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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：6
1
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
2
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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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：17
3
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
4
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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煤中砷与硫洗选过程迁移和燃烧过程释放特性 被引量：3
5
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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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：3
6
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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湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟 被引量：21
7
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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330 MW发电机组贫煤燃烧NO_x排放特性及控制 被引量：6
8
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：5
9
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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洗选过程对宁武煤中汞迁移和热释放的影响特性 被引量：2
10
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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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
11
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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城市污泥与煤矸石掺烧过程中汞的迁移转化特性
12
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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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
13
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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基于聚光光伏光热的太阳能供暖系统性能优化
14
作者 王娜 张衡 +2 位作者 楚尚玲 徐梓彭 陈海平 《节能》 2024年第2期1-5,共5页
以北京市某办公建筑为供暖对象,提出由聚光光伏光热单元、光伏单元以及空气源热泵(CPVT-PV-ASHP)耦合的清洁供暖系统。基于Trnsys和Grasshopper平台搭建系统的动态仿真模型和优化模型,以CPVT光伏电池板面积为决策变量,采用超体积计算法(... 以北京市某办公建筑为供暖对象,提出由聚光光伏光热单元、光伏单元以及空气源热泵(CPVT-PV-ASHP)耦合的清洁供暖系统。基于Trnsys和Grasshopper平台搭建系统的动态仿真模型和优化模型,以CPVT光伏电池板面积为决策变量,采用超体积计算法(HypE)求解,探究系统在节能性、经济性和改善热泵性能方面的平衡。结果显示,在空冷型CPVT和水冷型CPVT中光伏电池板面积分别为10.9 m^(2)和2.3 m^(2)时取得最优解。此时系统的一次能源消耗量为-1 016.1千克标准煤,热泵平均能效比(COP)为3.72,投资回报周期为2.95年。与其他系统相比,CPVT-PV-ASHP系统在节约能耗、改善热泵性能等方面优势显著。 展开更多
关键词 聚光光伏光热 空气源热泵 多目标优化
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燃煤电站掺烧污泥热力学与经济性分析 被引量：1
15
作者 刘铭宇 陈志董 +4 位作者 张浩儒 余建豪 张国强 张锴 杨立军 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期73-83,共11页
我国污泥产量逐年增加,如何对其进行无害化、资源化处理成为亟待解决的问题,拟将燃煤电站与污泥干燥系统耦合,湿污泥干燥后进行掺烧。以某典型超临界660MW机组为研究对象,在THA工况下,通过对锅炉进行热力计算和对系统整体进行热力学分... 我国污泥产量逐年增加,如何对其进行无害化、资源化处理成为亟待解决的问题,拟将燃煤电站与污泥干燥系统耦合,湿污泥干燥后进行掺烧。以某典型超临界660MW机组为研究对象,在THA工况下,通过对锅炉进行热力计算和对系统整体进行热力学分析及经济性分析,研究掺烧不同含水率(10%、20%、35%、50%、65%)不同掺烧量(2%、4%、6%、8%、10%)的干化污泥对排烟温度、锅炉效率、净发电效率、湿污泥发电折合净效率和干化污泥发电折合净效率等参数的影响。结果表明:当干化污泥含水率超过50%时会导致参数恶化且随掺烧量的增加变化趋势加剧;干化污泥的含水率应控制在50%及以下,若超过此值,掺烧量应小于4%;掺烧污泥导致系统的㶲效率降低,主要原因是锅炉和干燥设备的㶲损失增加;当掺烧含水率为20%,掺烧量为10%的干化污泥时,系统经济性最好,动态回收周期仅为4.02年。 展开更多
关键词 污泥干燥 含水率 掺烧量 燃煤电站 热力学分析 经济性分析
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欧拉-欧拉双流体模型中颗粒黏性对液固散式流态化的影响
16
作者 祝赫 张仪 +1 位作者 齐娜娜 张锴 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3103-3112,共10页
