放射形相变蓄热器的释热特性实验与数值研究 被引量：1

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作者 武宾 张嘉杰 +2 位作者 聂姣 石颖 马素霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期217-224,共8页

针对太阳能热利用的时空不匹配问题,设计并制备一种放射形相变蓄热器,通过实验与数值模拟研究了蓄热器释热功率及相变材料固相率在释热过程中的响应特性,探讨了冷却工质流量、进水方式、翅片型式对释热性能的影响规律。研究结果表明:蓄... 针对太阳能热利用的时空不匹配问题,设计并制备一种放射形相变蓄热器,通过实验与数值模拟研究了蓄热器释热功率及相变材料固相率在释热过程中的响应特性,探讨了冷却工质流量、进水方式、翅片型式对释热性能的影响规律。研究结果表明:蓄热器的释热过程可划分为液态显热区间、潜热区间、固态显热区间3个阶段,潜热区间相变材料的潜热作用使得释热功率下降相对缓慢;冷却工质流量越大,释热功率下降速率越快,完全凝固时间越短;不同进水方式对换热效果影响不明显,但可改善蓄热器的换热均匀性;与平板翅片相比,放射形翅片各翅片单元间相变材料的导热更均匀,凝固时间缩短31%,提高了换热速率。 展开更多

关键词 相变 潜热 数值模拟 固相率 释热功率

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准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组全粒序储层孔喉结构与原油可动性关系

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作者 唐勇 贾承造 +8 位作者 陈方文 何文军 支东明 单祥 尤新才 姜林 邹阳 吴涛 谢安 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期99-111,共13页

基于铸体薄片、低温氮气吸附、高压压汞、核磁共振T2谱、接触角和油水两相界面张力等实验结果,揭示准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全粒序储层孔喉结构与原油可动性关系。研究表明:①随玛湖凹陷风城组储层粒级变小,较大喉道所连通孔... 基于铸体薄片、低温氮气吸附、高压压汞、核磁共振T2谱、接触角和油水两相界面张力等实验结果,揭示准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全粒序储层孔喉结构与原油可动性关系。研究表明:①随玛湖凹陷风城组储层粒级变小,较大喉道所连通孔隙体积和较大孔隙体积均呈减小趋势,喉道半径和孔隙半径分布范围和峰值范围均有序向小尺寸偏移;风城组非常规储层喉道半径、孔隙度和渗透率上限值分别约为0.7μm,8%,0.1×10^(-3)μm^(2);②风城组储层赋存滞留油、可动油的孔隙分布范围和峰值范围均随储层粒级变小而有序向小尺寸偏移;粒级较大储层样品赋存滞留油量、可动油量随驱动压力增大分别呈现更加明显的降低和升高趋势;③风城组各粒级储层中原油驱动压力随喉道半径增大而呈现快速下降、缓慢下降和趋于稳定3个阶段;原油驱动压力和各粒级储层原油驱动压力差异均随温度升高而降低,随喉道半径增大而降低。根据以上实验分析,推断地质条件下玛湖凹陷风城组深部页岩油具有较大的动用潜力。 展开更多

关键词 准噶尔盆地 玛湖凹陷 下二叠统 风城组 全粒序储层 孔喉结构 原油可动性 全油气系统

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循环流化床锅炉纯氨燃烧排放特性模拟

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作者 杜炳君 蒋苓 +3 位作者 张扬 张海 吕俊复 柯希玮 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期10-18,共9页

基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed, CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用。构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的... 基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed, CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用。构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的均相反应及异相催化反应,探究了纯氨燃烧CFB锅炉的氨逃逸、氮氧化物等排放特性,并分析了床温、过量空气系数、空气分级、燃料分级等运行参数对排放特性的影响。结果表明:直接将常规燃煤CFB锅炉结构与运行策略应用于纯燃氨CFB锅炉会导致较高的氨逃逸与氮氧化物排放体积分数,而适当调整运行参数可以显著改善排放特性。 展开更多

关键词 循环流化床 氨燃烧 排放特性 氮氧化物 无碳燃料

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基于帝王蝶算法的CNN-GRU-LightGBM模型短期风电功率预测

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作者 向阳 刘亚娟 +2 位作者 孙志伟 张效宁 卢建谋 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期105-114,共10页

