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Reduction of NO_(x)emission based on optimized proportions of mill scale and coke breeze in sintering process
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作者 Zhi-gang Que Xian-bin Ai Sheng-li Wu 《International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials》 CSCD 2021年第9期1453-1461,共9页
Reducing NO_(x) emission of iron ore sintering process in a cost effective manner is a challenge for the iron and steel industry at present.Effects of the proportion of mill scale and coke breeze on the NO_(x) emissio... Reducing NO_(x) emission of iron ore sintering process in a cost effective manner is a challenge for the iron and steel industry at present.Effects of the proportion of mill scale and coke breeze on the NO_(x) emission,strength of sinter,and sinter indexes were studied by com-bustion and sinter pot tests.Results showed that the peak value of NO concentration,total of NO emission,and fuel-N conversion rate gradu-ally decreased as the proportions of the mill scale increased because NO was reduced to N_(2) by Fe_(3)O_(4),FeO,and Fe in the mill scale.The strength of sinter reached the highest value at 8.0wt%mill scale due to the formation of minerals with low melting point.The fuel-N conver-sion rate slightly fluctuated and total NO_(x) emission significantly decreased with the decreased proportions of coke breeze because CO forma-tion and content of N element in the sintered mixture decreased.However,the sinter strength also decreased due to the decrease in the amount of the melting minerals.Furthermore,results of the sinter pot tests indicated that NO_(x) emission decreased.The sinter indexes performed well when the proportions of mill scale and coke breeze were 8.0wt%and 3.70wt%respectively in the sintered mixture. 展开更多
关键词 iron ore sinter no_(x)emission mill scale coke breeze proportion optimization
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Experimental Study on Ammonia Co-Firing with Coal for Carbon Reduction in the Boiler of a 300-MW Coal-Fired Power Station
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作者 Qifu Lin Wangping Sun +15 位作者 Haiyan Li Yangjiong Liu Yuwei Chen Chengzhou Liu Yiman Jiang Yu Cheng Ning Ma Huaqing Ya Longwei Chen Shidong Fang Hansheng Feng Guang-Nan Luo Jiangang Li Kaixin Xiang Jie Cong Cheng Cheng 《Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期247-259,共13页
