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污泥与煤泥混合燃烧过程砷、硒和铅迁移转化特性
1
作者 刘轩 姜龙 +4 位作者 赵春光 张锴 李庆 李金晶 段文波 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第8期168-176,共9页
以同一地区污水处理厂污泥和选煤厂煤泥为研究对象,考察了燃烧温度、燃烧时间、掺混比例等燃烧条件对污泥和煤泥混燃过程砷、硒和铅迁移转化特性的影响,以及燃烧产物中砷、硒和铅的环境影响行为。污泥和煤泥中砷、硒和铅释放率随温度升... 以同一地区污水处理厂污泥和选煤厂煤泥为研究对象,考察了燃烧温度、燃烧时间、掺混比例等燃烧条件对污泥和煤泥混燃过程砷、硒和铅迁移转化特性的影响,以及燃烧产物中砷、硒和铅的环境影响行为。污泥和煤泥中砷、硒和铅释放率随温度升高而增大,最终释放率由高到低依次为硒>砷>铅,且砷、硒和铅释放率随污泥掺混比例增加而增大。污泥和煤泥中砷、硒和铅释放率随燃烧时间延长先快速增大然后趋于平缓,且达到最大释放率用时由高到低依次为铅>砷>硒。在恒温燃烧条件下,1200℃时污泥和煤泥中砷、硒和铅的释放速率均快于900℃,且在燃烧初期煤泥中砷、硒和铅的释放速率略快于污泥。污泥和煤泥中砷、硒和铅的赋存形态分布特性是其释放行为的主要影响因素。污泥和煤泥中砷、硒和铅均主要以无机结合态存在,且污泥中无机结合态砷、硒和铅占比高于煤泥。煤泥和污泥中有机结合态砷、硒和铅主要在低于500℃的燃烧温度下随挥发分一同释放,在800~1200℃燃烧温度范围内,煤泥和污泥中碳酸盐+硫酸盐+氧化物结合态和硫化物结合态砷含量显著降低,碳酸盐+硫酸盐+氧化物结合态和硫化物结合态铅主要释放温度区间则分别略微延迟到900℃和1200℃。在酸性浸取环境下,污泥和煤泥燃烧产物中硒均处于中风险区域,其浸出率明显高于砷和铅;除SPLP方法对污泥燃烧产物的砷浸出率处于低风险区域外,其余燃烧产物中砷浸出率处于中风险区域;燃烧产物中铅浸出率最低,只有TCLP方法对煤泥燃烧.产物的铅浸出率处于中风险,其余均为低风险区域。 展开更多
关键词 污泥 煤泥 混合燃烧 砷、硒和铅 释放 赋存形态 迁移转化
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液固流态化动态过程中相间作用力的数值模拟及实验验证 被引量：7
2
作者 张仪 李兵 +1 位作者 白玉龙 张锴 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期5129-5139,共11页
选择恰当的相间作用力模型是液固流态化动态特性CFD建模的关键。首先采用Richardson-Zaki关联式验证了稳态操作条件下整体固含率的实验结果,然后在基于颗粒动理学理论的欧拉-欧拉双流体模型中比较了Wen-Yu、Gidaspow、Syamlal-O’Brien... 选择恰当的相间作用力模型是液固流态化动态特性CFD建模的关键。首先采用Richardson-Zaki关联式验证了稳态操作条件下整体固含率的实验结果,然后在基于颗粒动理学理论的欧拉-欧拉双流体模型中比较了Wen-Yu、Gidaspow、Syamlal-O’Brien、Dallavalle和TGS5个曳力计算公式对液固流化床收缩和膨胀特性的数值模拟结果,进而探讨了Moraga等提出的升力模型影响行为及主要相间作用力影响机制。与实验测量数据比较结果表明:收缩过程中Syamlal-O’Brien和TGS曳力模型对响应时间预测较为准确,TGS曳力模型对整体固含率的预测精度较高;膨胀过程中TGS曳力模型对响应时间和整体固含率的预测优于其他模型。整体而言,基于静止颗粒群绕流直接模拟得到的TGS曳力模型忽略了颗粒-颗粒相互作用,与液固散式体系中颗粒动力学特性相符合。升力模型对动态特性模拟结果影响较小,CFD模拟时根据选择体系可予以适当忽略。 展开更多
关键词 计算流体力学 实验验证 流化床 液固两相流 动态特性 相间作用力
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燃气轮机耦合聚光光伏光热冷热电联供系统性能评价与优化研究 被引量：1
