阳能低温地板辐射采暖系统,实验研究了系统的采暖性能.结果表明:外墙保温和太阳能低温地板采暖相结合,不... 为了解决西北农村采暖方式落后、室内热环境差、环境污染严重等问题,针对甘肃民勤的某一单体建筑,在外墙保温的基础上设计搭建了太阳能低温地板辐射采暖系统,实验研究了系统的采暖性能.结果表明:外墙保温和太阳能低温地板采暖相结合,不仅降低了建筑能耗,而且提高了室内舒适度,室内温度可达到14.2 ℃,外墙保温和太阳能采暖系统节能分别为2 204 kg和1 850 kg标煤,减排二氧化碳10.6 t,投资回收期为3.5 a,环境和经济效益显著,值得大力推广应用. 展开更多
关键词 单体建筑 太阳能采暖系统 节能率 投资回收期
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西北地区太阳能采暖系统储热水箱热损失试验研究 被引量:4
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作者 李金平 刘润 +2 位作者 崔维栋 黄娟娟 王春龙 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期67-72,共6页
以西北新农村117.07 m^2的单体建筑太阳能采暖系统为研究对象,以12月15日为例,得出储热水箱热损失主要发生在自然冷却阶段,当日储热水箱的总热损系数为5.68 W/℃,总热量损失为9.49 MJ.再选取其余11个典型日的试验数据对储热水箱总热损... 以西北新农村117.07 m^2的单体建筑太阳能采暖系统为研究对象,以12月15日为例,得出储热水箱热损失主要发生在自然冷却阶段,当日储热水箱的总热损系数为5.68 W/℃,总热量损失为9.49 MJ.再选取其余11个典型日的试验数据对储热水箱总热损系数和总热损失各影响因素进行拟合,储热水箱总热损失由于受到环境温度和室外风速的影响,储热水箱的温度也随之变化.研究结果表明:平均环境温度每降低1℃,储热水箱总热损失增加0.067 MJ;室外风速每增加1 m/s,储热水箱总热损失增加0.042 MJ;储热水箱平均温度每降低1℃,储热水箱总热损失增加0.068 MJ;储热水箱温度变化幅度每增加1℃,储热水箱总热损失增加1.641 MJ.针对储热水箱热损失分析及室内热环境现状,提出将储热水箱置于室内以增强储热水箱储热能力和改善建筑室内舒适度. 展开更多
关键词 单体建筑 太阳能采暖系统 储热水箱总热损系数
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西北农宅太阳能联合燃煤锅炉供暖的室内热环境 被引量:3
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作者 李金平 王磊 +2 位作者 甄箫斐 司泽田 杨霭蓉 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期62-67,共6页
为探究中国西北地区新农村住宅冬季室内热环境状况,以甘肃省民勤县一户新农村住宅为研究对象,对农宅冬季太阳能联合燃煤锅炉供地暖房间室内热环境和室内空气质量进行了现场测试.研究得出:两日环境平均气温为-14.8℃,最低温度为-24.9℃... 为探究中国西北地区新农村住宅冬季室内热环境状况,以甘肃省民勤县一户新农村住宅为研究对象,对农宅冬季太阳能联合燃煤锅炉供地暖房间室内热环境和室内空气质量进行了现场测试.研究得出:两日环境平均气温为-14.8℃,最低温度为-24.9℃的情况下,两日共烧煤28.8kg,折合标煤16.5kg,太阳能集热器向室内供热量399.71 MJ,折合标煤13.6kg,地板采暖房间平均温度均维持在11.0℃以上.地暖房间室内温度变化比较平稳,最大波幅仅4.5℃,采暖房间具有良好的室内风环境和室内湿环境.地板采暖没有明显的温度分层现象,竖直方向上头和脚踝之间最大温差仅为0.6℃,温度分布比较均匀,舒适性较高.联合供暖室内污染物PM2.5、PM10、SO2质量浓度均符合室内空气质量要求. 展开更多
关键词 新农村住宅 燃煤锅炉 太阳能 室内热环境
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生物质不同部位制备炭基催化剂及其电催化氧还原性能 被引量:3
