承压破碎无烟煤气体渗透特性影响因素实验研究

垮落带破碎煤岩体空隙结构演变直接影响垮落带气体渗透特性,进而影响废弃矿井采空区煤层气运移富集规律。利用自主设计研发的第二代破碎煤岩体压实-渗流-CT扫描试验系统,开展5种粒径破碎无烟煤在不同气体压力、轴向应力及空隙率条件下162组渗透实验。结果表明:(1)气体在破碎无烟煤中运移时气体压力、流量随时间一直处于动态变化直至达到吸附平衡,流量、压力恒定。(2)低雷诺数下气体在破碎无烟煤中流动需要拟启动压力梯度,其值处于158.89~1408.64 Pa/m,并随着轴压增大、空隙率减小而增大。(3)破碎无烟煤渗透率处于10^(-12)~10^(-10)m^(2),且渗透率随气体压力、空隙率增加分别呈现对数、指数函数式增长趋势。(4)颗粒粒径越大则相同装料空间内破碎煤样初始空隙越大,更易于气体流动,因此相同空隙率时破碎无烟煤渗透率随粒径的增大而增大;不同粒径颗粒渗透率平均变化幅度均随空隙率减小而减小;然而颗粒粒径越大,减小相同空隙率时破碎无烟煤渗透率变化幅度减小越明显。废弃矿井采空区煤层气地面抽采时,地面钻井应优先布设在垮落带破碎煤岩体连同纵向“高位环形裂隙体”共同构成的“U”型高渗煤层气富集区内。

煤岩体系微观组分及孔隙结构对甲烷吸附的影响研究

为了探究煤岩体系微观组分及孔隙结构对甲烷吸附的影响规律,选取沙曲一矿6组煤岩样,通过工业分析、X射线衍射、扫描电镜与能谱分析、低温氮吸附、计算机断层扫描,以及煤岩甲烷吸附实验,分别研究煤岩样微观组分、孔隙结构特征对甲烷吸附的影响。研究结果表明:煤样和岩样无机组分质量分数分别为15.82%~20.93%、90.80%~94.68%,均以石英和黏土矿物为主;岩样BET比表面积为3.32~8.70 m^(2)/g、吸附孔体积为0.0095~0.0191 cm^(3)/g,均大于煤样的BET比表面积和吸附孔体积;岩样孔隙表面粗糙度、孔结构复杂度略大于煤样的孔隙表面粗糙度、孔结构复杂度,与黏土矿物含量高有关。煤岩样甲烷等温吸附曲线均符合朗格缪尔模型,可用极限吸附量V_(L)和朗格缪尔压力p_(L)描述吸附规律;相同吸附温度下,岩样存在一定的吸附性,煤样吸附性远大于岩样。分析得出,煤岩样的有机组分含量、黏土矿物含量、表面分形维数、比表面积和吸附孔体积对甲烷吸附过程V_(L)、p_(L)影响显著。基于多元线性回归分析了5种因素对甲烷吸附规律的影响关系:有机组分含量高、比表面积大的样品CH 4分子极限吸附量V_(L)越大,而黏土矿物含量高不利于吸附甲烷;吸附孔体积越小、黏土矿物含量越高、比表面积越大,朗格缪尔压力p_(L)越大。

锯末-污泥联合水热处理改善城市污泥性能研究

为实现城市污泥与农业废弃物的综合应用,开展按锯末添加量(0%~50%)和水热温度(110~210℃)对锯末-污泥共水热处理污泥脱水性能和脱水泥饼资源化利用的影响研究。研究结果表明,在锯末最适添加量30%和水热温度150℃条件下,污泥比阻(specific resistance filtration,SRF)达到最小值0.275 Tm/kg,较原始污泥降低了76.9%。高温下锯末能产生酸性物质从而降低污泥pH,提高污泥Zeta电位,并促进污泥胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)的释放,同时锯末的骨架结构能促进水分的脱除。该工艺处理后的脱水泥饼含水率可从初始的81.40%经30 min快速低温干燥后降低至7.53%,泥饼有机质质量分数和热值分别达到45.7%和13.42 MJ/kg。锯末辅助污泥水热处理技术不仅能改善污泥脱水性能,而且还能提高脱水泥饼热值,实现“以废治废,变废为宝”的目的。