3
作者 楚尚玲 张衡 +1 位作者 陈海平 高丹 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1948-1959,共12页
基于天然气的稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能的清洁、环保、可再生的优势互补,提出了一种微型燃气轮机耦合低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)的冷热电联供系统。建立了以一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和[火用]效率... 基于天然气的稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能的清洁、环保、可再生的优势互补,提出了一种微型燃气轮机耦合低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)的冷热电联供系统。建立了以一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和[火用]效率为目标的优化模型,并采用强度帕累托进化(SPEA-II)优化算法与优劣解距离法(TOPSIS)和权熵法结合的决策方法综合求解模型,获得Pareto最优解。结果表明:当LCPV/T面积为48.09 m^(3),LCPV/T体积流量为50 L/h,低温水源热泵容量为80.41 kW,高温水源热泵容量为250.03 kW,燃气锅炉容量为400.11 kW,余热回收锅炉换热效率为96.07%时,冷热电联产(CCHP)系统综合性能最好。优化后,系统全年平均一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和(火用)效率相较于优化前分别提升7.11%、6.46%、4.35%和5.64%。 展开更多
关键词 聚光光伏光热 冷热电联供系统 性能评价 TRNSYS软件 多目标优化
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FeCeLaO/粉煤灰基SiO_(2)-Al_(2)O_(3)中低温烟气脱砷及抗硫性能
4
作者 王凯 张凯华 张锴 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期602-611,共10页
采用碱熔-酸洗法对粉煤灰表面进行改性,制备活性Si-Al载体,同时以Fe、Ce、La复合氧化物为活性组分,采用共沉淀法制备FeCeLaO/活性Si-Al载体复合吸附剂,通过X射线荧光光谱、比表面积测定、X射线衍射图谱等对吸附剂进行表征,进而研究温度... 采用碱熔-酸洗法对粉煤灰表面进行改性,制备活性Si-Al载体,同时以Fe、Ce、La复合氧化物为活性组分,采用共沉淀法制备FeCeLaO/活性Si-Al载体复合吸附剂,通过X射线荧光光谱、比表面积测定、X射线衍射图谱等对吸附剂进行表征,进而研究温度、Si/Al质量分数比、FeCeLaO负载率对复合吸附剂脱砷和抗硫中毒能力的影响。结果表明:活性Si-Al载体的脱砷能力随Si/Al质量分数比的增大和吸附温度的升高均先升高后降低,最佳Si/Al质量分数比为1.85,此时脱砷效率最高为78.7%,为原灰的2.8倍;最佳吸附温度位于高温段600℃,此时脱砷效率为84.8%;而FeCeLaO/活性Si-Al载体复合吸附剂最佳吸附温度位于中低温段400℃,脱砷效率高达96.9%,活性组分最佳负载率为1∶1。活性Si-Al载体的抗硫中毒能力随Si/Al质量分数比的增大而增强;引入FeCeLaO活性组分,有利于增强吸附剂的抗硫中毒能力,且负载率越高,抗硫中毒能力越强;FeCeLaO/活性Si-Al氧化物抗硫中毒能力强的原因主要是SiO_(2)的表面酸性和Ce元素对Fe、La、Al等活性组分的保护效应。 展开更多
关键词 砷 吸附 粉煤灰 FeCeLaO 抗硫中毒
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考虑广义电热需求响应与阶梯式碳交易机制的园区综合能源系统优化调度策略 被引量：2