To reduce CO_(2) emissions from coal-fired power plants,the development of low-carbon or carbon-free fuel combustion technologies has become urgent.As a new zero-carbon fuel,ammonia(NH_(3))can be used to address the s... To reduce CO_(2) emissions from coal-fired power plants,the development of low-carbon or carbon-free fuel combustion technologies has become urgent.As a new zero-carbon fuel,ammonia(NH_(3))can be used to address the storage and transportation issues of hydrogen energy.Since it is not feasible to completely replace coal with ammonia in the short term,the development of ammonia-coal co-combustion technology at the current stage is a fast and feasible approach to reduce CO_(2) emissions from coal-fired power plants.This study focuses on modifying the boiler and installing two layers of eight pure-ammonia burners in a 300-MW coal-fired power plant to achieve ammonia-coal co-combustion at proportions ranging from 20%to 10%(by heat ratio)at loads of 180-to 300-MW,respectively.The results show that,during ammonia-coal co-combustion in a 300-MW coal-fired power plant,there was a more significant change in NO_(x) emissions at the furnace outlet compared with that under pure-coal combustion as the boiler oxygen levels varied.Moreover,ammonia burners located in the middle part of the main combustion zone exhibited a better high-temperature reduction performance than those located in the upper part of the main combustion zone.Under all ammonia co-combustion conditions,the NH_(3) concentration at the furnace outlet remained below 1 parts per million(ppm).Compared with that under pure-coal conditions,the thermal efficiency of the boiler slightly decreased(by 0.12%-0.38%)under different loads when ammonia co-combustion reached 15 t·h^(-1).Ammonia co-combustion in coal-fired power plants is a potentially feasible technology route for carbon reduction. 展开更多
关键词 Coal-fired boiler Coal mixing with ammonia Ammonia-coal co-firing Nitrogen oxide(no_(x)) CO_(2)reduction Boiler thermal efficiency
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Promoting NO_(x)reduction via in situ activation of perovskite supported Pd catalysts under alternating lean-burn/fuel-rich operating atmospheres 被引量:1
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作者 Dongyue Zhao Yuexi Yang +6 位作者 Zhongnan Gao Mengxin Yin Ye Tian Jing Zhang Zheng Jiang Xiaobo Yu Xingang Li 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第5期795-807,共13页
Herein,we report the excellent De-NO_(x)performance of La0.7Sr0.3MnO3(LSM)perovskite-supported Pd catalysts(Pd-LSM)in alternating lean-burn/fuel-rich atmospheres using C3H6 as reductant and describe the in situ activa... Herein,we report the excellent De-NO_(x)performance of La0.7Sr0.3MnO3(LSM)perovskite-supported Pd catalysts(Pd-LSM)in alternating lean-burn/fuel-rich atmospheres using C3H6 as reductant and describe the in situ activation of the Pd catalysts via metal-support interaction(MSI)tuning.The NO_(x)reduction conversion of the Pd-LSM catalyst increased significantly from 56.1%to 90.1%and the production of N2O was suppressed.Our results demonstrated that this behavior was mainly attributed to the in situ transformation of