风电集群大规模并网和跨季节使用产生的不确定性对风电功率预测播报的准确度提出更高的要求。为提高风电功率预测的准确度,提出一种基于帝王蝶优化算法(MBO)的卷积神经网络(CNN)-门控循环单元(GRU)-梯度提升学习(LightGBM)复合风电功率... 风电集群大规模并网和跨季节使用产生的不确定性对风电功率预测播报的准确度提出更高的要求。为提高风电功率预测的准确度,提出一种基于帝王蝶优化算法(MBO)的卷积神经网络(CNN)-门控循环单元(GRU)-梯度提升学习(LightGBM)复合风电功率预测模型。首先,分别建立CNN-GRU和LightGBM的风电功率预测模型,利用方差倒数法将两个模型加权组合为CNN-GRU-LightGBM复合模型;为优化模型中的连续参数,使用MBO对模型进行超参数优化。最后,选取珠海某海上风电场的短期风电功率数据对所提方法与已有预测方法进行对比,实验结果表明,该模型结合了CNN-GRU、LightGBM等模型的优点,预测误差更小,预测精度更高,拥有更强的季节普适性。 展开更多

关键词 风电功率预测 卷积神经网络 门控循环单元 梯度提升学习 帝王蝶算法

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基于水-土-管耦合分析平台的海底管道在位稳定性研究

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作者 孟垂乾 王乐 +2 位作者 张春会 王智超 田英辉 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期618-626,共9页

海底管道是深海油气工程中的关键组成部分,其在位稳定性受波流荷载、周围土体抗力及管道自身特性等因素的影响,现有分析方法难以准确评估水-土-管耦合作用下的海底管道在位稳定性。为此,首先利用FORTRAN编程语言分别建立了管-水作用分... 海底管道是深海油气工程中的关键组成部分,其在位稳定性受波流荷载、周围土体抗力及管道自身特性等因素的影响,现有分析方法难以准确评估水-土-管耦合作用下的海底管道在位稳定性。为此,首先利用FORTRAN编程语言分别建立了管-水作用分析程序与管-土作用分析程序。管-水作用分析程序采用傅里叶分析法计算作用在管道上的水动力荷载,并依据管道位移变化对该荷载进行实时修正;管-土作用分析程序基于已有的管土相互作用模型,计算管道在发生运动时受到的水平向土抗力。随后,基于有限元分析软件ABAQUS中的DLOAD与UEL子程序将上述程序进行耦合,最终形成用以分析海底管道在位稳定性的水-土-管耦合分析平台。利用该计算分析平台,综合考虑海况条件、土体性质及管道外形参数等因素对管道在位稳定性的影响,为实际工程中海底管道的在位稳定性分析提供了参考。 展开更多

关键词 海底管道 计算平台 稳定分析 水动力 管土相互作用

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新型能源体系发展背景下煤炭清洁高效转化的挑战及途径 被引量：24

6

作者 谢克昌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-56,共10页

当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显,能源转型变革加快。在此背景下,构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新... 当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显,能源转型变革加快。在此背景下,构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新能源技术水平有待提升,中国短期内对煤炭能源仍将保持较高依赖性。因此,推进煤炭清洁高效转化对于新型能源体系的构建具有重要意义。首先对新型能源体系的具体内涵与构建方向展开讨论,并在此基础上,对新时代中国煤化工产业的发展现状以及面临的机遇与挑战进行了阐述,以期为煤炭的清洁高效转化技术的进步及煤化工产业的未来发展提供建议。新时代要求赋予新型能源体系更多的内涵。因此从战略上看,未来能源体系应具备“安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠”多个特征,这也对煤炭产业的清洁高效发展提出了更高的要求。我国的煤炭清洁高效转化已取得显著进步,但多个关键技术仍亟待突破。结合煤炭产业转型发展与“双碳”目标关系的系统性认识,在新型能源体系建设的需求下,推进煤炭清洁高效转化对于社会经济发展、助力“双碳”目标实现具有重要意义,其关键在于加强该领域相关学科专业的基础研究和煤炭清洁高效转化技术的创新开发。 展开更多

关键词 能源革命 新型能源体系 煤化工 煤转化技术 清洁高效

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ML-QSPR方法预测煤基液体的燃料性能 被引量：1

7

作者 李文英 王香玲 +2 位作者 范欢欢 范鸿霞 冯杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1098-1110,共13页