5
作者 田煜昆 陈彦奇 +3 位作者 刘一帆 徐钢 陈衡 王修彦 《电测与仪表》 北大核心 2025年第6期152-160,共9页
双碳背景下,为了实现园区综合能源系统的低碳经济运行,提出了一种考虑广义电热需求响应与阶梯式碳交易机制的园区综合能源系统优化调度模型。在园区综合能源系统中引入有机朗肯循环进行余热发电,实现热电联供的热电解耦,从而使热电联供... 双碳背景下,为了实现园区综合能源系统的低碳经济运行,提出了一种考虑广义电热需求响应与阶梯式碳交易机制的园区综合能源系统优化调度模型。在园区综合能源系统中引入有机朗肯循环进行余热发电,实现热电联供的热电解耦,从而使热电联供的出力更加灵活;在荷侧引入传统需求侧灵活响应,与余热发电相互配合,构建广义电热需求响应,进一步提高系统的低碳性与经济性;引入阶梯式碳交易机制,进一步约束系统的碳排放。结果表明:考虑广义电热需求响应以及阶梯式碳交易机制可以有效地降低系统的碳排放,提升系统经济性。 展开更多
关键词 综合能源系统 有机朗肯循环 需求响应 阶梯式碳交易 低碳
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碳中和背景下燃气热电联产与地源热泵耦合替代燃气锅炉供热研究 被引量：23
6
作者 薛小军 侯智华 +3 位作者 张红昌 徐钢 陈衡 陈宏刚 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期359-364,386,共7页
鉴于目前的碳中和目标与天然气短缺的情况,以北京市为例提出利用燃气热电联产与地源热泵耦合替代燃气锅炉供热的方案,该方案将燃气热电联产产生的电能直接用于地源热泵供热。根据北京市供热实际数据,对燃气热电联产耦合地源热泵供热方... 鉴于目前的碳中和目标与天然气短缺的情况,以北京市为例提出利用燃气热电联产与地源热泵耦合替代燃气锅炉供热的方案,该方案将燃气热电联产产生的电能直接用于地源热泵供热。根据北京市供热实际数据,对燃气热电联产耦合地源热泵供热方案和燃气锅炉供热方案的热力学性能和二氧化碳排放性能进行了详细的对比分析。结果表明:燃气热电联产耦合地源热泵供热方案不仅提高了化石燃料利用率,同时也减少了二氧化碳排放量;在相同单位供热量下,燃气热电联产耦合地源热泵供热方案的化石燃料利用率为燃气锅炉供热方案的2.22倍,可减排二氧化碳55.02%;燃气热电联产耦合地源热泵供热方案的初投资较高,但其补贴后的供热年综合成本低于燃气锅炉供热方案。 展开更多
关键词 碳中和 燃气热电联产 地源热泵 燃气锅炉 热力学性能
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利用回热系统凝结水供热的新型生物质热电联产系统的性能分析 被引量：9
7
作者 薛小军 王义函 +2 位作者 陈衡 徐钢 雷兢 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期91-97,共7页
在常规生物质热电联产机组中,采用汽轮机抽汽加热热网水。汽水换热过程中,存在较大的㶲损失。为了减小供热系统的㶲损失,本文提出了一种新型生物质热电联产系统。采用回热系统的凝结水代替汽轮机抽汽,利用板式换热器加热热网水。不仅减少... 在常规生物质热电联产机组中,采用汽轮机抽汽加热热网水。汽水换热过程中,存在较大的㶲损失。为了减小供热系统的㶲损失,本文提出了一种新型生物质热电联产系统。采用回热系统的凝结水代替汽轮机抽汽,利用板式换热器加热热网水。不仅减少机组抽汽,提高机组出功;而且采用水水换热还可提高换热效果。本文以国内某典型35 MW生物质热电联产机组为案例,对其进行了系统改造,并进行了详细的热力学分析和经济性分析。研究表明,新型系统供电标杆单耗降低了18.29 g/(kW·h),综合效率和发电效率分别提高了0.85百分点和1.01百分点。另外,对新型系统经济性分析结果表明,采用改造后的供热系统可以获得很大的经济效益,年化新增净收益可达361.88万元。 展开更多
关键词 生物质 热电联产机组 供热系统 凝结水 热力学分析 经济性分析
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波形流道质子交换膜电解槽性能分析与优化