Pd2+into Pd0 during the reaction.The generated Pd0 species could readily activate the C3H6 reductant and achieve an eight-fold higher turnover frequency than Pd2+for the reduction of NO_(x).Moreover,excessive MSIs inhibited the in situ generation of Pd0,and thereby,lowered the De-NO_(x)activity of the catalyst even at high Pd dispersion.In addition,the Pd-LSM catalysts exhibited much higher S tolerance than conventional Al_(2)O_(3)-supported catalysts.Our study provides a new approach for analyzing and designing highly active metal catalysts operated under dynamic alternating oxidizing/reducing atmospheric conditions. 展开更多
关键词 LEAN-BURN no_(x)reduction Metal-support interactions In situ activation Pd
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Experimental Analysis of the Influence of Exhaust Thermal Management on Engine NO_(x) Emission 被引量:1
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作者 Jinliang Zhu Xiulei Wang +5 位作者 Guihua Wang Xianglin Zhong Zhenguo Li Zhiming Wang Ke Sun Shuzhan Bai 《Fluid Dynamics & Materials Processing》 EI 2022年第3期701-711,共11页
Exhaust thermal management is essential to allow engines to meet the Euro VI emissions standards and reducing nitrogen oxide emissions is one of the most important targets being pursued nowadays.Along these lines,in t... Exhaust thermal management is essential to allow engines to meet the Euro VI emissions standards and reducing nitrogen oxide emissions is one of the most important targets being pursued nowadays.Along these lines,in the present study,engine’s thermal performances have been evaluated on the basis of a WHTC test,namely a transient engine dynamometer schedule defined by the global technical regulation(GTR)developed by the UN ECE GRPE group(the GTR is covering a world-wide harmonized heavy-duty certification(WHDC)procedure for engine exhaust emissions).The influence of thermal management on fuel consumption,intake,and tailpipe NO_(x) have been quantitatively analyzed for the overrun state.The results have shown that there can be a strong influence on the after-treatment temperatures and tailpipe NO_(x).In particular,the average temperature upstream of the diesel oxidation catalyst(DOC)has been found to increase from 245°C to 254°C,the average temperature of the selective catalytic reduction(SCR)to increase from 248°C to 253°C,the SCR’s minimum temperature to increase from 196°C to 204°C,and the peak value of the NO_(x) emissions in the low-temperature region to decrease from 73 to 51 mg/s.However,the influence of the overrun state’s thermal management strategy on the fuel consumption,the air intake,the ammonia storage,the NO_(2)/NO_(x) ratio,and the urea consumption has been observed to be relatively limited. 展开更多
关键词 Intake throttling valve no_(x)emissions OVERRUN diesel