煤基液体混合物如煤焦油、煤直接液化油的分子结构描述和性质预测是开发煤基液体产品高值化工艺和技术的重要基础。由于煤基液体主要由C、H、O、N、S元素构成数量庞杂、芳环结构各异的混合物,因此,使用Python中的RDKit工具包,利用简化... 煤基液体混合物如煤焦油、煤直接液化油的分子结构描述和性质预测是开发煤基液体产品高值化工艺和技术的重要基础。由于煤基液体主要由C、H、O、N、S元素构成数量庞杂、芳环结构各异的混合物,因此,使用Python中的RDKit工具包,利用简化分子线性输入规范(Simplified Molecular Input Line Entry System,SMILES)语言构建煤基液体中物质分子描述符,描述符包含样品元素信息、环数与环结构信息、原子数及分子量信息等共计115个分子描述符。对比人工信息提取方法,将所构建的分子描述符能够体现煤基液体分子结构碎片、分子量及原子个数信息等作为机器学习的特征输入变量,用于建立预测煤基液体的燃料性能的分子机器学习-定量结构性质关系方法 (ML-QSPR),实现对燃料低位热值(LHV)、液体密度(ρ)、闪点(FP)、十六烷值(CN)4个关键燃料性能参数的快速预测。模型验证分析表明LHV、ρ、FP模型的R^(2)分别为0.996、0.988、0.987;CN预测中加入混合物数据进行预测,R^(2)=0.959。与已公开报道的预测LHV、ρ、FP、CN性质方法对比,笔者提出ML-QSPR方法在预测4个关键燃料性能参数准确度方面有提升,在获取结果速度方面有显著优势。利用ML-QSPR模型预测得到的煤基液体制特种燃料性能参数数据库中的信息,分析增加不同族组分物质的碳原子数量时4个燃料性能参数的演变趋势,发现LHV、ρ、FP、CN四个燃料性能参数均受碳数(n)影响显著。由于LHV主要由n决定,不同族组分物质的LHV差距小;而不同族组分物质的ρ、FP和CN性质差距明显。此外,本研究训练好的模型可用于预测新的分子,为新型燃料分子设计提供参考;ML-QSPR方法作为迁移学习模型可在今后用于煤基液体其他场景相关理化性质的分析。 展开更多

关键词 煤焦油 煤直接液化油 煤结构 煤组成成分 分子描述符

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生物质燃料颗粒热压成型过程分析 被引量：1

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作者 张守玉 黄健添 +8 位作者 郎森 张邢佳 陈旭阳 梁宁 吕邦勇 杨楚轲 胡南 吴玉新 吕俊复 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1123-1137,共15页

“双碳”战略下,生物质因其可再生、低污染和“零”碳排等优点而备受关注。生物质成型制备燃料颗粒能有效地解决其结构松散、能量密度低等问题,可用作化石燃料的替代品,对于新型能源体系的建设具有重要意义。笔者概述了生物质热压成型... “双碳”战略下,生物质因其可再生、低污染和“零”碳排等优点而备受关注。生物质成型制备燃料颗粒能有效地解决其结构松散、能量密度低等问题,可用作化石燃料的替代品,对于新型能源体系的建设具有重要意义。笔者概述了生物质热压成型过程的影响因素,分析并探讨了热压成型过程中生物质颗粒的演变行为和结合机制。生物质成型工艺主要包括冷压成型和热压成型。与冷压成型相比,热压成型能耗较低,制得成型燃料品质较高。生物质含水率(4%~15%)对其成型燃料密度影响较大,成型温度(70~150℃)影响较小,成型压力(60~130 MPa)和原料粒度(<2.5 mm)对其成型燃料密度的影响因生物质种类不同而存在较大差异。生物质热压成型过程中纤维素主要起骨架支撑作用,半纤维素、木质素则起到黏结剂作用。在热压成型的微观过程中,生物质颗粒经惯性移动后黏弹塑性变形,形成机械互锁。脆性颗粒破碎后释放出天然黏性成分,在水分、温度和压力的共同作用下形成颗粒间桥接。机械互锁和桥接缩小了生物质分子间的距离,促进了分子间作用力的产生。在对生物质热压成型机制认识的基础上,利用不同生物质掺混或水热等预处理手段对生物质组分进行调控可提高燃料颗粒的品质。利用分子动力学手段对生物质成型过程进行仿真模拟,可获得生物质组分分子间的键合机制,有利于进一步探究生物质热压成型机制,对生物质成型燃料乃至成型材料的制备有着重要的指导意义。 展开更多

关键词 生物质 成型 分子间作用力 机械互锁 桥接

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基于过热蒸汽干燥开式制粉燃褐煤发电技术研究 被引量：1

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作者 马有福 袁兴旺 +1 位作者 王子睿 吕俊复 《中国煤炭》 北大核心 2024年第6期110-117,共8页

针对高水分褐煤燃烧发电中存在的热效率低和低负荷稳燃困难等问题,提出了基于过热蒸汽干燥开式制粉系统的新型高效燃褐煤发电技术,该技术采用基于汽轮机抽汽加热的过热蒸汽干燥开式制粉系统,保证了制粉系统的运行安全性,提高了燃烧系统... 针对高水分褐煤燃烧发电中存在的热效率低和低负荷稳燃困难等问题,提出了基于过热蒸汽干燥开式制粉系统的新型高效燃褐煤发电技术,该技术采用基于汽轮机抽汽加热的过热蒸汽干燥开式制粉系统,保证了制粉系统的运行安全性,提高了燃烧系统的运行灵活性,实现了制粉系统与锅炉主机的运行解耦,并综合解决了褐煤锅炉炉温低、热效率低的等问题。以600 MW超临界燃褐煤机组为例,对采用该技术的热力系统进行了仿真,分析了其节能与环保效益。研究结果表明,该技术通过对锅炉与汽轮机整体热力系统的综合优化,将汽轮机回热系统扩大至高水分煤的干燥过程,同时梯级回收锅炉排烟废热和制粉乏汽废热至汽轮机回热系统,可获得较为显著的节煤效益。同时,该技术不仅可由节煤相应减少各类污染物及CO_(2)排放,还可回收大量水资源,有望实现零水耗电厂。 展开更多