8
作者 李瑞莹 王剑峰 +4 位作者 黄吉光 张衡 王异林 米翠丽 陈海平 《热力发电》 北大核心 2025年第10期133-142,共10页
质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)电解制氢具有广阔的应用前景,但仍存在设备成本高、耐久性不足等缺点。优化流道可以提高PEM的水热分布均匀性,延长电解槽的寿命。为了提高PEM电解槽性能,利用COMSOL仿真软件设计并模拟了三维... 质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)电解制氢具有广阔的应用前景,但仍存在设备成本高、耐久性不足等缺点。优化流道可以提高PEM的水热分布均匀性,延长电解槽的寿命。为了提高PEM电解槽性能,利用COMSOL仿真软件设计并模拟了三维波形流道模型,研究不同频率波形结构电解槽的极化曲线、反应物与生成物分布以及温度分布,并探究增加波形结构后流速改变对电解槽性能的影响。结果表明,与传统的矩形流道相比,波形流道电解槽传热传质效果明显增强,具有更好的极化性能,当波形频率为1.0时,电解槽的电流密度提高了2.1%,阳极催化层平均气体体积分数降低了3.7%,综合性能最优。该结论可为PEM电解槽的流道设计提供一定参考。 展开更多
关键词 质子交换膜 电解水制氢 模拟研究 流道设计
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PV/T与PEM电热耦合电解制氢系统波动特性分析
9
作者 王冉旭 黄吉光 +1 位作者 张衡 陈海平 《动力工程学报》 北大核心 2025年第3期420-430,共11页
针对双碳目标和氢能发展的规划与战略,结合太阳能光伏光热(PV/T)技术与质子交换膜(PEM)电解制氢技术,提出使用PV/T供电并预热电解给水的光伏光热电解制氢模型。在TRNSYS软件中建立PEM电解槽部件并搭建系统模型进行瞬态分析,同时与相同... 针对双碳目标和氢能发展的规划与战略,结合太阳能光伏光热(PV/T)技术与质子交换膜(PEM)电解制氢技术,提出使用PV/T供电并预热电解给水的光伏光热电解制氢模型。在TRNSYS软件中建立PEM电解槽部件并搭建系统模型进行瞬态分析,同时与相同条件下无预热的系统进行对比。结果表明:预热影响了电解槽的升降温,使电解槽工作温度更高,进而提高了效率,增加了氢气产量;预热对温度、效率及产量的增益效果在低电功率或辐照波动大的天气条件下更明显;系统的太阳能制氢效率在12%左右,全年氢气产量为8003.08 m^(3),较无预热情况下增加24.11 m^(3),增长率达0.30%。 展开更多
关键词 质子交换膜电解槽 PV/T 太阳能 制氢 仿真模拟
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煤中砷与硫洗选过程迁移和燃烧过程释放特性 被引量：5
10
作者 刘轩 赵元财 +1 位作者 滕阳 张锴 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期787-797,共11页
以宁武煤田两个洗煤厂原煤及洗选产物为研究对象,采用微波消解与氢化物发生-原子荧光光谱相结合方法考察了洗煤过程硫和砷迁移规律,采用砷质量平衡验证的逐级化学提取法探讨了原煤、精煤、矸石、洗中煤和煤泥燃烧后硫和砷形态转化与释... 以宁武煤田两个洗煤厂原煤及洗选产物为研究对象,采用微波消解与氢化物发生-原子荧光光谱相结合方法考察了洗煤过程硫和砷迁移规律,采用砷质量平衡验证的逐级化学提取法探讨了原煤、精煤、矸石、洗中煤和煤泥燃烧后硫和砷形态转化与释放特性及其依赖性。原煤中20%−28%硫和砷迁移至精煤中,46%−61%迁移至矸石中,Pearson相关系数结果表明,样品中无机矿物质是硫和砷迁移的控制因素。精煤中有机硫和砷提高至30%−50%,而矸石中无机硫和砷占比达90%以上,说明原煤及洗选产物中砷与硫赋存形态具有一定相关性。精煤中较多的有机硫和砷在500℃以下伴随水分和挥发分析出呈现明显释放特征,矸石中以无机态为主的砷则主要在500−1000℃伴随黄铁矿和硫酸盐等矿物质分解与硫一起释放,体现了原煤及洗选产物燃烧时硫与砷释放的同步性。精煤中硫和砷释放速率最快,300和200 s分别达到最大释放率80%−95%和60%−75%;矸石中最慢,300 s时砷达到最大释放率40%−45%,而硫600 s时仍未达最大释放率;洗中煤和原煤介于精煤和矸石之间,样品燃烧时硫和砷赋释放速率差异是由其固有赋存形态差异所致。 展开更多