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作者 王可欣 杨改秀 +2 位作者 孙永明 李金平 王春龙 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期818-826,共9页
炭基氧还原催化剂因其具有成本低、导电性能好,结构可调控、电化学稳定性好等特点在电催化氧还原领域应用广泛。本研究以不同结构(叶、茎)的生物质(苋菜)为原料,通过一步热解法制备炭材料,结合X射线衍射仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱... 炭基氧还原催化剂因其具有成本低、导电性能好,结构可调控、电化学稳定性好等特点在电催化氧还原领域应用广泛。本研究以不同结构(叶、茎)的生物质(苋菜)为原料,通过一步热解法制备炭材料,结合X射线衍射仪、拉曼光谱、X射线光电子能谱以及线性扫描伏安法等物理化学特性分析所制备材料的电催化氧还原反应性能。结果表明,相对于茎源炭,叶源炭(比表面积为732.31 m^(2)/g)的杂原子掺杂更为丰富,特别是其较高的P、S和N共掺杂,尤其是石墨氮和吡啶氮的总含量明显提升。这也使得其在较宽的pH区间(酸性、中性、碱性溶液)表现出优异的氧还原活性(起始还原电位:0.529、0.215、−0.046 V(vs.SCE))。这表明生物质原料自身特性对热解后炭材料的组成、形貌和结构有较大影响,叶源生物炭因其具有更为丰富的杂原子掺杂使得其在催化燃料电池氧还原领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 生物炭 氧还原反应 自掺杂 直接热解 燃料电池
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与建筑一体化对太阳能集热器热性能的影响
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作者 王克振 王智平 +2 位作者 赵静 周厚金 路阳 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第2期65-70,共6页
针对与建筑一体化太阳能空气集热器上下表面处于不同环境温度的问题,利用动态热平衡法,建立该型集热器传热过程的数学模型,并通过实验进行了验证.运用数值实验法研究了该型集热器的热性能特征、建筑一体化对其热性能的影响规律,以及按... 针对与建筑一体化太阳能空气集热器上下表面处于不同环境温度的问题,利用动态热平衡法,建立该型集热器传热过程的数学模型,并通过实验进行了验证.运用数值实验法研究了该型集热器的热性能特征、建筑一体化对其热性能的影响规律,以及按非一体化模型计算时引入的误差.研究结果表明:该型集热器具有双热损系数的特征,与建筑一体化提高了其冬季供暖期的热效率,按分体式计算的误差与集热器背板总传热系数和室内外温差成正比、与太阳辐照度成反比. 展开更多
关键词 太阳能建筑一体化 太阳能集热器 平板型集热器 热性能 稳态效率方程
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物化法去除糖蜜酒精废水硫酸盐效果及其产气性能的比较 被引量:3
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作者 任守军 孙永明 +2 位作者 孔晓英 王瑶 袁振宏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期251-256,共6页
糖蜜酒精废水中高浓度的硫酸盐会抑制生化处理产甲烷性能。该文采用活性炭、Ba Cl2·2H2O、Ca(OH)2及铁碳微电池法对糖蜜酒精废水中的硫酸盐进行预处理,并分析了预处理前后硫酸根及化学需氧量COD的变化,同时,也分析评价了几种方法... 糖蜜酒精废水中高浓度的硫酸盐会抑制生化处理产甲烷性能。该文采用活性炭、Ba Cl2·2H2O、Ca(OH)2及铁碳微电池法对糖蜜酒精废水中的硫酸盐进行预处理,并分析了预处理前后硫酸根及化学需氧量COD的变化,同时,也分析评价了几种方法对产气性能的影响。结果表明:在500.0 g糖蜜酒精废水中加入8.0 g活性炭,硫酸根去除率达80.0%以上,且产气性能相对最好,累计产气率可达437.3 m L/g。在500.0 g糖蜜酒精废水中,根据S元素含量和Ba SO4的分子组成比例,添加70%的化学试剂Ba Cl2·2H2O,能全部去除硫酸根,累计产气率可达483.2 m L/g,产气效果相对最好,同等条件下,添加70%的Ca(OH)2,硫酸根也能全部去除,累计产气率可达436.6 m L/g。铁碳微电池处理的糖蜜酒精废水,能有效抑制硫酸根的影响,并且可以提高废水的可生化性,累计产气率为451.0 m L/g,是对照处理293.1 m L/g的1.5倍。各处理效果的产气性能排序为70%Ba Cl2·2H2O>铁碳微电池>8.0 g活性炭吸附>70%Ca(OH)2>对照组。 展开更多