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Selective catalytic reduction of NO_(x) with NH_(3) assisted by non-thermal plasma over CeMnZrO_(x)@TiO_(2) core–shell catalyst
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作者 Tao ZHU Xing ZHANG +4 位作者 Zhenguo LI Xiaoning REN Baodong WANG Xuyang CHONG Hongli MA 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第5期48-56,共9页
The presented work reports the selective catalytic reduction(SCR)of NO_(x) assisted by dielectric barrier discharge plasma via simulating marine diesel engine exhaust,and the experimental results demonstrate that the ... The presented work reports the selective catalytic reduction(SCR)of NO_(x) assisted by dielectric barrier discharge plasma via simulating marine diesel engine exhaust,and the experimental results demonstrate that the low-temperature activity of NH_(3)-SCR assisted by non-thermal plasma is enhanced significantly,particularly in the presence of a C_(3)H_(6) additive.Simultaneously,CeMnZrO_(x)@TiO_(2) exhibits strong tolerance to SO_(2) poisoning and superior catalytic stability.It is worthwhile to explore a new approach to remove NO_(x) from marine diesel engine exhaust,which is of vital significance for both academic research and practical applications. 展开更多
关键词 non-thermal plasma selective catalytic reduction marine diesel engine exhaust CeMnZrO_(x)@TiO_(2) no_(x)conversion
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混合策略在水泥窑炉煅烧NO_(x)浓度预测中的应用 被引量:1
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作者 陈延信 刘玄芝 +1 位作者 贺宁 姚艳飞 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期750-758,共9页
NO_(x)体积分数是反映水泥窑炉煅烧过程中氮排放的一个关键环保指标。水泥煅烧过程具有大噪声、大时滞和非线性等复杂特性。为了解决以上难点,提出基于互补集合经验模态分解(Complemementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEE... NO_(x)体积分数是反映水泥窑炉煅烧过程中氮排放的一个关键环保指标。水泥煅烧过程具有大噪声、大时滞和非线性等复杂特性。为了解决以上难点,提出基于互补集合经验模态分解(Complemementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)、熵原理的互信息(Mutual Information,MI)、最大相关最小冗余算法(Max-Relevance and Min-Redundancy,mRMR)和天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search,BAS)优化神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)的混合策略,并用于NO_(x)体积分数预测。首先,CEEMD和中值平均滤波用于处理大噪声。同时,利用熵原理的MI和mRMR进行时滞分析和变量选择,解决大时滞问题。其次,利用BAS提高多层前馈(Back Propagation,BP)神经网络的预测能力,并解决非线性工况问题。最后,将该策略进行工业应用。结果显示,在25900个工业测试样本中,两组的均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)和平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别仅为0.3024、0.2059和0.2153、0.2013。预测模型结果可指导水泥脱硝操作人员精准喷氨,减少NO_(x)排放并降低氨水用量和氨逃逸情况。 展开更多
关键词 环境工程学 no_(x)排放 互信息 互补集合经验模态分解 最大相关最小冗余 天牛须搜索算法
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330 MW旋流对冲锅炉低负荷运行的低NO_(x)燃烧优化 被引量:1
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作者 刘文华 杨茉 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期293-300,共8页