关键词 煤炭洗选 硫 砷 迁移行为 赋存形态 燃烧 释放特性
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火电机组耦合液态CO_(2)储能系统性能分析
11
作者 李思佳 王嘉璐 +2 位作者 郑立星 薛小军 徐钢 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1269-1277,共9页
为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战,耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案,并通过对比分析优选最佳耦合方案,并对最优耦合系统进行了调峰性... 为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战,耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案,并通过对比分析优选最佳耦合方案,并对最优耦合系统进行了调峰性能分析、[火用]分析及经济性分析。结果表明:采用蒸汽轮机驱动的耦合方案性能最佳,系统的循环效率高达61.85%,储能、释能过程的调峰深度分别为9.57%和6.14%;最优方案的[火用]效率为76.61%,动态投资回收期为5.01 a,净现值为2 105.32万元。 展开更多
关键词 火电机组 液态二氧化碳储能系统 调峰性能分析 [火用]分析 经济性分析
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循环流化床燃煤机组SNCR脱硝过程气液传质和反应特性 被引量：4
12
作者 张媛媛 曲江源 +2 位作者 苏欣欣 杨静 张锴 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2404-2415,共12页
采用CFD模拟方法预测了300 MW循环流化床机组SNCR脱硝过程中的还原剂液滴蒸发、烟气混合和反应特性。结果表明烟气在旋风分离器内贴壁旋转流动并形成外旋流为准自由涡和内旋流为刚性涡的双涡结构,使液滴与烟气接触约0.01 s后开始恒温蒸... 采用CFD模拟方法预测了300 MW循环流化床机组SNCR脱硝过程中的还原剂液滴蒸发、烟气混合和反应特性。结果表明烟气在旋风分离器内贴壁旋转流动并形成外旋流为准自由涡和内旋流为刚性涡的双涡结构,使液滴与烟气接触约0.01 s后开始恒温蒸发,并强化了烟气与气态还原剂的混合效果。氨水为还原剂时,NH_3主要分布于旋风分离器锥体上方;尿素为还原剂时,蒸发后快速分解的HNCO消耗速率高于NH_3,其中NH_3浓度分布与氨水为还原剂相似,相同烟气温度和氨氮摩尔比时氨水和尿素溶液对应脱硝效率分别约为79.5%和76.5%。温度对脱硝效率的影响表现为先上升后下降趋势,当温度由1023 K提高至1173 K时NH_3与NO反应速率提高,脱硝效率由19.7%提高至81.0%;而当温度由1173 K进一步提高至1323 K时,NH_3由于自身氧化速率显著提高而导致脱硝效率降低至17.4%。脱硝效率随氨氮摩尔比(NSR)增大而升高,但还原剂利用率的降低致使氨逃逸率增大,综合考虑本台CFB锅炉SNCR脱硝效率和氨逃逸率,NSR选取1.25~1.50可以满足NO_(x)排放低于50 mg/m^(3)的超低排放标准。 展开更多
关键词 循环流化床机组 SNCR脱硝 蒸发 气液传质 数值模拟
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压缩空气储能辅助太阳能电站调峰性能分析
13
作者 葛士宇 史汪洋 +1 位作者 徐钢 薛小军 《热力发电》 北大核心 2025年第9期35-45,共11页
