固定床煤气化炉的模拟与优化

借助过程模拟软件Aspen Plus建立了固定床煤气化炉的数学模型,模拟计算了固定床煤气化炉的制气过程,并利用现场数据对模型进行考核,结果表明该模型与实际生产运行数据吻合较好,最大误差低于7.05%;利用该模型研究了空气和蒸汽的通量、空气和蒸汽的预热温度对评价指标的影响,以及在体积流量相同时,夏季和冬季实际空气通量对评价指标的影响。结果表明:在运行的煤进料条件下,通空气量为18 kg.s-1时对制气最有利,通蒸汽量应综合考虑;在模拟温度范围内,空气和蒸汽的温度升高时,气化指标均有所提高;冬季制气指标相比于夏季更好。

高等院校理工类专业英语教学改革的探讨

新形势下专业英语课程培养必须与时俱进,充分发挥学生的主体作用,激发学生学习的主动性和积极性,兼顾学生翻译、听、说、读、写综合能力的培养。论文针对目前理工科专业英语课程存在的教学现状,结合新时代复合型人才的培养目标以及相关教学经验,从课程设置、教学内容、教学模式、考核方式等几方面对理工科专业英语教学改革提出了几点意见。

基于遗传算法的蜂窝板换热器多目标优化

基于Workbench目标驱动优化系统,采用遗传算法对蜂窝板换热器进行了多目标优化研究,探讨了焊孔半径P1、蜂窝板半径P2、焊点间距P3等结构参数对蜂窝板各优化目标的影响并考察了各参数灵敏度。结果表明:蜂窝板结构不断扰乱了流体的边界层,很大程度上强化了传热;在研究范围内雷诺数的改变并不影响各参数与目标函数的关系;发现蜂窝板半径P2对各优化目标影响最大,并得出了3组较优结果;通过对蜂窝板在3000≤Re≤25000的数据结果进行关联,得到了蜂窝板流动换热的准则关系式,对此结构有一定的通用性。

套管式相变蓄热器强化传热研究

蓄热技术可有效解决热能供给与需求在时间和强度上不匹配的矛盾,提高能源利用率。针对蓄热器换热效率低和蓄热器内部温度分布不均匀等问题,结合套管式和多管式蓄热器的换热特性,开发出高效蓄热换热器。研究结果表明,通过添加翅片使相变材料融化过程节省时间66.67%;增加翅片长度能够改善相变材料凝固过程中相变"死区"对整体放热时间的影响,使凝固过程节省时间73%。

内翅式套管相变蓄热器性能研究

相变蓄热能有效地解决太阳能利用过程中供需不匹配的问题。文章对内翅式太阳能套管式相变蓄热器的蓄热性能进行了研究,结果表明:供热流体入口速度越大,熔化过程所需要的时间越短;速度为2.5 m/s时,熔化过程需要225 min左右;与未加翅片的蓄热器相比,在相变材料侧增加环形翅片时蓄热时间缩短10%左右。

连铸钢坯二冷喷嘴热态特性的实验研究

根据非稳态传热学原理,采用对大钢坯试样一侧加热使其温度达到实际连铸二冷区板坯温度,在试样另一侧进行喷水冷却的实验方法,模拟连铸二冷区喷嘴喷水对板坯的冷却过程。实验结果表明:无论哪种形式的喷嘴,随着喷水压力的增大,传热系数都在增大;钢含碳量的高低对传热系数有一定的影响,含碳量越高,传热系数相对更大。将实验结果和工厂实际采集的生产数据计算得到的结果进行比较可知,实验结果和工厂实际生产数据计算所得结果的绝对误差在5%以内,可以满足实际工程生产的需要。

酸洗和磷酸浸渍对浮萍热解特性的影响研究

基于当前浮萍热解研究不足的现状,探究浮萍热解特性及磷对热解气体产物特性的影响。采用酸洗及磷酸浸渍的方法对浮萍进行处理,使用热重红外联用仪探究酸洗和磷酸浸渍对浮萍热解特性及气体产物特性的影响。研究发现酸洗明显降低了浮萍的灰分含量且改变了灰分组分,提高了样品的热值及C,H,N,O的质量分数。热重试验发现浮萍热解主要分为4个阶段,热解反应主要发生在145~520℃,微商热重(DTG)曲线呈双峰分布。酸洗导致热解初温升高10℃,降低了浮萍热解后的固体产物产量,降低了最大失重峰温度,但最大失重速率上升。磷酸浸渍明显提高了浮萍热解后的固体产物产量,同时降低了热解的最大失重峰温度及最大失重速率。酸洗使热解气体产物CH_(4)含量升高,而磷酸浸渍则促使CH_(4),CO_(2),NH_(3)等气体产量显著增加且明显扩大了NH_3的释放区间。