以某热电厂一台330 MW旋流对冲燃煤锅炉为研究对象,通过数值模拟分析了锅炉在150 MW低负荷运行、不同配风比下炉内的流动、传热及NO_(x)排放情况。结果表明,当二次风配比和燃尽风率增大时,NO_(x)的生成趋势并不呈线性变化,而是存在一个... 以某热电厂一台330 MW旋流对冲燃煤锅炉为研究对象,通过数值模拟分析了锅炉在150 MW低负荷运行、不同配风比下炉内的流动、传热及NO_(x)排放情况。结果表明,当二次风配比和燃尽风率增大时,NO_(x)的生成趋势并不呈线性变化,而是存在一个最低点,可得到一个NO_(x)排放值最低的最佳配风方式。为了验证该最佳工况的优化效果及实际运行的可行性,又将数值研究中的3个典型工况进行了现场实验。实验结果表明:与原运行工况相比,采用最佳配风方式的实际炉膛出口NO_(x)浓度下降20%,锅炉效率提高0.41%。该配风优化方案经济可行,为同类型工程问题提供了优化思路。 展开更多
关键词 旋流对冲锅炉 数值模拟 燃烧优化 no_(x)排放 锅炉效率 实验验证
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基于AMESim的柴油机SCR系统NO_(X)转化率仿真与验证 被引量:1
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作者 高豪杰 温志松 +3 位作者 郑竹安 汪功校 潘军如 李家伟 《农业装备与车辆工程》 2024年第1期178-182,共5页
为研究车用柴油机SCR系统催化转化效率的影响因素,利用AMESim软件建立SCR系统仿真模型,结合台架试验,分析了排气温度、NO_(2)/NO_(X)值以及排气流量对系统NO_(X)转化率的影响。将不同温度下SCR系统仿真输出的NO_(X)转化率数据进行了实... 为研究车用柴油机SCR系统催化转化效率的影响因素,利用AMESim软件建立SCR系统仿真模型,结合台架试验,分析了排气温度、NO_(2)/NO_(X)值以及排气流量对系统NO_(X)转化率的影响。将不同温度下SCR系统仿真输出的NO_(X)转化率数据进行了实验验证,结果表明模型预测误差小于5%。仿真结果显示:SCR系统的NO_(X)转化率会随排气温度升高而明显增大,370~450℃为系统性能的最佳温度区间,NO_(X)转化率最大值均在88%以上。NO_(X)转化率随着NO_(2)/NO_(X)值的提高而增加,且当NO_(2)/NO_(X)值为55%~60%时达到峰值。当排气温度处于400~450℃之间时,NO_(X)转化率受排气流量影响较小,转化率稳定在90%左右。确定了SCR系统在发动机不同工况条件下的工作性能,为后续的尿素喷射控制研究提供指导依据。 展开更多
关键词 柴油机 SCR系统 催化转化 AMESIM仿真 排放控制 no_(x)转化率
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La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响
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作者 宋崇林 郑庆贺 +3 位作者 吕誉 崔立峰 李云强 吕刚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1053-1061,共9页
为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技... 为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能. 展开更多
关键词 La_(1-x)Ce_(x)Mno_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂 H_(2)选择性催化还原no NH_(3)产物选择性 no转化率 晶相结构 还原特性 no_(x)吸附-脱附
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基于蜣螂优化-集成加权融合的NO_(x)浓度动态预测
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作者 金秀章 畅晗 +1 位作者 赵大勇 赵术善 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期600-608,共9页
针对SCR入口NO_(x)浓度单一预测模型无法满足在不同工况下保持预测精度的问题,提出了一种基于蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)集成模型加权融合的预测SCR入口NO_(x)浓度的动态模型。首先使用CatBoost与LightGBM的混合模型在筛选辅... 针对SCR入口NO_(x)浓度单一预测模型无法满足在不同工况下保持预测精度的问题,提出了一种基于蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)集成模型加权融合的预测SCR入口NO_(x)浓度的动态模型。首先使用CatBoost与LightGBM的混合模型在筛选辅助变量的同时,求取辅助变量的迟延时间和阶次信息,并根据以上信息确定预测模型的输入变量;然后建立由LightGBM,XGBoost与CatBoost组成的集成模型,并使用蜣螂优化算法对预测结果进行加权融合;最后将DBO-集成加权融合动态预测模型与3种单模型和蜣螂算法优化2种模型加权融合的预测模型进行对比。结果证明DBO综合加权融合动态预测模型的评价指标优于其他模型,具有更高的预测精度、实时性和适应性,能够更好地满足不同工况下的NO_(x)浓度预测要求。 展开更多
关键词 化学计量 no_(x)排放预测 蜣螂优化算法 CatBoost LightGBM xGBoost 集成模型
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基于LSTM-SAFCN模型的生物质锅炉NO_(x)排放浓度预测
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作者 何德峰 刘明裕 +2 位作者 孙芷菲 王秀丽 李廉明 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第1期92-100,共9页