关键词 废水 发酵 沼气 物化法 硫酸根 产气性能
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基于Meta评价控制性分根交替灌溉的作物水分利用效率 被引量:9
10
作者 郑健 潘占鹏 +2 位作者 颜斐 冯正江 马彪 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2019年第3期332-337,共6页
为了确定控制性分根交替灌溉(CRDI)对作物水分利用效率(WUE_C)的作用,收集CRDI的相关试验数据,应用Meta分析方法定量分析了不同区域、气候条件、种植条件、灌溉制度和作物类型下CRDI对WUE_C的影响.结果表明:在中国范围内,CRDI提升WUE_C... 为了确定控制性分根交替灌溉(CRDI)对作物水分利用效率(WUE_C)的作用,收集CRDI的相关试验数据,应用Meta分析方法定量分析了不同区域、气候条件、种植条件、灌溉制度和作物类型下CRDI对WUE_C的影响.结果表明:在中国范围内,CRDI提升WUE_C为28.9%,西北地区WUE_C提升最为显著达到了49.29%;年均降水量在200~800 mm的区域,CRDI能够使WUE_C提升29.92%,而在南方地区和年均降水量>800 mm的区域,WUE_C提升不显著;在年均气温高于12℃的区域WUE_C提升更明显,可以达到36.98%;CRDI在温室大棚中WUE_C提升最为显著,达到了53.45%;CRDI技术应用到地面畦灌、固定灌溉、沟灌和滴灌后,其WUE_C分别提升37.03%,21.41%,16.59%和32.56%.可见控制性分根交替灌溉能有效提高WUE_C,但提升率会受到作物种植条件、种植区域的气候条件、灌溉方法和作物种类等因素的影响. 展开更多
关键词 控制性分根交替灌溉 水分利用效率 提升率 影响因素 META分析
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水-沼液一体入渗特征分析 被引量:3
11
作者 郑健 张恩继 +1 位作者 王燕 王笑宇 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期58-64,共7页
为探明水-沼液一体灌溉模式对作物根区土壤水分环境的影响,通过水平和垂直土柱入渗试验,探求不同沼液浓度、土壤容重和入渗水头对入渗特征的影响.结果表明:在相同时间内,土壤容重为1.40g/cm3处理的累积入渗量均小于1.35g/cm-3处理,但所... 为探明水-沼液一体灌溉模式对作物根区土壤水分环境的影响,通过水平和垂直土柱入渗试验,探求不同沼液浓度、土壤容重和入渗水头对入渗特征的影响.结果表明:在相同时间内,土壤容重为1.40g/cm3处理的累积入渗量均小于1.35g/cm-3处理,但所有处理的累积入渗量均随沼液浓度的增大而减小;垂直土柱入渗试验中4cm水头单位时间累积入渗量及土壤剖面含水率均高于2cm水头处理;不同处理土壤水扩散率及各剖面土壤含水率均呈现CK>1∶4>1∶2>1∶1>BL.通过对数据进行拟合分析,发现指数函数能较好地描述不同土壤容重和沼液浓度的土壤水扩散率;Kostiakov入渗模型能够准确描述垂直入渗试验中不同沼液浓度、土壤容重和入渗水头对累积入渗量的影响,其入渗系数随沼液浓度的增大逐渐减小,而入渗指数则随沼液浓度的增大逐渐增大. 展开更多
关键词 沼液 累积入渗量 土壤水扩散率 土壤含水率
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生活污水高效培养小球藻的环境优化 被引量:4
12
作者 王昱 时文强 +2 位作者 郭亚敏 卢世国 刘娟娟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期73-78,共6页
