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热分析获取锅炉内煤着火特性——Part Ⅱ:本征反应动力学
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作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2246-2261,共16页
煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和... 煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和变动力学参数均值的不统一;(3)缺乏不含不确定参数的通用动力学模型,如常用的n级动力学模型、随机孔模型和自催化模型分别含有不确定性参数,如反应级数n、结构参数ψ、反应指数a和c。为解决上述问题,提出了通用表面活化函数模型GSAFM,其反应机理函数f(X)=1-X(X为转化率),且活化能EX和指前因子AX是随转化率变化的。采用4种等转化率法(变动力学参数模型)包括等温(ISO)GSAFM、非等温(NON)GSAFM、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS),以及一种定值动力学模型ISAFM,对将军庙(JJM)和红沙泉(HSQ)煤焦的非等温和等温燃烧的本征反应速率进行了预测。结果表明,ISO GSAFM具有最好的预测效果;FWO和KAS的预测效果很差,主要由于这2种模型涉及的温度积分近似处理给EX的求取带来了一定的误差,该误差在求取AX时呈指数级放大。ISOGSAFM获取的煤焦等温燃烧的EX均值为141k J/mol,与ISAFM获取的146 k J/mol接近,从而解决了问题(2);其获取的动力学参数可以很好地预测煤焦非等温燃烧的本征反应速率,表明非等温和等温试验可以共用ISO GSAFM获取的动力学参数,即解决了问题(1);其f(X)=1–X,具有不含不确定参数的通用性,即解决了问题(3)。ISO GSAFM得到的煤焦的EX在着火区间达到最大值,这一现象表明,煤在锅炉内的着火过程是其燃烧过程中最困难的环节;随后,EX由于煤焦燃烧进入稳定阶段而逐渐减小,但在反应后期会转变为快速增大的趋势,这符合煤焦在反应后期存在失活现象的事实。因此,ISO GSAFM在解决问题(1)~(3)的同时还能解释试验现象,有望为以基于定值动力学模型的CFD模拟提供新的本征反应动力学子模型。同种煤阶的JJM和HSQ煤焦存在理化结构上的差异,但两者的EX随转化率变化的趋势相似且大小差异小于5%,采用各自变动力学参数的算数平均可对其本征反应速率进行准确预测,表明同种煤阶的不同煤焦的本征反应速率可以用基于GSAFM的均值动力学参数进行预测,即有望实现同一种煤阶的煤焦反应速率采用同一种变动力学参数(多样本的均值)进行预测。此外,GSAFM表明煤焦的EX只与其化学结构相关,利用变活化能的特征值可精细化地研究煤焦的化学结构对其本征反应性影响的内在机理,如前述的着火困难和失活机理等;用煤焦的化学结构预测出EX后,可通过GSAFM直接预测出煤焦的本征反应速率;上述关联方法为煤焦结构与反应性的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 热分析 通用表面活化函数模型 等转化率法 本征反应动力学 变活化能 着火特性 化学结构
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含富氮挥发物薄片污泥热解特性及高升温速率反应动力学
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作者 李艾书 韩亨达 +7 位作者 杜利平 胡松 许凯 徐俊 江龙 汪一 苏胜 向军 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第4期753-761,共9页
功能性生物质残次品提质利用过程伴随产生大量有害的薄片污泥,对环境及人体健康造成潜在危害。热解技术是实现薄片污泥无害化处理和资源化回收的重要手段。本研究发现,与市政污泥显著不同,薄片污泥挥发分的相对分子质量较小,含有更多的... 功能性生物质残次品提质利用过程伴随产生大量有害的薄片污泥,对环境及人体健康造成潜在危害。热解技术是实现薄片污泥无害化处理和资源化回收的重要手段。本研究发现,与市政污泥显著不同,薄片污泥挥发分的相对分子质量较小,含有更多的硝基和氨基结构,展现出了不同的热解特性。在100~500℃·min^(-1)升温速率下,薄片污泥反应动力学模型从三级级数反应(F3)变为三维扩散反应(D3),表明高升温速率下热解过程受到传热传质限制。薄片污泥具有更高的挥发分,650℃下热解气产量达到了205.60 mL·g^(-1),明显高于市政污泥。其中H2和CO占比高出市政污泥28%和25%,热解气品质更高。在350℃下,薄片污泥热解油含有约20%的氮杂芳环,是现有报道市政污泥的4倍。随温度升高,热解油中的腈、胺和酰胺分子均减少,吡啶、吡咯和吲哚成为主要的氮杂芳环类物质,占79.20%~95.83%。综上,薄片污泥热解气品质更高,热解油具有成为氮化工材料的潜力。 展开更多