燃煤电厂数据湖下SCR脱硝催化剂性能评估

以某一燃煤电厂数据湖下SCR脱硝催化剂为实例,通过现场勘查、催化剂指标检测等途径,分析了催化剂的物理化学性质及脱硝性能的变化规律。结果表明:在一定的煤质和烟气条件下,在机组利用小时内,催化剂的机械强度指标不易受反应器内环境的影响,抗压强度检测值几乎不变,烟气中粉尘及其反应后的生成物有助于增强其抗耐磨性能,但随着利用小时数的再延长,催化剂会出现内壁裂纹、壁厚变薄、孔壁磨穿等结构性破损现象,不利于催化剂的安全稳定运行;TiO_(2)、V_(2)O_(5)、WO_(3)等主要化学成分以及微量元素(Na、K、Fe、As)、比表面积、脱硝率、SO_(2)/SO_(3)转化率均呈下降趋势,SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO等主要化学成分呈上升趋势,表明催化剂的理化性质和工艺指标均受反应器内环境的影响较大,导致各指标产生负效应,影响催化剂的整体性能。研究通过分析在一定烟气条件下SCR催化剂的化学指标和机械指标的衰减规律,为催化剂全过程管理提供理论参考。

基于电-热分时间尺度平衡的综合能源系统日前经济调度

综合能源系统能够提高能源利用效率、促进可再生能源消纳,已成为能源领域的重点研究方向。如何实现多能源的联合规划、协同运行是综合能源系统运行的重要问题。在热电联供型综合能源系统中,电能可实现实时调度;而热能具有热惯性,其供需可能不满足实时平衡,可依据某一调度时段内的总量平衡进行调度。基于此,提出了考虑电-热分时间尺度平衡的综合能源系统优化模型,寻求最优热调度时间尺度以满足用户舒适度及系统运行经济性双重要求。所提模型中电能为实时平衡,热能为调度时间尺度内的总量平衡,通过电-热分时间尺度平衡提高了机组运行的灵活性。用户舒适度采用国际ISO标准热舒适模型,可更加人性化地反映供热效果。以某省某区域冬季典型日为例进行仿真分析,结果表明所提模型能够得到最优的热调度平衡时间尺度与调度计划,在满足用户舒适度的同时提高了系统的运行经济性。

碳量子点荧光猝灭法检测Hg^(2+)及其猝灭机理研究

以焦粉为原料,采用一步水热法合成荧光碳量子点,用合成的碳量子点对水中Hg^(2+)进行检测,并对Hg^(2+)与碳量子点的结合方式、反应机理等进行研究,探讨Hg^(2+)对碳量子点的荧光猝灭机理。结果表明,合成的碳量子点在用于Hg^(2+)检测时具有较好的单一选择性;Hg^(2+)对该碳量子点的荧光有猝灭效应;用碳量子点荧光猝灭法检测Hg^(2+),灵敏度高,对Hg^(2+)浓度的检测范围为1.0×10^(-8)～1.0×10^(-7) mol/L,检出限为1.0×10^(-8) mol/L;Hg^(2+)对碳量子点荧光猝灭的方式为静态猝灭,二者相互作用是自发进行的焓驱动过程,相互结合位点约为1,反应结合常数为1.0×10~5 L/mol。