采用无黏性双流体模型、基于颗粒动理学的双流体模型以及Brandani和Zhang简化双流体模型探究了颗粒黏性对液固散式流化特性的影响规律。经与文献中实验数据和Gibilaro公式计算值对比后发现:3种双流体模型均能较好地预测整体固含率,与实... 采用无黏性双流体模型、基于颗粒动理学的双流体模型以及Brandani和Zhang简化双流体模型探究了颗粒黏性对液固散式流化特性的影响规律。经与文献中实验数据和Gibilaro公式计算值对比后发现:3种双流体模型均能较好地预测整体固含率,与实验值相对偏差在3%以内,其中无黏性双流体模型和简化双流体模型对固含率预测更符合散式流态化特点;3种双流体模型对时均颗粒轴向速度预测均呈现整体环核结构的固有属性,其中简化双流体模型在较低和较高两组液速工况下预测的相对偏差平均值分别为0.277和1.028;当入口液速突然变化后,收缩过程中简化双流体模型对响应时间预测准确度略高,而膨胀过程中因低浓度区界面不稳定以及膨胀过程中床内颗粒形成的由浓到稀过渡段延长了稳定时间,3种模型预测均与理想过程存在一定偏差,其中液速较低时三者差异不明显,但液速较高时简化双流体模型准确性略高。基于颗粒动理学的双流体模型对动态过程模拟的计算耗时最长。 展开更多
关键词 流态化 计算流体力学 流体动力学 双流体模型 液固两相流 颗粒黏性
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Fe、La掺杂和氧缺陷对CeO_(2)表面吸附As_(2)O_(3)的密度泛函理论研究
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作者 卢鲲鹏 张凯华 张锴 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1149-1161,共13页
采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电... 采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电荷转移密切相关。纯CeO_(2)表面的吸附主要为化学吸附,吸附能绝对值大于−4.22 eV,电荷转移量为(−0.19)−(−0.31)e,As_(2)O_(3)得到电荷带负电,起表面受主作用,因此吸附量较小。FeCeO(110)表面新增Fe顶位和Bridge-2桥位两个吸附位,其中,Fe顶位为化学吸附,Fe掺杂改变了FeCeO表面电子分布和晶格结构,但并未改变As_(2)O_(3)与FeCeO之间的电荷转移方向,因此,As_(2)O_(3)仍呈负离子形式吸附。LaCeO(110)表面新增了三个吸附位:La顶位、Bridge-3桥位和Hollow-2空位,La掺杂改变了As_(2)O_(3)与LaCeO之间的电荷转移方向,使得As_(2)O_(3)失电子呈正离子吸附,起表面施主作用,因此,吸附能力增强。无O_(2)环境下,单一O缺陷LaCeO(110)表面吸附能力低于完整LaCeO表面;有O_(2)环境下,O缺陷有利于As_(2)O_(3)的吸附。 展开更多
关键词 密度泛函理论 二氧化铈 Fe、La掺杂 As_(2)O_(3)吸附 O缺陷
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燃煤机组脱硫废水液滴蒸发的盐壳效应数值模拟
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作者 凌海波 齐娜娜 张锴 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期447-455,共9页
针对脱硫废水烟道喷雾蒸发过程,采用欧拉-拉格朗日方法建立了烟气和液滴两相流动及传热传质模型,并利用该模型对某电厂330 MW机组的脱硫废水烟气喷雾蒸发过程进行了数值模拟。通过考虑脱硫废水在蒸发过程中表面形成的盐壳层导致的热导... 针对脱硫废水烟道喷雾蒸发过程,采用欧拉-拉格朗日方法建立了烟气和液滴两相流动及传热传质模型,并利用该模型对某电厂330 MW机组的脱硫废水烟气喷雾蒸发过程进行了数值模拟。通过考虑脱硫废水在蒸发过程中表面形成的盐壳层导致的热导率差异,分析了余热烟气温度和烟气流速对纯水液滴和含有5μm厚度盐壳层的60μm液滴群蒸发特性的影响。结果表明,传热传质差异导致纯水和含盐壳层液滴蒸发特性差异;在所研究的烟气温度范围内,含盐壳层液滴完全蒸发时间均长于纯水液滴完全蒸发时间,且此差异随着初始烟气温度的升高而变小;随着烟气流速变大,2种液滴群完全蒸发时间变短,且这一影响因素对含盐壳层液滴的影响更大。 展开更多
关键词 脱硫废水 盐壳 传热传质 蒸发特性 数值模拟
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我国能源行业实现碳中和的产业链情景分析
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作者 谢昂均 杨正军 +3 位作者 徐钢 刘文毅 薛小军 刘启凡 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1733-1740,1749,共9页
基于已有成熟的能源技术,提出了一种能源行业实现碳中和的产业链,即将新能源发电、电解水制氢、生物质富氧燃烧、甲醇合成和甲醇重整等技术互补融合。该产业链可以实现提高可再生能源的消纳、整个过程碳零排放、氢气远距离储运以及降低... 基于已有成熟的能源技术,提出了一种能源行业实现碳中和的产业链,即将新能源发电、电解水制氢、生物质富氧燃烧、甲醇合成和甲醇重整等技术互补融合。该产业链可以实现提高可再生能源的消纳、整个过程碳零排放、氢气远距离储运以及降低石油对外依赖等。同时,对该产业链进行了情景预测研究,通过设置产能规模、电解水制氢的能量利用率以及氢气合成甲醇的能量利用率3个影响因素,从零碳甲醇产量、石油替代量、碳减排量、零碳甲醇生产成本等角度对产业链进行了对比分析。 展开更多
关键词 能源行业 碳中和 产业链 碳零减排 预测分析
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不同一次风系数下热解气扩散燃烧及NO排放特性数值模拟
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作者 张胡日查 齐娜娜 颜龙 《当代化工研究》 CAS 2024年第20期57-60,共4页
利用数值模拟方法,在质量、动量、热量传递及化学反应相耦合的综合CFD模型上,以带有旋流一次风喷嘴的燃烧器为研究对象,得到了不同一次风系数下塑料热解气-空气非预混湍流燃烧的燃烧温度、效率和NO排放数据,并进行了一次风系数的优选。... 利用数值模拟方法,在质量、动量、热量传递及化学反应相耦合的综合CFD模型上,以带有旋流一次风喷嘴的燃烧器为研究对象,得到了不同一次风系数下塑料热解气-空气非预混湍流燃烧的燃烧温度、效率和NO排放数据,并进行了一次风系数的优选。研究结果表明一次风系数对NO排放的影响不只体现在燃烧器最高温度上,同时会通过改变燃烧器内的局部温度和流场分布影响NO排放。在本研究参数范围内,一次风系数保持在0.8~0.9时可满足一定的燃烧效率和较高出口温度下的低NO排放要求。 展开更多
关键词 热解气 扩散燃烧 一次风系数 NO排放 数值模拟
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