关键词 火力发电厂 褐煤发电 开式制粉系统 水回收

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润湿性对CO_(2)溶解封存的影响机制与调控方法研究进展

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作者 曹成 李宇 +10 位作者 张烈辉 梅安鑫 赵玉龙 李清平 周守为 文绍牧 胡勇 侯正猛 刘莉莉 查玉强 谢泽豪 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期162-175,共14页

溶解封存是CO_(2)封存的重要机理,储层润湿性对其具有显著影响,但目前有关润湿性对CO_(2)溶解封存效率、封存安全性等的影响机制尚不明确。为此,在分析储层润湿性与渗流关系的基础上,全面综述了润湿性对CO_(2)溶解封存的影响机理,进而... 溶解封存是CO_(2)封存的重要机理,储层润湿性对其具有显著影响,但目前有关润湿性对CO_(2)溶解封存效率、封存安全性等的影响机制尚不明确。为此,在分析储层润湿性与渗流关系的基础上,全面综述了润湿性对CO_(2)溶解封存的影响机理,进而提出了优化储层润湿性的调控方法。研究结果表明:①储层岩石一般为亲水性,其润湿性主要受压力、温度、地层水矿化度和岩石表面粗糙度的影响,CO_(2)-水-岩作用及储层中的有机酸作用会降低储层的水润湿性,使其变为CO_(2)润湿,不利于CO_(2)的安全封存;②CO_(2)溶解封存过程包含溶解、扩散和对流3个关键步骤,其中对流起主要作用,能增强气体分子传输、改善气液接触效果以及提高溶解速率,从而提高CO_(2)的溶解量;③润湿性对CO_(2)迁移和溶解量具有重要影响,CO_(2)润湿储层孔隙中气体扩散强度更高、气液两相界面面积更大,使CO_(2)迁移距离和溶解度增加,但不利于安全封存,而水润湿性岩石可以降低CO_(2)流动性,从而减小CO_(2)泄漏风险;④表面活性剂对于优化润湿性具有显著作用,而纳米颗粒流体可以逆转有机酸对岩石表面的作用,将CO_(2)润湿转变为水润湿或弱水润湿。结论认为:①综合考虑CO_(2)溶解封存量与封存安全性,认为水润湿储层对于CO_(2)安全封存更为有利;②通过调控优化润湿性提高储层亲水性,可以降低CO_(2)的泄漏风险,提高封存能力,从而保证CO_(2)长期封存的稳定性和安全性。 展开更多

关键词 CO_(2)溶解封存 润湿性 地层迁移 封存安全性 润湿性调控 表面活性剂 纳米颗粒

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烧结烟气的循环流化床焚烧处理方法

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作者 沈宇帆 韩诚良 +4 位作者 柯希玮 张扬 张杨鑫 张海 吕俊复 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4051-4059,共9页

烧结烟气是钢铁生产的烧结工序产生的废气,含NO_(x)、SO_(2)、二噁英、挥发性有机物等污染物成分。用烧结烟气替代燃煤循环流化床锅炉空气以焚烧处理,既能有效资源化利用废气中CO和余氧,又能借助循环流化床中脱硫脱硝设备与高温环境,将... 烧结烟气是钢铁生产的烧结工序产生的废气,含NO_(x)、SO_(2)、二噁英、挥发性有机物等污染物成分。用烧结烟气替代燃煤循环流化床锅炉空气以焚烧处理,既能有效资源化利用废气中CO和余氧,又能借助循环流化床中脱硫脱硝设备与高温环境,将烧结烟气中SO_(x)和NO_(x)等污染物与燃煤产生的污染物一并去除,有望成为高效的烧结烟气一体化污染物处理技术。然而,目前燃煤循环流化床燃烧背景下烧结烟气中二噁英、挥发性有机物等污染物脱除的研究尚不足。针对该问题,先通过化学反应动力学模拟,研究烧结烟气作为助燃剂燃烧过程,发现燃烧过程中产生的氢等自由基在二噁英分解过程中发挥重要作用,燃烧反应温度提高能显著促进二噁英及挥发性有机物的脱除,而燃尽烟气的余氧量降低对二噁英的脱除也有较显著促进作用。通过计算颗粒流体动力学的方法,模拟以烧结烟气为助燃剂的燃煤循环流化床锅炉运行情况,发现燃烧过程流态化情况好,烧结烟气中低浓度CO基本燃尽,旋风分离器出口CO质量浓度约100 mg/m^(3),燃烧温度达到去除污染物的要求,验证了将烧结烟气作为燃煤循环流化床锅炉中助燃剂的可行性。在唐山某钢铁企业开展了烧结烟气的循环流化床焚烧方法工程验证,测试发现低低温省煤器出口处烟气二噁英脱除率超过99.5%,低至0.0057 ng TEQ/m^(3),CO质量浓度低至108 mg/m^(3),此外烟气中NOx和SO2质量浓度低至38、24 mg/m^(3),满足超低排放要求。工程验证证实循环流化床烧结烟气一体化焚烧处理技术有效。 展开更多