针对生物质锅炉燃烧过程的动态特性,提出一种改进的长短期记忆-自注意力机制全卷积神经网络(LSTM-SAFCN)模型用于预测NO_(x)排放浓度。首先利用完全自适应噪声集合经验模态分解法(CEEMDAN)对数据进行预处理,消除数据噪声对NO_(x)排放浓... 针对生物质锅炉燃烧过程的动态特性,提出一种改进的长短期记忆-自注意力机制全卷积神经网络(LSTM-SAFCN)模型用于预测NO_(x)排放浓度。首先利用完全自适应噪声集合经验模态分解法(CEEMDAN)对数据进行预处理,消除数据噪声对NO_(x)排放浓度预测的影响;其次融合自注意力机制与长短时记忆-全卷积神经网络(LSTM-FCN)进行特征提取与预测建模,该拓展方法能够同时兼顾时间序列数据的局部细节与长期趋势特征;最后,利用生物质热电联产系统的实际运行数据验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 生物质锅炉 no_(x)排放浓度预测 经验模态分解 长短时记忆-全卷积神经网络(LSTM-FCN) 自注意力机制
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超临界660 MW循环流化床锅炉NO_(x)排放控制困难分析及处理 被引量:1
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作者 张文祥 晏海能 +3 位作者 孙志军 雷雨 薛宁 武晓峰 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期109-114,共6页
为解决某电厂超临界660 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉满负荷运行NO_(x)排放较难控制、瞬时值易超过超低排放限值且选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝系统氨耗量较大氨逃逸严重的问题,... 为解决某电厂超临界660 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉满负荷运行NO_(x)排放较难控制、瞬时值易超过超低排放限值且选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝系统氨耗量较大氨逃逸严重的问题,现场进行了NO_(x)原始排放、SNCR脱硝效率、CO质量浓度及底渣可燃物的试验,并进行了二次风量布置优化试验。研究发现:锅炉原始NO_(x)排放较低,满负荷运行时不超过120 mg/m^(3)(标准状态,下同);中低负荷时NO_(x)质量浓度低于50 mg/m^(3),但炉膛前后NO_(x)质量浓度偏差较大,烟气中的NO_(x)主要在炉膛前部产生。NO_(x)排放较难控制的原因是SNCR脱硝效率较低和炉膛给煤不均。6台分离器入口的SNCR脱硝效率均低于50.0%,其中B、C、E、F 4台分离器脱硝效率低于40.0%。此外,从原始NO_(x)生成来看,根据炉膛深度方向上床温分布、底渣可燃物质量分数和CO质量浓度变化可以确定,炉膛给煤不均也对满负荷NO_(x)排放控制影响显著。当前,电厂若不进行给煤系统改造暂无法实现给煤均匀,但可以通过调整炉膛深度方向二次风量配比降低原始NO_(x)生成,降幅可达9.77%。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 no_(x)排放 选择性非催化还原 给煤
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考虑实际路况下排气温度的重型柴油车NO_(x)排放模型
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作者 吉喆 王鑫 +2 位作者 尹航 范鹏飞 宋国华 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期136-144,共9页
选择性催化还原技术(SCR)是降低重型柴油车氮氧化物(NO_(x))排放的常用技术之一,且SCR系统内的NO_(x)转化率与尾气温度密切相关。然而,现有的NO_(x)排放测算模型主要考虑车辆行驶工况,缺少与排气温度的关联分析,从而增加了NO_(x)排放测... 选择性催化还原技术(SCR)是降低重型柴油车氮氧化物(NO_(x))排放的常用技术之一,且SCR系统内的NO_(x)转化率与尾气温度密切相关。然而,现有的NO_(x)排放测算模型主要考虑车辆行驶工况,缺少与排气温度的关联分析,从而增加了NO_(x)排放测算结果的不确定性,对排放清单的建立和减排政策的评估提出了挑战。本研究基于车辆实际运行工况和实测排放数据,建立NO_(x)排放速率库和NO_(x)排放率模型。随后,建立基于机动车比功率(VSP)和热损失系数的尾气温度模型。在此基础上,根据SCR系统中的化学反应原理,建立基于尾气温度的NO_(x)排放模型。最后,利用建立的NO_(x)模型和MOVES模型(移动源排放测算模型)分别估算NO_(x)排放量,并与实际排放情况进行比较分析。结果表明,本研究所提出的考虑实际路况下尾气温度的NO_(x)排放模型可以有效提高NO_(x)排放测算的准确性,在3辆重型柴油公交车上的NO_(x)测算相对误差分别为9.1%、3.9%和3.3%。相较于MOVES模型,相对误差分别降低了24.0、13.1和16.3个百分点。对不同运行工况下的NO_(x)排放特性分析表明,重型柴油货车的平均NO_(x)转化率比柴油公交车高39.2个百分点。 展开更多
关键词 重型柴油车 no_(x)排放 UREA-SCR 尾气温度模型 运行工况
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重型柴油机排气电加热NO_(x)排放控制技术研究
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作者 谢昱卓 刘庚非 +1 位作者 邬斌扬 苏万华 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期289-298,共10页