为了在我国北方地区村镇用生活污水高效培养小球藻,对小球藻的生长环境(初始污水浓度、环境温度、光照强度和光照时间)进行了单因素和正交实验研究.结果表明:在单因素环境条件下,污水的初始污水浓度、环境温度、光照强度和光照时间对小... 为了在我国北方地区村镇用生活污水高效培养小球藻,对小球藻的生长环境(初始污水浓度、环境温度、光照强度和光照时间)进行了单因素和正交实验研究.结果表明:在单因素环境条件下,污水的初始污水浓度、环境温度、光照强度和光照时间对小球藻生长具有显著影响.最佳的初始污水浓度是将原生活污水稀释2倍,环境温度达到30℃,光照强度为12000 Lux,光照时间为20 h.正交实验研究表明,生活污水培养小球藻的最优培养条件并非各环境因子最佳水平的简单叠加,而是受环境因子间耦合作用的控制,主导性环境因子是初始污水浓度和光照时间.将原生活污水稀释2倍、环境温度为30℃、光照强度为10000 Lux、光照时间达16 h,此时的生活污水培养小球藻的效率最高. 展开更多
关键词 生活污水 小球藻 环境因子
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铁碳微电池预处理糖蜜废水效果分析及对厌氧产气性能影响
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作者 李金平 任守军 +2 位作者 孙永明 孔晓英 袁振宏 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期52-57,共6页
糖蜜酒精废水中高浓度硫酸盐抑制了厌氧发酵产甲烷的过程,且其高色度高腐蚀性的特点,在其处理达标排放方面也有诸多不利影响.铁碳微电池技术利用微电池原理可以消耗废水中相当部分氢离子,降低废水腐蚀性,还可以改变部分有机物形态和结构... 糖蜜酒精废水中高浓度硫酸盐抑制了厌氧发酵产甲烷的过程,且其高色度高腐蚀性的特点,在其处理达标排放方面也有诸多不利影响.铁碳微电池技术利用微电池原理可以消耗废水中相当部分氢离子,降低废水腐蚀性,还可以改变部分有机物形态和结构,降低废水的色度,提高废水的可生化性,并且溶解的铁离子还可以降低高浓度的硫酸盐对厌氧发酵的抑制作用.研究结果表明:处理时间到150min时,五日生化需氧量与化学需氧量之比从最初的0.14提高到0.56,铁离子浓度达到9 585mg/L.取150min时的糖蜜酒精废水进行厌氧发酵,与对照组进行对比发现累计产甲烷率为451.0mL/gVS明显高于对照组293.0mL/gVS.色度的去除率从30min的45.2%开始不断增加,到150min去除率达到72%以上. 展开更多
关键词 糖蜜酒精废水 铁碳微电池 产气性能
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牛粪高温厌氧发酵过程中的流变特性及产气规律
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作者 李金平 蒋琴 +1 位作者 黄娟娟 王春龙 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期33-39,共7页
为研究厌氧发酵过程中高浓度发酵原料流变特性的变化,使用HYND-50振动式在线黏度计测量初始总固体质量分数分别为8%和15%时牛粪高温厌氧发酵产沼气过程的流变特性,研究温度和厌氧消化时间对流变特性和产气规律的影响.结果表明:在相同升... 为研究厌氧发酵过程中高浓度发酵原料流变特性的变化,使用HYND-50振动式在线黏度计测量初始总固体质量分数分别为8%和15%时牛粪高温厌氧发酵产沼气过程的流变特性,研究温度和厌氧消化时间对流变特性和产气规律的影响.结果表明:在相同升温范围内,初始总固体质量分数越大,牛粪的活化能越大,流动性越差.在厌氧发酵过程中,牛粪的表观黏度随厌氧消化时间减小,随初始总固体质量分数增加而增大;密度随厌氧消化时间先增大后减小,随初始总固体质量分数增加而增大.随着初始总固体质量分数的增大,牛粪的最大日产气量、累计产气量和累计产甲烷量升高,初始总固体质量分数为15%时的量分别是8%时的1.29、1.24和1.25倍. 展开更多
关键词 牛粪 厌氧发酵过程 流变特性 表观黏度 密度 产气规律
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