关键词 循环流化床 烧结烟气 焚烧处理 二噁英 污染物治理

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准噶尔盆地玛湖凹陷风城组泥页岩生物标志化合物特征与赋存状态研究

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作者 支东明 冷筠滢 +6 位作者 谢安 唐勇 何晋译 何文军 李志明 邹阳 朱涛 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期954-964,1001,共12页

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组泥页岩不同层段生物标志化合物特征与赋存状态特征认识较为薄弱,通过采用岩石热解、气相色谱—质谱、荧光薄片和氩离子抛光电镜等实验技术,厘清不同层段烃源岩物质基础、生物标志化合物分布特征及意义、... 准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组泥页岩不同层段生物标志化合物特征与赋存状态特征认识较为薄弱,通过采用岩石热解、气相色谱—质谱、荧光薄片和氩离子抛光电镜等实验技术,厘清不同层段烃源岩物质基础、生物标志化合物分布特征及意义、不同赋存状态页岩油,对玛湖凹陷下一步勘探部署具有重要意义。玛湖凹陷风城组泥页岩主要为中等—好烃源岩,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟演化阶段;生物标志化合物组成特征表明具有高丰度的Pr和Ph、β-胡萝卜烷及C_(29)重排甾烷,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈反“L”型分布,指示有机质以藻类等低等水生生物贡献为主;较低的Pr/Ph比值以及较高的伽马蜡烷指数,反映出沉积环境主要为咸化的还原环境;C_(31)αβ22S/(22S+22R)、C_(29)M/C_(29)H和C_(29)ββ/(ββ+αα)等藿烷类和甾烷类成熟度参数表明烃源岩处于成熟阶段。另外,风城组二段泥页岩相对于风一段、风三段具有更大的生烃潜力,具备更好的烃源岩物质基础,同时C_(20)/C_(23) TT、C_(21)/C_(23)TT、Ga/C_(30)H等生物标志化合物相关参数指示风二段藻类等贡献较多,更偏还原和咸化的环境;结合风二段以游离赋存状态为主,认为烃类赋存于粒间孔和粒内孔中。风二段有利于页岩油富集与保存,展现出更好的页岩油勘探开发前景。 展开更多

关键词 生物标志化合物 游离烃 页岩油 泥页岩 风城组 二叠系 玛湖凹陷 准噶尔盆地

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基于循环流化床燃烧的多元废弃物处理技术研究进展

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作者 肖红亮 吕俊复 +3 位作者 张扬 朱俊平 王志宁 柯希玮 《锅炉技术》 北大核心 2024年第6期1-11,共11页

随着我国经济的持续增长与居民生活品质的提升,工业生产过程中不可避免地产生了大量的固体废弃物、废气、废水,其有效管理与资源化利用成为亟待解决的问题.循环流化床(CFB)燃烧技术,凭借其高效能与环境友好的优势,在废弃物处理领域获得... 随着我国经济的持续增长与居民生活品质的提升,工业生产过程中不可避免地产生了大量的固体废弃物、废气、废水,其有效管理与资源化利用成为亟待解决的问题.循环流化床(CFB)燃烧技术,凭借其高效能与环境友好的优势,在废弃物处理领域获得了广泛应用.作为一种先进的清洁燃烧技术,CFB技术展现了较好的燃料适应性、较低的污染物控制成本以及灵活的负荷调节能力,可显著促进废弃物的综合利用.介绍了CFB燃烧技术在固体废弃物、废气及废液处理中的多元化应用,涉及的关键点涵盖以下几方面:(1)固体废弃物处理.在垃圾焚烧方面,需重点关注空气平衡、燃烧温度及二次风等参数;煤炭加工副产物的处理,需重点关注床温控制、脱硫脱硝等过程;污泥处理方面需优化燃烧温度、控制飞灰碳含量及NOx排放;农林废弃物的燃烧需注重灰分含量、碱金属含量、燃料形态及含水率等因素可能造成的沾污、积灰、腐蚀或炉内结渣等问题.(2)废气处理.针对烧结烟气与化工尾气需注重燃烧温度、脱硫脱硝的优化策略,并针对化工尾气进行燃烧条件与尾气成分的分析与调控.(3)废液处理.对于有机废液与含盐污水,CFB燃烧技术提供了可行的处理路径,但需特别注意燃烧温度、添加剂种类与用量以及尾气净化措施的选择.CFB燃烧技术在废弃物处理领域展现出广阔的应用潜力,不仅有效减轻了环境污染,还促进了资源的循环利用. 展开更多