为解决重型柴油机在冷起动工况下的NO_(x)排放恶化问题,基于重型柴油机冷起动试验平台,自主设计了排气电加热系统,并研究了不同电加热功率对后处理后的NO_(x)排放和每度电可处理的NO_(x)排放的影响.结果表明:随着电加热功率从2 kW升高至... 为解决重型柴油机在冷起动工况下的NO_(x)排放恶化问题,基于重型柴油机冷起动试验平台,自主设计了排气电加热系统,并研究了不同电加热功率对后处理后的NO_(x)排放和每度电可处理的NO_(x)排放的影响.结果表明:随着电加热功率从2 kW升高至8 kW,NO_(x)排放逐渐降低,每度电可处理的NO_(x)排放逐渐升高;电加热功率固定为8 kW时,NO_(x)排放达到最低(140.3 mg/(kW·h)),相比原机减少了51.55%;电加热功率固定为2 kW时,每度电可处理的NO_(x)排放最多为1 900.8 mg.基于此,通过仿真进行排气电加热器控制策略的开发,控制策略引入NO_(x)转化效率和燃油消耗量作为判据,每度电可处理的NO_(x)排放增加了19.27%.此时,仅消耗0.21 kW·h电能,即可将后处理后的NO_(x)排放从274.76 mg/(kW·h)降低至231.42 mg/(kW·h). 展开更多
关键词 重型柴油机 排气电加热系统 no_(x)排放 冷起动 no_(x)转化效率 燃油消耗量
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200 kW煤纯化-燃烧和宽负荷NO_(x)排放特性
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作者 韩绍博 任强强 +2 位作者 杨少波 崔瑞芳 胡玉洁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4060-4070,共11页
为了适应当今我国的能源结构和降低煤炭发电等利用过程中产生的污染物排放问题,提出了煤炭纯化-燃烧的新型煤炭反应方式,将整个煤炭的燃烧途径分为纯化和柔和燃烧2个步骤,其中纯化包括中温活化过程(对煤进行性能活化)和高温还原过程(在... 为了适应当今我国的能源结构和降低煤炭发电等利用过程中产生的污染物排放问题,提出了煤炭纯化-燃烧的新型煤炭反应方式,将整个煤炭的燃烧途径分为纯化和柔和燃烧2个步骤,其中纯化包括中温活化过程(对煤进行性能活化)和高温还原过程(在高温下进行煤中杂质的去除),从而实现煤的纯化和在后续反应中的N元素的定向转化和NO_(x)排放的降低。并在搭建好的200 kW纯化-燃烧试验台上,对宽负荷下系统的纯化-燃烧特性和N元素的转化机理进行了研究。结果表明,系统能够在53%~89%的负荷内实现稳定运行,纯化单元和柔和燃烧单元温度分布均匀,系统的温度随负荷的升高而增加,纯化单元的高温区位于高温还原单元底部,最高可达1378℃,而柔和燃烧单元的高温区则出现在距顶端3700 mm处。在纯化单元出口的煤气中,CO、H_(2)和CH_(4)的体积分数在89%负荷时最高可达23.28%、4.97%、1.52%,随着负荷的增加,燃料中C、H、N元素的转化率均有上升,且高温还原单元出口的元素转化率明显大于中温活化单元出口,达到了88.63%、96.83%和93.91%。大部分的N元素均生成了N_(2),53%负荷下仅有1.27%的N转化生成了NO,NO_(x)排放最低可以达到47.38 mg/m^(3),此时燃烧效率可达99.01%。对氮的迁移路径转化的研究表明,系统在柔和燃烧单元沿程并没有检测到HCN的存在;而NH3则广泛存在于三级三次风喷口前;NO_(x)首先以N_(2)O和NO_(2)的形式分布在柔和燃烧单元沿程,在四级三次风喷入后转化为NO。 展开更多
关键词 宽负荷 煤炭 纯化燃烧 no_(x)排放 N元素转化
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基于混合建模方法循环流化床锅炉深度调峰NO_(x)排放预测
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作者 张鹏新 高明明 +3 位作者 郭炯楠 于浩洋 黄中 周托 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期85-94,共10页
为响应碳达峰,碳中和目标,我国循环流化床锅炉大规模参与深度调峰运行,导致锅炉NO_(x)排放浓度波动范围大,控制效果不佳,难以满足污染物超低排放需求,因此对深度调峰NO_(x)排放浓度进行精准建模预测有重要意义。以即燃碳模型为基础,深... 为响应碳达峰,碳中和目标,我国循环流化床锅炉大规模参与深度调峰运行,导致锅炉NO_(x)排放浓度波动范围大,控制效果不佳,难以满足污染物超低排放需求,因此对深度调峰NO_(x)排放浓度进行精准建模预测有重要意义。以即燃碳模型为基础,深度剖析炉内NO_(x)生成和还原机理,建立炉内即燃碳燃烧模型、O2动态平衡模型、CO软测量模型、NO_(x)生成与还原模型,完成SNCR入口NO_(x)浓度机理计算;选取给煤量、床温、烟气温度及含氧量、一二次风量、尿素溶液流量作为NO_(x)排放浓度的输入变量,将SNCR入口NO_(x)浓度计算值作为拓展输入变量,对所有输入变量与NO_(x)排放浓度进行相关性分析和迟延补偿,完成数据集重构;采用长短期记忆神经网络对重构数据集进行训练和预测,并将鲸鱼优化算法用于长短期记忆神经网络的参数优化,建立循环流化床锅炉深度调峰NO_(x)排放浓度机理——数据混合预测模型。仿真验证表明混合预测模型不同工况下预测性能和泛化能力好,能够实现循环流化床锅炉变负荷时NO_(x)排放浓度的实时预测,相较其他预测模型的各项误差性能指标均显著提升,平均绝对误差δMAE达2.14 mg/m^(3),平均相对百分误差δMAPE达5.68%,决定系数R^(2)达0.902 1。混合预测模型能精准预测循环流化床锅炉深度调峰下NO_(x)排放浓度,为循环流化床锅炉超低排放智能控制系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 深度调峰 no_(x)排放浓度 迟延补偿 混合预测模型
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重型柴油车实际道路NO_(x)排放分析方法研究
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作者 吕立群 徐龙 +2 位作者 尹航 杨杨 葛蕴珊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期151-160,共10页