煤层气井底节流阀节流效应数值模拟

在煤层气开采过程中,设置节流阀以降低压力和控制流量,但节流后如果温度下降,在一定条件下容易形成天然气水合物。为获得煤层气通过节流阀节流后形成水合物的条件,利用数值模拟方法,研究节流比、进口压力等参数对节流效应的影响。结果表明:在进口压力为1、2、3、4、5和6 MPa,当节流比不变时,压降和温降均随着进口压力增大而增大,焦汤系数随着进口压力增大逐渐减小;当进口压力不变时,压降和温降均随节流比增大而减小;当进口压力大于5 MPa时,易形成天然气水合物。

HPLC-QAMS同时检测瘀血痹胶囊中10种成分含量

目的:建立高效液相一测多评法(HPLC-QAMS)同步检测瘀血痹胶囊中迷迭香酸、紫草酸、丹酚酸B、羟基红花黄色素A、红花黄色素A、11-羰基-β-乳香酸、11-羰基-β-乙酰乳香酸、α-乳香酸、β-乳香酸和3-乙酰基-β-乳香酸含量的方法。方法:运用Comatex C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相乙腈-0.1%磷酸,梯度洗脱。多波长切换检测(0~24 min检测波长为280 nm,检测迷迭香酸、紫草酸和丹酚酸B,24~34 min检测波长为403 nm,检测羟基红花黄色素A、红花黄色素A,34~65 min检测波长为210 nm,检测11-羰基-β-乳香酸、11-羰基-β-乙酰乳香酸、α-乳香酸、β-乳香酸和3-乙酰基-β-乳香酸)。以11-羰基-β-乙酰乳香酸为内参物,建立其他9种成分的相对校正因子(RCF),并计算各成分含量。采用外标法(ESM)测定瘀血痹胶囊中10种成分含量对一测多评法计算结果的准确性进行验证。结果:测定了12批瘀血痹胶囊中上述成分的含量,10种成分分别在0.99~49.50μg·ml^(-1),1.16~58.00μg·ml^(-1),17.58~879.00μg·ml^(-1),2.39~119.50μg·ml^(-1),1.36~68.00μg·ml^(-1),3.65~182.50μg·ml^(-1),9.28~464.00μg·ml^(-1),1.77~88.50μg·ml^(-1),4.09~204.50μg·ml^(-1),4.78~239.00μg·ml^(-1)(r=0.9994)范围内有良好的线性关系。平均加样回收率及RSD分别为96.95%(1.08%),98.30%(1.33%),100.03%(0.82%),98.84%(0.76%),97.12%(1.27%),99.50%(1.10%),100.09%(0.65%),98.05%(1.50%),97.79%(1.17%),99.23%(0.96%)(n=9)。一测多评法所测结果与外标法差异无统计学意义。结论:该方法可用于瘀血痹胶囊中10种成分含量的同步测定,达到多指标质量控制的目的。

省属高校分析测试中心设备采购的实践与思考

分析测试中心对于高校教学与科研具有重要意义,仪器设备是分析测试中心的基础保障和必备条件。省属高校办学经费紧张,财政专项经费执行周期短,而仪器设备采购流程复杂,耗时较长。如何科学和高效地完成设备购置,是高校分析测试中心成立初期亟待思考的问题。对分析测试中心仪器设备的购置规划调研、招标文件编制、合同签订、设备安装和验收等工作进行了系统讨论,总结出了一些经验,旨在对省属高校分析测试中心设备购置工作提供一些借鉴和参考。

基于全数字化协同设计的天然气管道工程站场设计

在数字化设计及智慧管网建设中,数字化协同设计是协同各专业设计管理、提升设计效率、将设计数据无缝流转的最佳方式,能够使工艺、设备、配管、自控、电力等相关专业在同一个设计平台上开展工作,可实现管道、仪表流程、设备安装、三维配管、自控系统选型及电缆敷设设计的有机结合,降低由于各专业模型数据不统一而造成的模型碰撞。通过在西气东输三线闽粤支干线管道工程上运用全数字化协同设计方法,对输气站场各专业数字化设计软件进行整合应用,实现了项目的精细化设计、全数字化移交。数字化协同设计的应用,为构建数字孪生体、实现智慧管网运营奠定了坚实基础。