关键词 循环流化床 锅炉 污染物 三废 掺烧

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生物质三组分对成型颗粒物理性能的影响

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作者 黄健添 张守玉 +6 位作者 郎森 陈旭阳 张邢佳 徐梓航 马达夫 吴玉新 吕俊复 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期727-734,共8页

为探究生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)对成型颗粒物理性能的影响,以棉秆、木屑以及生物质三组分为研究对象,单独或按一定掺混比例混合后制备成型颗粒,使用电子万能材料试验机分析了成型颗粒的表观密度和抗压强度,利用X射线光... 为探究生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)对成型颗粒物理性能的影响,以棉秆、木屑以及生物质三组分为研究对象,单独或按一定掺混比例混合后制备成型颗粒,使用电子万能材料试验机分析了成型颗粒的表观密度和抗压强度,利用X射线光电子能谱仪分析了生物质成型前后分子结构的变化。结果表明:纤维素直接影响成型颗粒的抗压强度,半纤维素和木质素主要作为黏结剂,协同纤维素间接提高成型颗粒的抗压强度。向棉秆中加入纤维素或半纤维素后,其混合成型颗粒中的C—OH官能团均明显提高,且产生了新的C=C官能团,有利于形成分子间作用力和提高分子结构的稳定性,增强成型颗粒的物理性能。 展开更多

关键词 生物质 三组分 成型颗粒 抗压强度 分子结构

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CO_(2)海洋封存的思考与新路径探索 被引量：3

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作者 周守为 李清平 +3 位作者 朱军龙 周云健 赵常忠 何玉发 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-10,I0001,共11页

实现碳达峰碳中和目标既是应对气候变化的必由之路,也是中国彰显大国责任担当和推动构建人类命运共同体的迫切需要。中国目前碳封存选址大多都集中在陆地,并且主要以气态CO_(2)或者液态CO_(2)的方式进行碳封存。陆地的碳封存潜力不及海... 实现碳达峰碳中和目标既是应对气候变化的必由之路,也是中国彰显大国责任担当和推动构建人类命运共同体的迫切需要。中国目前碳封存选址大多都集中在陆地,并且主要以气态CO_(2)或者液态CO_(2)的方式进行碳封存。陆地的碳封存潜力不及海洋,而且前者对于储层的地质条件和作业条件要求均较高。海洋是地球上最大的活跃碳库,碳封存潜力巨大,目前中国已建成第一个海上碳封存项目——“恩平15-1”CO_(2)封存示范项目。为了加快推进CO_(2)海洋封存目标的实现,提出了CO_(2)水合物固态封存的新思路,探索了海洋碳封存的整体路径。研究结果表明:①基于甲烷水合物开发的逆向思维,以及CO_(2)水合物形成条件远不及甲烷水合物苛刻的特点,可以将CO_(2)注入海底形成CO_(2)水合物碳矿;②基于“固态流化”法的逆向原理及思维将液态CO_(2)直接注入甲烷水合物层及其下伏层的泥砂中,不仅可以利用CO_(2)置换开发甲烷水合物,而且还能在海底浅层形成CO_(2)水合物进而实现碳封存;③利用现有油气田开发平台和设备,选择有利于CO_(2)封存的地质构造和咸水层,有望实现油气田开发和海洋碳封存的协同发展。结论认为,该方法已经通过了实验室可行性验证,有望为未来碳捕集、利用与封存(CCUS)提供新的解决方案。 展开更多

关键词 海洋碳封存 碳矿 CO_(2)水合物 CO_(2)地质封存 “固态流化”法 甲烷水合物 CCUS

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CFB锅炉宽筛分颗粒临界流化风速研究

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作者 于艺 马有福 吕俊复 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2813-2818,共6页

基于计算颗粒流体力学(CPFD),通过表征常规CFB锅炉床料(Set 1)、增加炉内细颗粒含量(Set 2)和减小初始床支撑料粒度(Set 3) 3种筛分分布的SiO_(2)颗粒,研究颗粒筛分变化对临界流化风速的影响。研究结果表明:在相同床层高度下,Set 1、Se... 基于计算颗粒流体力学(CPFD),通过表征常规CFB锅炉床料(Set 1)、增加炉内细颗粒含量(Set 2)和减小初始床支撑料粒度(Set 3) 3种筛分分布的SiO_(2)颗粒,研究颗粒筛分变化对临界流化风速的影响。研究结果表明:在相同床层高度下,Set 1、Set 2和Set 3床料的临界流化风速分别为0.51、0.30和0.20 m/s。表明增加炉内细颗粒含量和减小初始床支撑料粒度均可明显降低临界流化风速。将宽筛分颗粒临界流化风速的数值模拟结果与相关关联式预测结果进行对比,表明ERGUN关联式的预测结果偏差较小,WEN-YU关联式的预测结果明显偏低。 展开更多