生物质成型燃料热解过程无机组分的析出特性

使用固定床管式反应器研究了3种生物质成型燃料棉杆、竹屑和砂光粉热解过程中无机组分Na、K、Ca、Mg、Cl、S的析出特性。研究发现,生物质成型燃料中的S主要以有机态存在,其分解析出发生在600℃以下;成型后S的析出量在350℃时约减少16%,但是温度升高以后,成型过程对S的析出量影响不大。Cl的析出集中发生在中低温度段,主要是水溶态Cl发生反应而析出;相比棉秆生物质原样,成型以后Cl的释放量有所减少。燃料本身特性的不同导致碱金属Na与K的析出特性显著不同,并且棉秆成型后Na与K的析出率增大,低温下（〈550℃）Ca和Mg的析出量变化不大,高温下（〈550℃）析出率增长大约10%。

“双碳”目标下《能源与动力机械基础》课程教学改革与实践

“双碳”目标是国家基于社会经济健康稳定可持续发展的要求下所提出的一项国家政策,将极大的影响整个能源行业的格局。针对能源学科的发展与改革,具有指导意义。本文在“双碳”背景下,对《能源与动力机械基础》这门课程进行教学总结,并将“双碳”目标引入到课程教学之中,进行了教学内容的改革。经过实践,发现明显提升了学生的学习兴趣与动力,有助于培养学生的专业素养,增强学生的工程思维和科学思维能力,为国家实现“双碳”目标培养合格的能源领域人才。

磷酸二氢钙对玉米秆灰熔融烧结特性的影响研究

农业秸秆通常含有较高的碱金属,在燃烧过程中易造成锅炉高温熔融烧结问题,影响锅炉正常运行。使用灰熔点测试仪并结合灰样烧结度测试研究磷酸二氢钙添加剂对玉米秆灰熔融烧结特性的影响规律。此外,使用固定床管式炉研究了磷酸二氢钙与两种不同钾盐之间的反应特性。结果表明燃烧温度和磷酸二氢钙与钾盐混合比例对反应产物影响显著。在碱金属盐过量时,磷酸二氢钙与碱金属盐在温度高于300℃时开始反应,300~600℃产物以Ca2P2O7、Ca(PO3)2、KCa(PO3)3为主,700~900℃反应产物主要为K2CaP2O7。当磷酸二氢钙过量时,除磷酸二氢钙与钾盐的反应外同时存在磷酸二氢钙的高温分解反应以及反应产物间的二次反应。此外,研究发现磷酸二氢钙与K2CO3的反应活性显著高于KCl。在玉米秆中添加磷酸二氢钙后可在灰分中形成高熔点的Ca9MgK(PO4)7和CaKPO4,显著提高生物质灰的熔融温度并在实验温度范围内有效缓解玉米秆的熔融烧结。研究成果可为磷基添加剂在缓解生物质锅炉灰熔融烧结中的应用提供理论指导。

酸洗脱矿对浮萍热解产物特性的影响

对高含灰浮萍进行酸洗脱矿处理,然后使用固定床反应装置在400~900℃下进行热解试验,研究酸洗脱矿处理对固、液、气三相产物产率及组成的影响。结果表明,酸洗处理可以有效的脱除生物质中绝大部分碱和碱土金属以及大部分的磷,并大幅提高浮萍C含量和热值,显著提升了样品的燃料特性。热解试验结果表明酸洗后浮萍固体和气体产率分别降低了1.43%~8.02%和2.81%~19.89%,液体产率提高了1.63%~16.72%,且液体产率和固体产率变化趋势在700~900℃更为显著。酸洗减少了主要气体CO、CO_(2)、CH_(4)、H_(2)的产率,但对CO2减幅更为显著,因此气体中可燃组分比例增加且气体热值相比原样增加5%~155%;酸洗显著提升了热解炭中固定碳和C含量且灰分和O含量显著降低,焦炭品质得到了极大地改善;此外,酸洗使得热解油中酚类、呋喃类和羰基化合物含量有所降低,但在400~600℃时使醇醚含量显著增加。