关键词 薄片污泥 动力学 热解油 氮杂芳环 热解焦
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黄铁矿在CO_(2)气氛下非等温氧化转化及动力学分析 被引量:1
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作者 黄芳 况怡婷 +3 位作者 张立麒 米铁 辛善志 刘晓烨 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期82-90,共9页
针对煤中常见含铁矿物黄铁矿在富氧燃烧典型气氛下转化特性,通过同步热分析结合烟气分析研究了黄铁矿在CO_(2)气氛下的转化行为.结果发现,黄铁矿在CO_(2)气氛下主要经历5个失重阶段且均为吸热过程,首先是黄铁矿颗粒表面硫脱除的起始热解... 针对煤中常见含铁矿物黄铁矿在富氧燃烧典型气氛下转化特性,通过同步热分析结合烟气分析研究了黄铁矿在CO_(2)气氛下的转化行为.结果发现,黄铁矿在CO_(2)气氛下主要经历5个失重阶段且均为吸热过程,首先是黄铁矿颗粒表面硫脱除的起始热解段(相界面反应,n=1/2),活化能低于其在N_(2)气氛下近30 kJ/mol,为220.27 kJ/mol,随后裂解成磁黄铁矿(三维扩散,n=1/2)活化能与其在N_(2)(177.27 kJ/mol)下接近为178.1 kJ/mol;温度高于690℃,随着升温磁黄铁矿缓慢失硫,CO_(2)逐渐参与磁黄铁矿转化且释放SO_(2)和CO;820~1150℃经历双峰失重峰阶段,820~1020℃,氧化气体产物SO_(2)大量生成且在约1000℃达到体积浓度峰值;最后1020~1150℃,坩埚中残留物大量与CO_(2)持续氧化反应失重形成SO_(2)和CO,坩埚中形成复杂物相体系,铁硫化物和铁氧化物共存(或共融).CO_(2)参与黄铁矿产物转化失重阶段活化能分别为180.94 kJ/mol、229.69 kJ/mol和243.46 kJ/mol,动力学机制均为成核与生长(n=1). 展开更多
关键词 黄铁矿 非等温 CO_(2) 氧化转化 动力学
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纤维素热分解机理的分子反应动力学研究
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作者 张秀霞 郎渤帆 +4 位作者 谷晓阳 于洁 李研泽 刘鑫明 林日亿 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期561-569,共9页
采用基于反应力场的分子动力学模拟方法研究了纤维素热解的动态演变规律,着重考察了自由基演变历程和热解产物分布.构建原子数为1152的纤维素大分子模型,对其进行500~2800 K的热解模拟,得到产物分布和中间自由基的演变历程.结果表明,低... 采用基于反应力场的分子动力学模拟方法研究了纤维素热解的动态演变规律,着重考察了自由基演变历程和热解产物分布.构建原子数为1152的纤维素大分子模型,对其进行500~2800 K的热解模拟,得到产物分布和中间自由基的演变历程.结果表明,低温下纤维素热解以一次反应为主,主要热解产物为焦炭和生物油;高温下发生了二次反应,一次反应生成的生物油经历二次反应裂解为小分子气体或缩聚为焦炭.900 K是一次反应向二次反应的转折温度,且发生二次反应比一次反应所需时间更长.低温下纤维素热解生成的生物油中含氧量较高,高温下生物油中的含氧官能团会进一步裂解生成更小的气体分子片段,部分H在高温下迁移为气相.统计并探究了CO、CO_(2)、H_(2)O和C_(2)H_(4)O_(2)4种主要热解产物的演变规律,反应轨迹研究表明,除CO与CO_(2)之间的相互转化,CO主要通过羰基(CHO)断裂生成,CO_(2)的释放主要是羧基(CHO_(2))的断裂和重整所致. 展开更多
关键词 纤维素 热解 反应力场 生物油 二次反应 热解机理