关键词 循环流化床锅炉 临界流化风速 宽筛分颗粒 计算颗粒流体力学

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准噶尔盆地东部残留海相凹陷勘探实践及全油气系统 被引量：6

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作者 支东明 陈旋 +3 位作者 杨润泽 刘俊田 于海跃 马强 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期127-138,共12页

准噶尔盆地东部石钱滩凹陷为残留海相凹陷,近年来多口井在石钱滩组获高产天然气,且凹陷各部位不同层系均见到油气显示,揭示了其良好的油气勘探潜力及全油气系统特征。基于地震、钻井、测井、有机地球化学等资料,对石钱滩凹陷形成及演化... 准噶尔盆地东部石钱滩凹陷为残留海相凹陷,近年来多口井在石钱滩组获高产天然气,且凹陷各部位不同层系均见到油气显示,揭示了其良好的油气勘探潜力及全油气系统特征。基于地震、钻井、测井、有机地球化学等资料,对石钱滩凹陷形成及演化、全油气系统形成条件及油气成藏模式进行了研究。晚石炭世的北天山洋壳俯冲及海水侵入,使得石钱滩地区发育陆源供给的海相中等—优质烃源岩,该烃源岩处于成熟—高成熟阶段;储集层类型齐全,发育石炭系火山岩、石钱滩组海相碎屑岩和二叠系金沟组陆相碎屑岩,在这几类储集层中均有油气成藏;受石钱滩组烃源岩生烃演化及多类型储集层特征的控制,形成了凹陷区页岩气藏—斜坡区致密油气藏—高部位常规油气藏的分布模式,具有非常规油气藏与常规油气藏有序共生的全油气系统特征。基于全油气系统理论,针对石钱滩凹陷,应在近源斜坡区寻找致密油气藏,在源上断阶带及构造高部位寻找构造-岩性油气藏及火山岩风化壳油气藏,在源内寻找海相页岩天然气藏;北疆石炭系近源有利岩性相带、山前冲断掩伏构造、盆内古隆起和斜坡区是有利的勘探区域,应围绕凹陷区页岩油气藏、环凹陷区致密砂岩油气藏、高部位常规油气藏和隆起区火山岩风化壳油气藏展开勘探。 展开更多

关键词 准噶尔盆地 石钱滩凹陷 石炭系 残留海相 石钱滩组 油气勘探 全油气系统

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山前砾石区表层HTI介质速度各向异性建模方法

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作者 孔凡勇 谢安 +5 位作者 夏建军 张录录 王利业 王伟 于金林 韦建波 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期604-610,共7页

中国西部山前带表层普遍发育巨厚砾石沉积的冲积扇,这些冲积扇存在较强的方位各向异性,层析反演模型与垂向速度相差较大,导致三维资料静校正量计算精度和叠前深度偏移的中—浅层成像均受到较大影响。基于HTI介质理论,提出初至正演确定... 中国西部山前带表层普遍发育巨厚砾石沉积的冲积扇,这些冲积扇存在较强的方位各向异性,层析反演模型与垂向速度相差较大,导致三维资料静校正量计算精度和叠前深度偏移的中—浅层成像均受到较大影响。基于HTI介质理论,提出初至正演确定对称轴和分方位层析拟合建立各向异性模型的方法。首先通过各向异性调查微测井的表层结构正演初至时间和实际资料的初至时间对比确定各向异性对称轴特征,再对分方位初至层析反演模型进行椭圆拟合,求取初始快速度、慢速度和对称轴方位,使用二维VTI各向异性正演模拟和层析反演,求取对称轴方向速度的校正系数校正对称轴方位速度,进而建立山前砾石覆盖区的各向异性模型。 展开更多

关键词 山前带 近地表 各向异性 分方位层析 正演模拟 建模方法

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电石渣循环利用碳减排潜力及其生命周期评价研究进展 被引量：1

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作者 廖雪妍 成怀刚 +2 位作者 钱阿妞 潘子鹤 程芳琴 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期157-170,共14页