黏结剂对生物质成型燃料燃烧过程中颗粒物排放特性的影响

主要研究了黏结剂对生物质成型燃料燃烧过程中颗粒物(particulate matter,PM)排放特性的影响。实验中采用固体床反应器模拟生物质成型燃料的燃烧,并探究细微颗粒物的生成特性。研究表明,成型能够抑制燃烧过程中碱金属的释放,有助于减少颗粒物的排放。PM1的主要生成途径为碱金属氯化物和硫酸盐的冷凝和异相凝结,而碱土金属和硅则是PM1-10的重要组成。膨润土黏结剂的添加对PM排放的影响较小,而另外2种黏结剂CMC和木质素磺酸钙则显著增加了PM1的生成,但同时略微降低了PM1-10的排放。该研究表明,从细微颗粒物排放角度来看,现有的黏结剂无法满足环保的要求,需要探究新型黏结剂或复合黏结剂实现生物质资源的清洁利用。

棉秆燃烧过程中的颗粒物排放特性

该文利用滴管炉结合DEKATI低压撞击采样器,研究燃烧温度和原料粒径对棉秆燃烧过程中颗粒物排放特性的影响,并结合扫描电镜和X射线光谱分析仪探讨了颗粒物的微观结构和元素组成。结果表明PM_1排放量随燃烧温度升高而显著降低,从68.90 mg/m^3降低至14.02 mg/m^3;颗粒物总排放量从75.41 mg/m^3降低至16.30 mg/m^3;颗粒物分布峰值从0.609μm附近移至0.261μm附近;原料粒径减小使得PM_1排放量下降,从39.84 mg/m^3降低23.06 mg/m^3,而PM_1-10排放量增加,从5.18 mg/m^3增至8.38 mg/m^3。分析表明细颗粒物(0.028~0.261μm)主要由K、Cl及少量S元素组成,形成途径主要为碱金属化合物如KCl、KOH及K_2SO_4等的蒸发-凝集作用,并呈现较规则的微观结构,存在形式主要为KCl;粗颗粒物(1.590~9.860μm)主要由Ca、Mg及少量Si、P组成,主要通过大颗粒的破碎或富Ca、Mg和Si颗粒物的异质凝结转化形成,多呈较规则的球形结构;中间段颗粒物(0.261~1.590μm)属于过渡段,介于细颗粒物和粗颗粒物之间,微观结构较为复杂。

磷酸二氢铵对生物质燃烧过程中颗粒物排放特性的影响

使用立式管式炉燃烧装置研究不同添加比例的磷酸二氢氨对生物质燃烧过程中颗粒物(particulate matter,PM)排放特性的影响。研究表明,NH4H2PO4的添加可有效减少颗粒物总量PM10尤其是PM1的排放量,并且减排效果与P/K摩尔比密切相关。当P/K摩尔比为1时,PM1和PM10的减排效果最好,分别达到44.43%和30.70%。减排主要是由于NH4H2PO4与玉米秆中的K盐反应生成K-Ca磷酸盐,K-Mg磷酸盐化合物,将K固定在底灰中,有效抑制了K盐向气相中释放并最终达到降低PM排放的目的。研究结果可为玉米秆燃烧过程中颗粒物减排提供理论支撑。

秸秆烘焙过程氯、硫释放及AAEMs迁徙转化特性研究

利用固定床管式炉研究了玉米秆中氯、硫、碱及碱土金属(AAEMs)在不同烘焙温度下的释放和迁徙转化规律。研究发现氯、硫的释放率随烘焙温度升高呈递增趋势,在220~300℃范围内氯和硫的释放率分别为10%~40%和27%~60%。烘焙后样品中氯的绝对含量相比原样有所增加,并且以碱金属氯化物形式存在的无机氯占比减少,有机氯占比增加;硫的绝对含量显著降低,烘焙后可达到Ⅰ级成型燃料中硫含量要求。AAEMs在烘焙过程中释放率均较低,但赋存形态发生一定变化,主要表现为水溶性AAEMs含量降低,有机结合态AAEMs含量增加,此外盐酸酸溶性和不溶性Ca、Mg的占比也有一定程度增加。