为有效提高太阳能发电的能源利用率和运行灵活性,提出了一种耦合太阳能光伏、太阳能光热、压缩空气储能的集成系统。在白天,压缩空气储能系统将光伏弃电存储,并将压缩热传递至光热电站;在晚上,压缩空气储能系统释放空气,并采用光热电站... 为有效提高太阳能发电的能源利用率和运行灵活性,提出了一种耦合太阳能光伏、太阳能光热、压缩空气储能的集成系统。在白天,压缩空气储能系统将光伏弃电存储,并将压缩热传递至光热电站;在晚上,压缩空气储能系统释放空气,并采用光热电站的给水加热,从而提高机组的发电负荷。基于系统模拟,对耦合方案进行了热力学分析和经济性分析。分析结果表明:耦合系统光热整体发电效率为41.24%,整体?效率为66.79%;压缩空气储能系统往返效率为72.14%,压缩空气系统?效率为84.30%,均有显著提高;耦合系统白天的调峰深度为7.02%,晚上调峰深度为19.69%;此外,耦合方案的动态回收周期为3.10年,净现值为4 135.06万元,与非耦合系统相比,均表现良好。 展开更多
关键词 太阳能发电 压缩空气储能 系统耦合 性能分析
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湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟 被引量：21
14
作者 曲江源 齐娜娜 +4 位作者 关彦军 滕阳 徐文青 朱廷钰 张锴 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2117-2128,共12页
以某330MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、... 以某330MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、化学反应模型的耦合。基于上述模型预测了脱硫塔内气-液两相流动、液滴蒸发与SO2化学吸收过程,获得了SO2浓度与浆液pH的径向分布特性,详细分析了气-液流动对化学吸收特性的影响,结果表明局部液气比分布特性是影响SO2径向分布的关键因素之一,可通过调控近壁区及主管道区的两相流动状态提高脱硫塔的吸收性能;随着气相侧SO2浓度提高或液滴粒径减小,浆液pH下降速率增大且各化学组分浓度达到稳定状态用时缩短。 展开更多
关键词 湿法烟气脱硫 气液两相流 热质交换 吸收 数值模拟
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洗选过程对宁武煤中汞迁移和热释放的影响特性 被引量：5
15
作者 苏银皎 滕阳 +3 位作者 张锴 刘轩 张永红 冀俊伟 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期274-281,共8页
采用逐级化学提取和热分析方法,选取宁武煤田某洗煤厂原煤及洗选产物为研究对象,在汞质量平衡基础上对煤中汞赋存形态进行分类并验证,进而考察了洗选过程对煤中汞迁移行为和热释放的影响特性。结果表明,洗选过程在降低原煤灰分和硫分含... 采用逐级化学提取和热分析方法,选取宁武煤田某洗煤厂原煤及洗选产物为研究对象,在汞质量平衡基础上对煤中汞赋存形态进行分类并验证,进而考察了洗选过程对煤中汞迁移行为和热释放的影响特性。结果表明,洗选过程在降低原煤灰分和硫分含量的同时也改变了汞的富集规律,引起了汞的重新分配;样品中汞元素与灰分和硫含量之间的线性相关性分别为0.89和0.99,原煤中汞主要以无机结合态存在,其迁移行为受控于无机矿物质迁移,洗选后矸石总汞绝对含量较原煤增加了322.8%,而精煤汞含量降低至原煤的40%,汞脱除率达到56.4%;洗煤产物中汞富集程度的差异与其在原煤中赋存形态密切相关,其中,矸石中硫化物结合态汞的占比高达56.6%,而精煤和煤泥中有机结合态汞较原煤中均有所提高;相同温度下汞在煤泥中释放率最大,矸石中最小,所有样品中汞至650℃均接近完全析出;煤中汞热释放特性也与其赋存形态密切相关,不同热解温度段汞热释放行为由煤中汞的固有赋存形态所决定,其中,有机结合态汞随有机质分解在300℃已大量逸出,而硫化物结合态汞分解温度主要为400−600℃。 展开更多
关键词 煤炭洗选 汞 赋存形态 迁移行为 分布 释放特性 热解 污染