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城市污泥干燥动力学特性及其与生物质共气化热电联产系统模拟 被引量:1
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作者 任少辉 向家涛 +1 位作者 张世红 郭鹏 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-13,共13页
对城市污泥进行高效干燥预处理及气化资源化利用是实现城市绿色可持续发展的重要途径之一。首先,利用热重反应器研究了污泥的干燥动力学特性;其次,基于Fluent数值模拟软件明晰了高温低速烟气和低温高速烟气对污泥干燥过程的影响;最后通... 对城市污泥进行高效干燥预处理及气化资源化利用是实现城市绿色可持续发展的重要途径之一。首先,利用热重反应器研究了污泥的干燥动力学特性;其次,基于Fluent数值模拟软件明晰了高温低速烟气和低温高速烟气对污泥干燥过程的影响;最后通过Aspen Plus构建了新型的污泥与生物质共气化热电联产系统,并讨论了系统的热力性能。结果表明:污泥在热重反应器中的干燥过程分为升速阶段、第一降速阶段和第二降速阶段,以降速阶段为主;SW-60、SW-80的水分扩散系数范围分别为6.34×10^(-6)~3.72×10^(-5)m^(2)/s和3.69×10^(-5)~2.60×10^(-4)m^(2)/s;初始含水率的提高会增加污泥干燥活化能,SW-60、SW-80的干燥活化能分别为9.55 kJ/mol和28.25 kJ/mol;干燥床中高温低速烟气的干燥效率大约为低温高速烟气的2.67倍;在热电联产系统中,随着生物质掺混比例的增加,输入热量、空气流量、合成气低位热值、合成气产率和热电联产潜力均随之增加,然而电效率、热效率和系统效率会缓慢下降;当生物质掺混质量比为20%时,每千克30%含水率干污泥与生物质的共混物可以产生电能与热能潜力分别为0.61 k W·h和4.212 MJ。 展开更多
关键词 城市污泥 干燥动力学 生物质 共气化 热电联产
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锂电池与燃料电池混合观光车动力系统的优化设计 被引量:1
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作者 关权 涂正凯 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期199-207,共9页
为了解决传统电动车续航焦虑的问题,对燃料电池观光车进行了功率匹配设计与仿真验证,提出了一种功率跟随型能量管理策略。对比了纯锂电池观光车(LI)、纯燃料电池观光车(FC)、LI与FC的混合动力观光车(LI-FC)的输出特性,并仿真试验。结果... 为了解决传统电动车续航焦虑的问题,对燃料电池观光车进行了功率匹配设计与仿真验证,提出了一种功率跟随型能量管理策略。对比了纯锂电池观光车(LI)、纯燃料电池观光车(FC)、LI与FC的混合动力观光车(LI-FC)的输出特性,并仿真试验。结果表明:LI-FC的爬坡度与纯锂电池观光车不相上下,续航里程较纯锂电池观光车提升了15%,等效氢耗较纯锂电池观光车减少了53%,动力电池荷电状态(SOC)能保持在0.5~0.9之间稳定工作,燃料电池也会在额定工况与怠速工况下稳定切换。因此,燃料电池锂电池混合动力观光车具有这3种观光车中最优续航能力、较好的使用经济性、最好的使用稳定性,燃料电池与动力电池都能在期望工况下稳定工作,有较好的竞争力。 展开更多
关键词 混合动力车 纯锂电池 燃料电池(FC) 观光车 能量管理 续航里程
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生物质废弃物有序能源化利用评述 被引量:1
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作者 迟赫天 李斯吾 +3 位作者 彭君哲 丁雁 刘雨豪 姚洪 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期265-271,280,共8页