磷基钙盐对玉米秸秆燃烧过程中颗粒物排放特性的影响

秸秆生物质燃烧通常产生较多的粉尘颗粒物,限制了其在燃烧供热和发电领域的应用。为研究磷基钙盐对生物质燃烧颗粒物排放特性的影响,使用固定床燃烧系统并结合低压冲击颗粒物收集装置(DLPI),研究3种磷基钙盐(CaHPO4、Ca(H2PO4)2、Ca3(PO4)2)对玉米秆燃烧颗粒物排放特性的影响。使用X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence,XRF)以及X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)等分析检测手段,对灰分的化学及晶相组成进行分析。研究发现3种添加剂均在不同程度上降低了颗粒物总量PM10,特别是PM1的排放量。当P/K物质的量比为1时,Ca(H2PO4)2的减排效果优于CaHPO4和Ca3(PO4)2,减排PM1最高可达51.93%,减排PM1044.09%。分析表明颗粒物减排机理主要为磷基钙盐与生物质灰中钾盐反应生成高熔点的KCaPO4,K2CaP2O7,Ca9MgK(PO4)等磷酸盐,有效减少了钾盐向烟气中的释放和细颗粒物的形成。综合考虑经济性和减排效果,建议按照P/K物质的量比等于1的比例在玉米秆生物质中添加磷酸二氢钙或磷酸一氢钙,以此减少颗粒物排放。研究结果可为玉米秸秆燃烧过程中颗粒物排放控制提供理论支撑。

生物质热解碳烟的研究进展

碳烟是燃料不完全燃烧或气化形成的纳米级碳质颗粒,是空气中细颗粒物PM2.5的主要来源之一,也是仅次于CO_(2)的温室效应主要贡献源之一。碳烟的生成会降低生物质热转化过程中的能量利用效率以及气化过程中合成气的品质。作为生物质热化学转化过程的初始步骤,热解碳烟的生成特性、形成机理和减排方法对转化过程中碳烟的控制具有指导意义。本文从生物质热解碳烟的取样、排放特性、理化性质、生成机理及减排措施等方面进行了综述。着重介绍了热解碳烟的产率、化学组成、微观样貌、内部结构和反应性等,总结了原料特性及热解工况对碳烟产率和反应性的影响,汇总了当前调控热解碳烟排放的主要措施。指出目前针对生物质热解碳烟前体的形成及演化转变机理仍不明确,热解碳烟的氧化反应机理研究鲜有报道。此外,热解碳烟生成受原料类型和热解工况等诸多因素影响,当前研究多为单因素的影响分析,缺乏针对碳烟排放的多因素耦合优化研究。

竹子灰熔融特性及高温转化行为研究

论文选用杨木和小麦秆作为参照物,针对竹子灰在高温下形态及组分的变化规律,研究了不同温度下竹子灰熔融及高温转化行为.结果表明,竹子灰熔融温度(862℃)比同为木本植物的杨木低约220℃,但比麦秆高约100℃.与麦秆相比,竹子含有较高含量的S、P和碱土金属,有利于形成高熔点的硫酸盐、磷酸盐和硅酸盐.此外,竹子中的K通常以K2O的形式存在,而非反应活性更高的KCl,所以竹子熔融和烧结倾向低于秸秆,但明显高于木质生物质.因此,在竹子实际燃烧利用中仍需采取合适的措施减缓灰熔融烧结等相关问题.

磷酸二氢铵对玉米秆烘焙及固定床燃烧颗粒物排放特性的影响

使用立式管式炉反应器并结合低压撞击器颗粒物采集装置研究了玉米秆掺混磷酸二氢铵(NH4H2PO4)烘焙对烘焙产物理化性质及固定床中燃烧颗粒物排放的影响。结果表明,玉米秆单独烘焙可有效提升生物质品质,但也提升了颗粒物排放。300℃烘焙时,PM_(1)、PM_(1-2.5)和PM_(2.5-10)分别增排76.5%、194.8%和170.2%。在烘焙过程掺混NH4H2PO4可进一步提质,使得固体产物灰分有不同程度的增加,显著降低固体产物的O/C比,并提高样品的无灰基热值。此外,研究发现掺混NH4H2PO4可显著提高烘焙过程Cl的释放率并降低固体产物中Cl的含量,有利于降低后续燃烧PM1的排放。在掺混比例P/K摩尔比为1时减排效果最佳,此时PM1相比无掺混时减排28.8%。结果表明在生物质烘焙过程引入NH4H2PO4可以促进Cl的脱除并减少后续燃烧过程细颗粒物的排放,是一种有前景的生物质预处理手段。

1160例老年干部五项生理指标调查分析

本文对1160例少数民族和汉族老年干部的身高、体重、指距、血压、心率五项生理指标进行调查对比分析。老年人随着年龄的增加身高减低,体重增加出现二个峰,指距缩短,心率变化无明显规律,坐位及站位收缩压增加,站位时收缩压和舒张压略有减低。少数民族老干部的血压均高于同龄汉族老年干部血压水平。