将电石渣循环利用于建筑材料、环境治理和化工产品等领域,可实现工业废渣利用和二氧化碳减排。在双碳背景下,对电石渣固碳量及其循环利用途径的碳减排潜力分析尤为重要。详细统计了代表产区电石渣粒径分布和化学组成,依据各电石渣中氧... 将电石渣循环利用于建筑材料、环境治理和化工产品等领域,可实现工业废渣利用和二氧化碳减排。在双碳背景下,对电石渣固碳量及其循环利用途径的碳减排潜力分析尤为重要。详细统计了代表产区电石渣粒径分布和化学组成,依据各电石渣中氧化钙含量计算理论固碳量,系统分析电石渣各类循环利用途径的碳减排效果及其在生命周期评价中具体实施步骤,介绍了生命周期评价在电石渣领域的应用案例。计算发现电石渣理论固碳量与氧化钙质量分数呈正相关。新疆和河北地区电石渣中氧化钙质量分数均约90%,山东地区电石渣氧化钙质量分数低,约61%,来自山东和新疆等6个产地电石渣的理论固碳量在0.48~0.72 t/t(以电石渣计)。电石渣循环利用领域,电石渣不论是替代石灰石原料生产水泥、砌砖、氯化钙和碳酸钙等建筑和化工产品,或针对其呈碱性特点用于烟气脱硫和工业废水处理,依各自产业规模差异均能不同程度减少二氧化碳排放,达到碳减排目的。其中,电石渣在建筑材料领域应用成熟,生产规模大,故碳减排总量大,代表企业平均每年减少万吨级二氧化碳排放。用生命周期评价计算电石渣循环利用碳排放量4个案例分析显示,电石渣制取1 t水泥熟料排放CO_(2)669 kg;电石渣在NH_(4)Cl与(NH_(4))_(2)SO4浸取体系中制1 t轻质碳酸钙的CO_(2)排放量相当,分别为308.21和300.7 kg,电石渣制1 t胶结制品碳排放量最低,约151.11 kg。推测由于电石渣生产水泥干燥预处理需消耗大量能源,导致其CO_(2)排放量高;用电石渣制备碳酸钙与胶结制品相比,前者需投加NH_(4)Cl或(NH_(4))_(2)SO_(4)等化学试剂,增加原辅材料带来的间接排放使前者碳排放量更大。电石渣-胶结制品CO_(2)净排放量为-301.47 kg/t(以胶结制品计),电石渣在NH_(4)Cl和(NH_(4))_(2)SO_(4)浸取体系中制1 t轻质碳酸钙的CO_(2)净排放量分别为-157.5和-139.3 kg。可见电石渣循环利用于胶结制品领域的碳减排效果最好。可从电石渣的干燥处理工序和原辅材料添加工序等优化入手,研究电石渣-水泥/碳酸钙领域碳减排,制定有针对性的碳减排方案。 展开更多

关键词 电石渣 二氧化碳 生命周期评价 碳减排

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基于高压微流控芯片的水合物相变与气泡演化研究

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作者 张吉东 殷振元 +3 位作者 李清平 李淑霞 焦红梅 刘晓惠 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1615-1623,共9页

天然气水合物因其巨大的资源量与高能量密度而被视为一种前景广阔的能源.理解孔隙尺度下天然气水合物生成与分解动力学及气-水-水合物三相分布对优化天然气水合物开采工艺至关重要.文章设计了一种新型的高压微流控可视化实验装置(最高耐... 天然气水合物因其巨大的资源量与高能量密度而被视为一种前景广阔的能源.理解孔隙尺度下天然气水合物生成与分解动力学及气-水-水合物三相分布对优化天然气水合物开采工艺至关重要.文章设计了一种新型的高压微流控可视化实验装置(最高耐压19.0 MPa),可实现孔隙尺度下气体水合物生成和分解相变的直接观测.首先,观测并分析了南海神狐海域温压条件下(压力15.5 MPa)甲烷水合物的成核与生长过程.通过图像识别算法分析了热激法下3种升温速率(0.5,2.0和8.0 K/h)对甲烷水合物分解动力学与气泡演化规律.实验结果表明,孔隙中存在两种不同的甲烷水合物生成机制:(1)甲烷气泡主导生成的气-水-水合物三相共存的疏松多孔型水合物;(2)水中溶解相甲烷主导生成的致密单晶型水合物.其中,单晶型水合物包裹在多孔型水合物周围并呈树突状生长,在接触甲烷气泡时会诱导多孔型水合物的快速成核与生长.水合物分解过程中,气-水-水合物三相共存的多孔型水合物优先分解,单晶型水合物相对稳定,其分解温度高于多孔型水合物约0.3 K.孔隙内水合物分解后产生明显的气泡聚集与融合现象,气泡平均直径为60~100μm.提高升温速率显著加快了水合物分解速率,更有利于气泡融合,造成较大气泡在孔隙内分布.本研究为甲烷水合物在孔隙尺度下生成、分解与微米级气泡演化提供直接实时观测证据,研究结果对深入理解水合物分解动力学与水合物沉积物两相渗流理论提供基础支撑. 展开更多

关键词 甲烷水合物 高压微流控 水合物形貌 气泡演化 相变动力学 多孔介质

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