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330 MW发电机组贫煤燃烧NO_x排放特性及控制 被引量：7
16
作者 杨玮 李文秀 +3 位作者 郭富德 杨凤玲 张锴 程芳琴 《洁净煤技术》 CAS 2017年第6期107-112,共6页
针对330 MW贫煤锅炉开展了低氮燃烧系统的现场试验,研究了炉膛出口以及SCR前后的NO_x排放情况,还考查了NO_x浓度随烟道深度和锅炉负荷的变化情况。结果表明:炉膛出口的NO_x浓度基本维持在600 mg/m^3左右。NO_x排放浓度与取样位置有关,... 针对330 MW贫煤锅炉开展了低氮燃烧系统的现场试验,研究了炉膛出口以及SCR前后的NO_x排放情况,还考查了NO_x浓度随烟道深度和锅炉负荷的变化情况。结果表明:炉膛出口的NO_x浓度基本维持在600 mg/m^3左右。NO_x排放浓度与取样位置有关,现场检测NO_x时要在断面合理布点。在炉内低氮燃烧+SCR共同控制下,贫煤锅炉在不同负荷下都可实现烟气出口NO_x浓度≤50 mg/m^3。SCR系统正常运行情况下脱硝效果较好,但存在氨耗量较大,催化剂堵塞、磨损、低负荷情况脱硝效率较低等问题,建议对于贫煤机组可以采用SNCR+SCR的联合脱硝方法,增加氨气在系统内停留时间,提高脱硝效率,避免氨逃逸。 展开更多
关键词 贫煤 SCR NOX排放 低氮燃烧
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煤热解过程中汞和硫的释放特性 被引量：7
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作者 苏银皎 滕阳 +1 位作者 张锴 苏欣欣 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期19-26,共8页
采用热分析和动力学分析方法,选取宁武煤田某洗煤厂原煤及其洗选产物为研究对象,考察了在煤热解过程中汞和硫的释放特性。结果表明:汞和硫释放与煤成分有关,在相同热解条件下煤泥和精煤中汞和硫释放率大于矸石和原煤;汞和硫的释放特性... 采用热分析和动力学分析方法,选取宁武煤田某洗煤厂原煤及其洗选产物为研究对象,考察了在煤热解过程中汞和硫的释放特性。结果表明:汞和硫释放与煤成分有关,在相同热解条件下煤泥和精煤中汞和硫释放率大于矸石和原煤;汞和硫的释放特性受其赋存形态的影响,煤中汞和硫均以无机物结合态为主,精煤和煤泥中的汞更易在低温阶段释放;汞和硫释放率均随温度升高而提高,汞与其赋存体的结合程度弱于硫,温度为500℃时汞释放率已经超过50%,而800℃下硫释放率仅为20%左右;反应时间对汞和硫释放率的影响不大;在煤热解过程中汞释放的反应活化能低于硫,热分析实验结果与动力学推断相吻合。 展开更多
关键词 煤 热解 释放特性 赋存形态 动力学分析
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基于CFD模拟的臭氧低温氧化烧结烟气中NO过程分析 被引量：1
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作者 曲江源 刘霄龙 +5 位作者 关彦军 齐娜娜 滕阳 徐文青 朱廷钰 张锴 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4387-4396,共10页
以256 m2烧结机O3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O3/NO摩尔比以及O3分布特性对NO... 以256 m2烧结机O3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O3/NO摩尔比以及O3分布特性对NO氧化效率和不同价态NOx转化率的影响规律。通过对简单结构反应器的模拟结果表明:NO3稳定性较差,烟道内主要氧化产物为NO2与N2O5;随反应温度升高,NO氧化效率基本保持不变,NO2转化率提高且提升速率逐渐增大而N2O5呈相反规律;随O3/NO摩尔比增大,NO氧化效率提高但提升速率逐渐减小,NO2转化率先增大后在摩尔比高于1.25时开始减小,而各工况均产生N2O5且生成量逐渐增大,其原因为射流核心区可提供高O3/NO摩尔比条件;通过优化O3分布器结构改善O3与烟气接触与混合条件,O3与NO摩尔比为1.0、停留时间为0.87 s时NO氧化率可提高约12.8%,摩尔比为2.0、停留时间为1.73 s时N2O5转化率可提高约15.6%。 展开更多