基于我国生物质废弃物的产量、分布和利用现状,分析了生物质废弃物资源利用过程中转运能耗大和碳排放量高的现状,指出相比于压缩、干燥、烘焙等方法,低温热解预处理技术在生物质废弃物减容提质方面更具优势;论证了生物质废弃物减容提质... 基于我国生物质废弃物的产量、分布和利用现状,分析了生物质废弃物资源利用过程中转运能耗大和碳排放量高的现状,指出相比于压缩、干燥、烘焙等方法,低温热解预处理技术在生物质废弃物减容提质方面更具优势;论证了生物质废弃物减容提质预处理对其资源利用过程的降耗减排具有一定的作用,提出将具有调峰能力强、使用寿命长、规模化成本低、安全环保等优点的熔盐储能技术应用于生物质废弃物低温热解预处理中,并通过基于耦合熔盐储能的生物质废弃物低温热解处理工艺案例的综合分析,验证了该工艺的可行性和经济性。结果表明:由于熔盐储能对清洁能源电能的消纳及波谷电的存储利用,可有效提高生物质废弃物能源利用过程中的能量利用率,使碳排放量减少达378.49 t CO_(2eq)/a,并可获得良好的经济效益回报(内部收益率大于行业基准收益率),从而实现“无序”生物质废弃物的“有序”能源化利用,对双碳战略具有重要意义。 展开更多
关键词 生物质废弃物 熔盐储能 低温热解 清洁能源 波谷电 碳排放
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醇胺溶液催化法碳捕集的能耗评估及动力学分析
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作者 蒋聪 高歌 +4 位作者 江伍凤 李小姗 罗聪 张立麒 邬凡 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期956-963,共8页
为了缓解醇胺溶液碳捕集的高能耗问题,加入了纳米级羟基氧化铝作为催化剂以有效降低再生能耗。基于传热学基本理论,将解吸过程分为升温阶段和恒温阶段,建立了分阶段的能耗评估模型,获得了实时热负荷变化曲线。该模型比传统的能耗评估方... 为了缓解醇胺溶液碳捕集的高能耗问题,加入了纳米级羟基氧化铝作为催化剂以有效降低再生能耗。基于传热学基本理论,将解吸过程分为升温阶段和恒温阶段,建立了分阶段的能耗评估模型,获得了实时热负荷变化曲线。该模型比传统的能耗评估方法更精确,更容易确定能耗最低的操作条件。利用该模型,探究了催化和无催化条件下再生热负荷最低的解吸温度,结果表明:在适中的解吸温度下再生能耗最低。此外,分析了解吸过程的总包反应动力学,发现反应级数模型最适合描述乙醇胺溶液再生反应速率,该模型的动力学参数证明了催化剂通过降低反应活化能的方式节省再生能耗。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 催化剂 醇胺溶液 节能 反应动力学
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基于ThermaKin模型的环氧树脂热解反应动力学与热力学研究
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作者 陈湛文 丁雁 +3 位作者 王鑫杨 龚俊辉 胡红云 方庆艳 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期34-43,共10页
为评估环氧树脂涂层材料的火灾危险性,提出了一种借助ThermaKin模型解析腰果酚改性胺固化的环氧树脂(EP-PAA)材料热解特性的方法。该方法通过对热重分析(TGA)试验结果进行数值反演,获取EP-PAA材料的热解反应动力学参量,并通过对差示扫... 为评估环氧树脂涂层材料的火灾危险性,提出了一种借助ThermaKin模型解析腰果酚改性胺固化的环氧树脂(EP-PAA)材料热解特性的方法。该方法通过对热重分析(TGA)试验结果进行数值反演,获取EP-PAA材料的热解反应动力学参量,并通过对差示扫描量热分析(DSC)试验结果进行数值反演,求取EP-PAA材料的固相反应物与生成物的比热容及热解反应热,建立完整的热解反应模型。结果表明:EP-PAA材料的热失重主要集中于550~800K温度区间,且其质量损失速率峰呈双峰分布;通过由两步连续一级反应(均为吸热反应)组成的热解反应模型实现了对TGA和DSC试验结果的准确预测;不同升温速率条件下该热解反应模型的残碳值和质量损失速率峰值预测结果与TGA试验结果的误差分别小于5%和8%,该研究结果进一步验证了本模型的可靠性和准确性。 展开更多
关键词 环氧树脂 热解 ThermaKin模型 反应动力学 热力学
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碳捕集利用与封存标准研究进展与体系构建思考 被引量:1
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作者 龙妍 李小姗 +3 位作者 丁晴 熊卓 徐祖伟 赵永椿 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第3期17-28,共12页