基于碱性和酸性氨基酸比值的陈化烤烟烟叶适用时间判断

为明确陈化期间烟叶碱性和酸性氨基酸含量及其比值变化规律,并依据其比值判断陈化烟叶适宜使用时间,对福建龙岩、福建南平、贵州毕节、河南三门峡、湖南永州、四川凉山、陕西安康、云南保山、云南曲靖、山东、重庆和津巴布韦12个产区2006—2008年度烤烟复烤片烟样品定期取样,采用液相色谱法,跟踪分析了样品陈化期间游离碱性和酸性氨基酸变化,并分析了其与陈化烟叶感官质量的关系。结果发现:1.感官评吸结果表明,同一产区同一等级不同年度烟叶感官质量达到最优所需陈化时间不同;2.陈化期间碱性、酸性氨基酸含量比值逐渐降低,与陈化时间具有较好的线性相关关系,与感官质量具有较好的二次相关关系;3.应用2007、2008年度线性回归方程计算得出陈化烟叶适宜使用时间内的碱性、酸性氨基酸比值范围,经2006年度样品验证,判断准确率达85%。综上,碱性、酸性氨基酸比值可衡量烟叶陈化程度,为判断陈化烟叶质量提供了新方法。

尼勒克县新疆黑蜂蜂蜜游离氨基酸的测定及分析

为探究尼勒克县新疆黑蜂蜂蜜游离氨基酸含量组成特点,同时对蜂蜜产地进行区分分析。本研究采用行业标准方法测定尼勒克地区7个产区新疆黑蜂蜂蜜中游离氨基酸含量,对其必需氨基酸、药效氨基酸以及滋味氨基酸含量进行分析,并利用主成分分析和聚类分析探讨了尼勒克新疆黑蜂蜂蜜游离氨基酸特点。结果显示,7个产区新疆黑蜂蜂蜜总游离氨基酸含量在458.98~805.94 mg/kg之间,必需氨基酸占比为33.73%~51.84%,药效氨基酸占比为37.92%~57.94%,滋味氨基酸以芳香族氨基酸和甜味氨基酸为主。A3产区蜂蜜样品的游离氨基酸含量(805.94 mg/kg)远超其他6个产区(458.98~619.82 mg/kg),且其苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸和异亮氨酸均为7个产区最高,聚类分析显示A3产区蜂蜜可与其他产区蜂蜜较好分离。综上所述,尼勒克新疆黑蜂蜂蜜中游离氨基酸种类丰富,苯丙氨酸含量占比较高,药效氨基酸、滋味氨基酸含量高,且各产区蜂蜜可由游离氨基酸含量进行区分,具有开发成为口感独特的药用蜂蜜的潜力。

尼勒克县不同产区的新疆黑蜂蜂蜜理化性质与营养成分分析

为探明尼勒克县不同产区新疆黑蜂蜂蜜的理化性质及营养成分,本研究以尼勒克县7个不同产区的新疆黑蜂蜂蜜为研究对象,分析其理化性质以及14种维生素和10种矿物质的含量。结果表明:所有产区的蜂蜜样品中葡萄糖和果糖(≥1.14倍行业标准最低值)、淀粉酶活性(≥5.91倍行业标准最低值)、蔗糖(≤1.24%)和水分含量(≤18.5%)均优于中华全国供销合作总社行业推荐标准(GH/T 18796-2012)的相关规定。此外,脂溶性维生素中仅检出以δ-生育酚形式存在的维生素E(0.146~0.290 mg/100 g);水溶性维生素中检出维生素B_(2)(0.061~0.159 mg/100 g)、维生素B_(6)(0.023~0.064 mg/100 g)、烟酸(0.263~1.909 mg/100 g)、泛酸(0.142~0.293 mg/100 g)和叶酸(2.185~14.564μg/100 g);矿物质检测呈现高钾低钠(钾钠比均值21.37)、高钙(均值40.634 mg/kg)以及富硒(0.047~0.243 mg/kg)。主成分分析和聚类分析显示,通过检测到的维生素和矿物质可以将7个不同产区的蜂蜜分为4大类,各大类蜂蜜间特色鲜明。尼勒克新疆黑蜂蜂蜜含有丰富的维生素和矿物质,具有发展成为地方特色蜂蜜的巨大潜力。