关键词 烧结烟气 氮氧化物 臭氧 氧化 流体动力学 数值模拟
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基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统性能分析 被引量：2
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作者 张钟 安吉振 +2 位作者 潘佩媛 陈衡 徐钢 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1068-1076,共9页
为了解决氢能储运困难问题,实现甲醇燃料的高效和清洁利用,提出一种基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统。在所提出系统中,甲醇与水在中低温条件下发生重整反应生成富氢合成气。在燃料电池中,合成气的化学能转化为电... 为了解决氢能储运困难问题,实现甲醇燃料的高效和清洁利用,提出一种基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统。在所提出系统中,甲醇与水在中低温条件下发生重整反应生成富氢合成气。在燃料电池中,合成气的化学能转化为电能,燃料电池的高温废气不仅用于加热空气也可作为有机朗肯循环的热源,实现了能量的梯级利用。在系统稳定运行的条件下,对新系统进行能量分析、㶲分析和经济性分析。结果表明:系统输出电力为147.372 kW,系统总效率为51.29%,系统㶲效率为40.56%;新系统的动态回收周期为4.97 a;在15年的运营周期内,净现值为127.94万元。 展开更多
关键词 甲醇重整 燃料电池 有机朗肯循环 性能分析
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城市污泥与煤矸石掺烧过程中汞的迁移转化特性 被引量：1
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作者 段旺智 张凯华 张锴 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期83-90,共8页
城市污泥和煤矸石在燃烧性质上存在着一定互补性,而二者均含有大量重金属汞污染物,因此有必要研究二者掺烧过程中汞的迁移转化特性。采用化学逐级提取法,研究污泥与煤矸石样品中汞的赋存形态及燃烧过程中汞释放特性,并考察温度、掺混比... 城市污泥和煤矸石在燃烧性质上存在着一定互补性,而二者均含有大量重金属汞污染物,因此有必要研究二者掺烧过程中汞的迁移转化特性。采用化学逐级提取法,研究污泥与煤矸石样品中汞的赋存形态及燃烧过程中汞释放特性,并考察温度、掺混比例和气氛对于样品中汞迁移行为的影响。结果表明,1号污泥主要以硫酸盐、碳酸盐和氧化物结合态汞和残渣态汞为主;2号污泥中残渣态汞含量最高;煤矸石中主要以硫化物结合态汞为主。污泥中低温区(200~390℃)释放的汞主要为有机物结合态和碳酸盐结合态汞,高温区(390~450℃)释放的汞主要为硫化物结合态汞;煤矸石中低温区(300~400℃)释放的汞主要为有机物结合态、碳酸盐结合态和氧化物结合态汞,高温区(400~600℃)释放的汞主要为硫化物结合态及部分氧化物结合态。污泥掺混促使掺混物中汞提前在低温区释放,且随污泥掺混率提高,促进作用越强。气氛中氧含量升高,燃烧过程中产生的CO_(2)会吸附在颗粒表面,增大传热热阻,从而抑制掺混物中有机物结合态汞和部分碳酸盐结合态汞的释放,同时发现气氛对高比例污泥掺混物汞的释放行为影响减弱。 展开更多
关键词 煤矸石 污泥 掺混燃烧 汞 赋存形态 释放特性
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