碳捕集利用与封存(CCUS)技术是化石能源低碳零碳甚至负碳利用、工业深度脱碳的主要技术手段,对我国能源安全和工业体系绿色低碳转型发展意义重大。国家出台《国家标准化发展纲要》《建立健全碳达峰碳中和标准计量体系实施方案》,要求研... 碳捕集利用与封存(CCUS)技术是化石能源低碳零碳甚至负碳利用、工业深度脱碳的主要技术手段,对我国能源安全和工业体系绿色低碳转型发展意义重大。国家出台《国家标准化发展纲要》《建立健全碳达峰碳中和标准计量体系实施方案》,要求研究制定CCUS标准,加快构建推动高质量发展的标准体系,以助力CCUS等关键技术标准与科技研发、示范推广协同推进。围绕CCUS科技创新与产业发展目前面临的新机遇和挑战,系统梳理国内外CCUS标准现状,完善标准体系以支撑CCUS科技创新和产业发展迫在眉睫。然而,CCUS标准体系的缺失导致CCUS项目边界不清、产业发展不规范,科技创新链条受阻,配套政策缺乏规范指引。综合考虑CCUS行业特性、技术门类及功能序列,初步构建了CCUS标准体系框架。针对当下CCUS发展亟需解决的问题,提出面临的主要挑战和应对措施,并围绕亟需建设的4个重点方面展开讨论。结合已有科研基础,提出将标准体系布局、CCUS技术标准、CCUS量化标准和CCUS管理标准等作为重点方向,推动我国CCUS标准化工作。 展开更多
关键词 CCUS技术 标准体系 碳捕集 碳利用 碳封存
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热分析获取锅炉内煤着火特性—Part Ⅰ:比热容、着火温度和着火热 被引量:1
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作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1303-1314,共12页
现有热分析获取的煤/低温热解焦着火温度值比锅炉内煤着火温度低200~300 K,普遍观点认为热分析仪的升温速率β过低是导致上述结果的主因,但其本质原因应是以往的研究选择的样品反应性过高而导致煤/焦着火提前,同时常用的TG-DTG切线法求... 现有热分析获取的煤/低温热解焦着火温度值比锅炉内煤着火温度低200~300 K,普遍观点认为热分析仪的升温速率β过低是导致上述结果的主因,但其本质原因应是以往的研究选择的样品反应性过高而导致煤/焦着火提前,同时常用的TG-DTG切线法求着火温度不够准确。为解决上述问题,采用非等温TG-DSC获取了2种高温(1400℃)快速热解准东煤焦在不同β下的着火特性包括比热容、着火温度和着火热,考察了β对煤焦着火特性的影响。采用David Merrick模型获取了煤焦的比热容,发现其不受β的影响但与温度的变化相关;用指数函数描述了比热容与温度的关系,得到2种煤焦在0~1600℃的比热容为0.65~1.99 kJ/(kg·K)。采用基于Semenov热爆炸理论的DSC或DTG拐点法和TG-DTG切线法获取了煤焦的着火温度,发现DSC拐点法和DTG拐点法获取的着火温度相当,即两者具有等效性,且始终高于TG-DTG切线法获得的着火温度;着火温度随着β的增加而增加,但增加幅度逐渐减少,可用指数函数描述。将β设置为锅炉中常见的升温速率如105 K/s,可获得煤焦的极限着火温度。采用DSC拐点法和TG-DTG切线法获得的煤焦极限着火温度分别为673~680℃和644~659℃,前者与文献中在携带流反应器(类似锅炉环境)中获得的同类型煤样的着火温度值一致,而后者则会低估着火温度。结合高温热解焦比煤/低温热解焦的反应性低的事实,指出制取反应性合适的高温热解(类似锅炉环境温度)煤焦样品和采用DSC或DTG拐点法获取煤焦的极限着火温度可实现热分析对锅炉内煤着火温度的预测。根据极限着火温度获取了锅炉内2种煤焦的着火热q_(ig)为3414~3669 kJ/kg,并计算了风煤比为0.9~2.5下2种煤焦的理论着火热为1826~2811 kJ/kg。q_(ig)比相应煤焦的理论着火热值大,表明理论着火热可能高估煤在锅炉内的实际着火能力。对热分析获取锅炉内煤着火特性的合理性进行了全方位诠释,所提出的热分析方法论可为获取CFD模拟锅炉内煤着火特性所需的基础数据提供参考。 展开更多
关键词 热分析 DSC拐点法 极限着火温度 着火热 比热容 升温速率 准东煤
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氢发动机机油乳化规律研究