基于LSTM的锂电池储能装置SOC与SOH联合预测

锂电池储能装置在电网中承担削峰填谷、调频保电的重要工作,因此有必要预测其运行状态,为下一步制定运维与检修计划提供依据。为实现锂电池储能装置荷电状态(state of charge,SOC)与健康状态(state of health,SOH)的联合预测,首先分析了预测电压与温度的必要性和SOC与SOH的关联性,然后提出采用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络来预测电压与温度的变化,并增加锂电池储能装置历史运行状态作为特征量来提高预测精度。最后在电压与温度预测值的基础上,对SOC和SOH进行联合预测。仿真结果表明,相比小波神经网络、BP神经网络模型,所提出的预测方法在预测电压与温度变化时精度更高;相较于荷电状态的单独预测,提出的方法能够以较高的精度联合预测SOC和SOH。

氮气闷压对高阶煤渗透率影响的试验研究

为了探讨煤层气注氮过程中的闷压压力和时间对七元高阶煤层渗透率的影响规律,采用试验模拟注氮改造煤层过程的闷压阶段的研究方法,设计并组装了相关室内试验装置和设备,再现了氮气闷压过程中闷压压力和闷压时间的变化对七元高阶煤样的影响,获得了不同闷压压力和闷压时间条件下七元高阶煤样渗透率的变化。试验结果表明:在注氮改造煤层过程的闷压阶段,闷压压力越大,煤样渗透率增幅越大;闷压时间存在一个最佳值:闷压初期煤样渗透率增幅随着闷压时间增长而增大,在闷压48～72 h后,煤样渗透率增幅会存在一个急剧下降的过程。因此,提高注氮闷压压力对提高高阶煤层渗透率有着积极的影响,闷压时间对提高高阶煤层渗透率的影响则存在一个最佳值。

配电网台区环保型设备电气性能研究

电力设备绝缘介质的环保替代是近年来的热点问题,目前相关研究大都是针对环保绝缘材料本身性能的优化提升,对其实际应用在配电设备中可行性的关注相对较少。对此,首先对比了配电网台区关键设备用环保绝缘介质与传统绝缘介质的性能差异,接着采用环保绝缘介质设计制造了配电变压器、开关柜、电力电缆并评价了其电气性能,最后构建了基于环保型电力设备的配电网台区。结果表明,基于植物绝缘油、C4F7N/CO_(2)(全氟异丁腈/二氧化碳)混合气体、聚丙烯电缆料制备的环保型电力设备在性能上与传统绝缘设备接近,可满足配电网电力设备的使用需求,验证了采用环保型绝缘介质生产的电力设备的实用性以及各设备间的匹配性,可为国内环保型配电网的应用推广提供参考。

基于超分辨注意力机制改进的GIS内部细微缺陷X-DR图像检测方法

为了解决气体绝缘开关设备内部细微缺陷X-DR成像重影雾化、纹理不清晰、易造成误诊断等问题,提出一种基于超分辨率注意力机制改进的气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)内部细微缺陷X-DR图像检测算法。该方法以高效亚像素卷积神经网络为框架,引入双层计算机注意力机制SE模块,构成新颖的SE-ESPCN超分辨率网络。通过对GIS设备X-DR图像通道重要程度进行评判,赋予图像卷积层不同的权重,以增强图像故障细节的成像效果。实验结果表明:SE模块与亚像素卷积神经网络的融合,不仅保障了GIS设备故障区域成像的实时性,而且算法输出的高分辨率X-DR图像缺陷细节清晰可见,便于观察,提高了工作人员对缺陷检测的效率与准确性,为实际工程中GIS设备X-DR成像系统改良提供了一定的参考。