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作者 李东升 周洪利 +3 位作者 靳晓妍 袁波 段少远 王兆文 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期262-269,共8页
氢发动机在低温工况下,氢燃料燃烧产生的水蒸汽会进入曲轴箱并冷凝成水,造成机油乳化,严重影响氢发动机的可靠性.为此,提出了一种机油含水量快速检测方法,随后研究了常温中长距离和低温短距离间歇行驶工况下氢发动机机油乳化程度,以及... 氢发动机在低温工况下,氢燃料燃烧产生的水蒸汽会进入曲轴箱并冷凝成水,造成机油乳化,严重影响氢发动机的可靠性.为此,提出了一种机油含水量快速检测方法,随后研究了常温中长距离和低温短距离间歇行驶工况下氢发动机机油乳化程度,以及不同含水量下乳化机油的润滑性能,最后探究了机油温度和通风程度对机油乳化的影响.结果表明:放油称重法可以满足氢发动机机油含水量检测需求;中长距离行驶工况不会发生机油乳化,机油乳化主要发生在低温短距离间歇行驶工况;乳化机油含水量为25%时机油仍能满足氢发动机的润滑需求;机油加热至60℃以上,能很好改善氢发动机机油乳化发生;通过将机油混合液加热至93℃以上,能快速将水分从混合液中分离出来;从发动机本体外补常温新鲜空气,加强曲轴箱通风量会加剧机油乳化的发生. 展开更多
关键词 氢发动机 机油乳化 检测方法 机油加热 主动通风
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氧体积分数对氨煤混燃NO生成特性的影响机理 被引量:2
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作者 陈萍 向军 +1 位作者 顾明言 何正江 《煤炭转化》 北大核心 2025年第1期90-100,共11页
氨为一种理想的无碳燃料,通过氨煤混燃替代和降低燃煤发电中部分煤炭燃料是实现碳减排的有效措施,但氨煤混燃会生成额外的NO,其中氧体积分数变化对燃烧时NO的生成具有显著影响。利用高温管式炉研究了不同温度(1000℃~1500℃)、不同掺氨... 氨为一种理想的无碳燃料,通过氨煤混燃替代和降低燃煤发电中部分煤炭燃料是实现碳减排的有效措施,但氨煤混燃会生成额外的NO,其中氧体积分数变化对燃烧时NO的生成具有显著影响。利用高温管式炉研究了不同温度(1000℃~1500℃)、不同掺氨比(0%~20%)下氧体积分数对氨煤混燃时NO生成特性的影响。结果表明:当过量空气系数(α)从1.1增加至1.2时,纯煤粉燃烧条件下,氧体积分数的增加促进了燃料-N到NO的转化;1100℃与1300℃下,氧体积分数的增加抑制了氨煤混燃过程燃料-N到NO的转化;1500℃下,氧体积分数的增加促进了氨煤混燃过程燃料-N到NO的转化,且掺氨比和温度是氧体积分数增加时燃料-N转化为NO的氮转化率变化的重要影响因素。氧体积分数的增加利于系统氧化性自由基生成,从而促进了NH_(2)→HNO→NO,NH_(2)→H_(2)NO→HNO→NO以及NCO与O,O_(2)自由基等氧化的进行,促进了混燃过程中NO生成。 展开更多
关键词 氨煤混燃 掺氨比 温度 NO 氧体积分数
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金属平面截止阀密封性能的影响因素试验研究 被引量:1
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作者 王金辉 张涛 +3 位作者 周犊 张惟茜 王彤 许国良 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期23-29,40,共8页
为研究多种因素对金属平面截止阀密封性能的影响,自主设计一套密封比压测量装置。该装置可以实现温度、压力、比压等多种参数的调节,且介质种类、阀瓣和阀座可以更换。基于该装置,测量不同条件下泄漏率随密封比压的变化规律。结果表明:... 为研究多种因素对金属平面截止阀密封性能的影响,自主设计一套密封比压测量装置。该装置可以实现温度、压力、比压等多种参数的调节,且介质种类、阀瓣和阀座可以更换。基于该装置,测量不同条件下泄漏率随密封比压的变化规律。结果表明:在各种情况下,金属平面密封的密封性能均表现出明显的阈值现象;阈值比压前后,泄漏率随比压变化规律呈现显著差异;密封性越好,阈值效应越显著。依据标准给出的最大允许泄漏率确定必须比压,并探讨各种参数对其的影响。结果表明:密封比压随介质压力接近线性变化,但斜率会受到泄漏等级、接触宽度、介质种类、研磨精度和温度的影响;其中温度的影响最弱,而高精度研磨表面的必须比压曲线受各种参数影响均很小。研究结果对金属阀门密封比压选取有较好的指导意义。 展开更多
关键词 金属硬密封 平面截止阀 必须比压 泄漏率 密封性能
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太阳能高温腔式吸热器在典型运行工况下的传热与应力分析 被引量:1
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作者 祝大龙 陈宇轩 张燕平 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期54-61,共8页
为保证吸热器安全高效运行,以太阳能高温腔式吸热器为研究对象,建立热-力学耦合模型,对典型运行工况下吸热器的传热性能及力学性能进行数值模拟。结果表明:吸热器螺旋盘管表面的温度分布不均匀,最大温差达247.37 K,造成热应力分布不均;... 为保证吸热器安全高效运行,以太阳能高温腔式吸热器为研究对象,建立热-力学耦合模型,对典型运行工况下吸热器的传热性能及力学性能进行数值模拟。结果表明:吸热器螺旋盘管表面的温度分布不均匀,最大温差达247.37 K,造成热应力分布不均;云层遮挡导致工质出口温度变化频繁,最大差值达185.70 K,影响系统的稳定性;在云层遮挡前后管壁温度和应力发生剧烈变化,缩短了吸热器的使用寿命;在启动和稳定状态下,质量流量对管道应力的影响结果相反;启动质量流量为0.02 kg/s时,工质出口温度较高,但最大应力接近其许用应力,安全裕度较低;在实际运行中,需结合具体情况,综合考虑效益与安全的平衡,确定最优启动质量流量。 展开更多
关键词 高温吸热器 热性能 力学性能 应力
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Hg/O/H/Cl系统中汞的氧化动力学研究 被引量:23
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作者 乔瑜 徐明厚 +3 位作者 冯荣 程俊峰 詹靖 毛军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期138-141,151,共5页
控制燃煤锅炉中Hg的排放已经越来越被电力行业所关注。已有数据表明气相排放的和残留在飞灰中的Hg的变化范围很大。引起这种变化的原因还不清楚。在尾部烟道附近,Hg以元素态和HgCl2蒸汽形式存在,已知其中HgCl2更容易从烟气中脱除。为了... 控制燃煤锅炉中Hg的排放已经越来越被电力行业所关注。已有数据表明气相排放的和残留在飞灰中的Hg的变化范围很大。引起这种变化的原因还不清楚。在尾部烟道附近,Hg以元素态和HgCl2蒸汽形式存在,已知其中HgCl2更容易从烟气中脱除。为了更好地控制Hg的排放,必须了解燃烧过程中Hg的反应产物以及各浓度与时间的关系,即Hg的反应动力学机理。文中首先采用化学热平衡分析的方法研究了烟气中痕量元素汞的形态和分布,继而提出了Hg/O/H/Cl系统的氧化动力学模型。后者与前者进行了对比,并与Mamani-Paco等人的实验结果进行了比较,取得了令人满意的结果。 展开更多
关键词 Hg/O/H/Cl系统 氧化 动力学 燃煤锅炉 烟气排放 污染防治 有毒元素
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选择性催化还原服役后催化剂活性及动力学实验研究 被引量:23
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作者 廖永进 陆继东 +4 位作者 黄秋雄 杨青山 谢新华 刘智湘 邓柱 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第17期37-44,9,共8页
以NH3为还原剂,在选择性催化还原催化剂活性检测实验台上考察了典型催化剂服役前后在不同温度和氨氮比下的脱硝效率,分析了催化剂服役后的活性变化规律。采用E-R机制建立的速率方程对实验数据进行回归,得到了典型催化剂服役前后的表观... 以NH3为还原剂,在选择性催化还原催化剂活性检测实验台上考察了典型催化剂服役前后在不同温度和氨氮比下的脱硝效率,分析了催化剂服役后的活性变化规律。采用E-R机制建立的速率方程对实验数据进行回归,得到了典型催化剂服役前后的表观动力学参数,并分析了催化剂失活的原因。研究结果表明:催化剂服役前后的脱硝效率和活性随温度的变化趋势一致,服役后催化剂的活性明显下降;催化剂服役前的脱硝表观活化能比服役后的小,催化剂服役前的表观指前因子比服役后的大,但催化剂服役前的NH3均衡速率常数的表观活化能和表观指前因子均比服役后的大。通过波纹板催化剂失活分析可以推断波纹板催化剂失活的主要原因是催化剂服役后活性成分的流失、灰分沉积造成堵塞以及灰分沉积后有毒元素对催化剂的毒害。 展开更多