基于聚类分析和主成分分析的洋槐蜜成熟过程中主要成分变化研究

为探究蜂蜜在自然成熟过程中营养成分变化规律,分别采用阿贝折光仪、高效液相色谱仪(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)、气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GCMS)以及高效液相色谱串联质谱仪(High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry, HPLCMS/MS)测定了洋槐蜜中水分、单糖及二糖、9种低聚糖及18种多酚含量,并结合分层聚类分析(Hierarchical Cluster Analysis, HCA)及主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)对不同成熟天数的洋槐蜜进行区分。结果表明:洋槐蜜在成熟过程中,水分、低聚糖和多酚类物质含量变化明显。其中水分、蔗果三糖和松三糖的含量分别降低了5.77、0.09和3.47 g/100 g,而麦芽酮糖、松二糖、吡喃基葡蔗糖和异麦芽糖的含量则分别升高了0.85、1.65、2.43和0.25 g/100 g。多酚类物质中芦丁、山奈酚、原儿茶酸和对羟基苯甲酸的含量总体升高,没食子酸、桑色素、阿魏酸、高良姜素、咖啡酸苯乙酯、咖啡酸和柯因的含量呈现先升高后降低,苯甲酸和对香豆酸的含量呈现先降低后升高。此外,松三糖含量在洋槐蜜不同成熟天数下显著降低(P<0.05),对羟基苯甲酸和咖啡酸含量在洋槐蜜不同成熟天数下均显著升高(P<0.05),可以作为判定洋槐蜜成熟的潜在特征指标。化学计量学分析结果表明:低聚糖和多酚可以很好地区分不同成熟天数下的洋槐蜜。

切除扁桃体、腺样体对儿童唾液免疫球蛋白A的影响

目的探讨切除扁桃体、腺样体对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患儿唾液分泌型免疫球蛋白A(SIgA)的影响及其临床意义。方法收集2017年1月~2018年1月在我科收治住院的行扁桃体、腺样体切除术OSAHS患儿100例,分别收集术前1 d,术后第2天、1个月、3个月患儿的唾液。同时收集在我院体检中心体检的100例健康儿童的唾液,采用酶联免疫吸附法检测唾液中SIgA,观察唾液SIgA水平在术后第2天、1个月、3个月的变化情况。结果扁桃体、腺样体切除术后第2天,患儿SIgA降低,与术前1 d相比差异有统计学意义(P<0.05);术后1个月升高,但仍较术前低,差异有统计学意义(P<0.05);术后3个月恢复正常,与术前1 d相比差异无统计学意义(P>0.05)。大儿童(6~14岁)和小儿童(3~5岁)之间各时间点SIgA差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论扁桃体、腺样体切除术后短期内可使OSAHS患儿SIgA水平降低,1个月后恢复但仍未达到正常,3个月后可恢复到正常水平;对大儿童、小儿童SIgA影响无明显差异。

含高比例光伏的配电网电压协调控制策略研究

随着分布式光伏大量接入,电压波动问题严重威胁着配电网安全稳定运行。为了改善高渗透率光伏并网后的配电网电压水平,提升系统的调压能力,提出了一种含高比例光伏的配电网电压协调控制策略。该策略通过协调光伏有功和无功,以及变压器OLTC实现配电网的电压协调控制。对光伏出力比较大的高、中压配电网,使用基于PI控制器的有功控制;对于光伏出力较小的低压配电网,采用无功控制方法保证母线电压处于允许偏移范围;此外,将调整OLTC的分接头作为一种后备调节方式。算例的仿真结果验证了所提控制策略可以明显改善配电网电压水平。