关键词 选择性催化还原(SCR) 失活催化剂 活性 表观动力学 失活分析
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高温下Cr的氧化动力学研究 被引量:17
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作者 程俊峰 徐明厚 +2 位作者 曾汉才 冯荣 乔喻 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期135-138,共4页
煤粉锅炉有毒痕量元素及其化合物的排放的危害性越来越被人们所关注,元素Cr是其中之一,其毒性与其价态有很大关系。六价铬是一种致癌物质,其毒性远远高于二价铬和三价铬。为了了解燃烧过程中Cr的反应产物及浓度与时间的关系,就必须了解C... 煤粉锅炉有毒痕量元素及其化合物的排放的危害性越来越被人们所关注,元素Cr是其中之一,其毒性与其价态有很大关系。六价铬是一种致癌物质,其毒性远远高于二价铬和三价铬。为了了解燃烧过程中Cr的反应产物及浓度与时间的关系,就必须了解Cr的反应动力学机理,发展Cr的动力学模型并且运用到实际燃烧系统上。该文提出了Cr/O2。系统内一个简单的氧化动力学模型,并且与热力学平衡计算相比较,其结果是一致的。在低温下,Cr2O3是主要的产物,而随着温度的升高,开始生成CrO 2和CrO3;在高温下,CrO3成为主要产物。此外为了更真实反映实际燃烧系统的组成状况,文中对Cr/O2/H2系统也进行了热力学平衡计算。 展开更多
关键词 高温 氧化 动力学 煤燃烧
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生物质半焦气化的反应动力学 被引量:47
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作者 米铁 陈汉平 +7 位作者 唐汝江 吴创之 马隆龙 邵敬爱 王贤华 赫俏 刘德昌 郑楚光 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期766-771,共6页
利用热重分析仪研究了CO2气氛下的生物质半焦的反应性。研究发现,所研究的4种生物质半焦都表现出了相同的反应性趋势。其反应性随着转化率的增加而增加。这可能是由于生物质焦样中的碱金属含量,尤其是钾的含量较高的原因。对比生物质气... 利用热重分析仪研究了CO2气氛下的生物质半焦的反应性。研究发现,所研究的4种生物质半焦都表现出了相同的反应性趋势。其反应性随着转化率的增加而增加。这可能是由于生物质焦样中的碱金属含量,尤其是钾的含量较高的原因。对比生物质气化反应动力学参数研究表明,4种焦样的气化行为可以用收缩核模型来描述,并求出了4种生物质焦样的反应动力学参数。在不同的CO2分压下进行了花生壳焦样的反应性实验研究,发现焦样的反应性正比于反应气体浓度,求出了花生壳焦样的反应动力学方程式。 展开更多
关键词 生物质 TGA 反应性
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油棕废弃物及生物质三组分的热解动力学研究 被引量:22
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作者 杨海平 陈汉平 +3 位作者 晏蓉 王贤华 张世红 郑楚光 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期626-631,共6页
主要利用热重分析仪(TG)对油棕废弃物和生物质的三组分(半纤维素,纤维素和木质素)的热解特性进行了系统研究,对比分析了热解特性,计算了其热解动力学参数,并研究了升温速率对生物质热解特性的影响。研究发现半纤维素和纤维素易于热降解... 主要利用热重分析仪(TG)对油棕废弃物和生物质的三组分(半纤维素,纤维素和木质素)的热解特性进行了系统研究,对比分析了热解特性,计算了其热解动力学参数,并研究了升温速率对生物质热解特性的影响。研究发现半纤维素和纤维素易于热降解而木质素难于热解;油棕废弃物的热解可以化分为:干燥、半纤维素热解、纤维素热解和木质素热解4个阶段;生物质的热解反应主要是一级反应,油棕废弃物的活化能很低,约为60kJ/kg;升温速率对生物质影响很大,随升温速率加快,生物质热解温度升高,热解速率降低。 展开更多
关键词 油棕废弃物 半纤维素 纤维素 热解
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