利用PEMS对6辆典型国六重型柴油车开展实际道路排放测试,基于功基窗口法(中国和欧盟)、NTE法(美国EPA)和3B-MAW法(美国CARB)研究了重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性,探讨了不同分析方法的特点及适用性。结果表明:基于功基窗口法的NO_(x... 利用PEMS对6辆典型国六重型柴油车开展实际道路排放测试,基于功基窗口法(中国和欧盟)、NTE法(美国EPA)和3B-MAW法(美国CARB)研究了重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性,探讨了不同分析方法的特点及适用性。结果表明:基于功基窗口法的NO_(x)排放结果符合中国和欧盟的监管要求,但基于NTE法和3B-MAW法的NO_(x)排放合规性具有不确定性。NO_(x)排放数据利用率低导致NTE法无法有效分析实际道路NO_(x)排放,3B-MAW法对NO_(x)排放分类管理值得借鉴。冷起动NO_(x)排放占PEMS试验的47.3%~80.7%,重型柴油车冷起动NO_(x)排放应被重视。然而目前中国、欧盟和美国的重型车实际道路NO_(x)排放分析方法均无法有效评估冷起动NO_(x)排放。因此,下阶段排放法规对冷起动NO_(x)排放的监管应当提出相应测试循环、分析方法和排放限值,切实降低重型柴油车NO_(x)实际排放。 展开更多
关键词 重型柴油车 实际道路no_(x)排放 NTE法 功基窗口法 3B-MAW法
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重型柴油车NO_(x)排放因子与其浓度相关性研究
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作者 刘树成 张晓 +4 位作者 刘加昂 杨保华 纪少波 蒲雨新 崔焕星 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期545-553,共9页
重型柴油车排放的NO_(x)污染物对环境空气质量影响较大,受排放标准、排放控制技术水平、检测方法、驾驶工况等众多因素的影响,当前较难整体评估在用重型柴油车的实际排放状况.本研究首先通过发动机排放台架试验及实际道路排放(PEMS)循... 重型柴油车排放的NO_(x)污染物对环境空气质量影响较大,受排放标准、排放控制技术水平、检测方法、驾驶工况等众多因素的影响,当前较难整体评估在用重型柴油车的实际排放状况.本研究首先通过发动机排放台架试验及实际道路排放(PEMS)循环试验,探究了重型柴油车NO_(x)排放因子与NO_(x)平均浓度之间的内在联系;其次,研究了远程监控有效数据筛选规则,提出了一种基于NO_(x)日均浓度评估远程监控重型柴油车NO_(x)排放因子的方法.结果表明:重型柴油车发动机排放台架、PEMS循环试验的NO_(x)排放因子均与NO_(x)平均浓度呈较强相关性,相关系数(R^(2))为0.99.通过远程监控平台监测数据验证了重型柴油车的NO_(x)排放因子与NO_(x)日均浓度有一定相关性,R^(2)高于0.9(p<0.01).因此,可用重型柴油车排放的NO_(x)日均浓度来表征整车污染物排放情况.研究显示,安装远程终端的第五和第六排放阶段的重型柴油车,分别按照NO_(x)日均浓度低于200×10^(−6)和50×10^(−6)来判定排放稳定达标重型柴油车,按照NO_(x)日均浓度高于900×10^(−6)和500×10^(−6)来判定高排放重型柴油车,监管部门和车辆生产企业可利用该指标快速筛选排放稳定达标以及高排放重型柴油车. 展开更多
关键词 no_(x)排放因子 重型柴油车 相关性 远程监控平台 no_(x)日均浓度
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针对SCR入口NO_(x)浓度的EMD-Informer长序列预测综合模型
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作者 彭茂峰 祁湛桐 +2 位作者 赵春晖 宋光雄 顾煜炯 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期310-319,共10页
准确预测选择性催化还原系统(SCR)入口NO_(x)浓度并量化喷氨是提高SCR效率和降低NO_(x)排放的关键。然而,用于测量发电厂NO_(x)浓度的连续排放监测系统(CEMS)存在严重的延迟问题,因此需要进行长序列预测来抵消这种延迟。本文提出了一种... 准确预测选择性催化还原系统(SCR)入口NO_(x)浓度并量化喷氨是提高SCR效率和降低NO_(x)排放的关键。然而,用于测量发电厂NO_(x)浓度的连续排放监测系统(CEMS)存在严重的延迟问题,因此需要进行长序列预测来抵消这种延迟。本文提出了一种综合预测模型,结合了特征选择、数据预处理和深度学习,用于预测300 MW亚临界自然循环汽包锅炉的SCR入口NO_(x)浓度。首先,通过主成分分析法和基于知识的方法筛选特征变量,然后利用经验模态分解(EMD)将原始历史数据分解为一系列分量序列。随后,采用Informer模型对每个分量进行预测,最后将这些预测的分量重构得到NO_(x)浓度的预测。与其他深度学习预测方法相比,该模型在长序列预测任务中表现出色,为精确控制SCR系统提供了一种有前景的方法。 展开更多
关键词 no_(x)浓度预测 经验模态分解 深度学习 长序列预测 选择性催化还原系统
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不同海拔下国Ⅵ重型柴油车实际道路NO_(x)排放特性
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作者 吉江林 郑永明 +3 位作者 李世峰 黄从魁 刘典云 何超 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期355-361,共7页
为了解不同海拔下国Ⅵ重型柴油车的NO_(x)排放特性,利用便携式排放测试系统(PEMS)在4个不同海拔城市(襄阳、昆明、丽江和香格里拉)对国Ⅵ重型柴油车进行实际道路排放测试。结果表明:随着海拔高度的升高,NO_(x)排放呈现增加趋势,高海拔... 为了解不同海拔下国Ⅵ重型柴油车的NO_(x)排放特性,利用便携式排放测试系统(PEMS)在4个不同海拔城市(襄阳、昆明、丽江和香格里拉)对国Ⅵ重型柴油车进行实际道路排放测试。结果表明:随着海拔高度的升高,NO_(x)排放呈现增加趋势,高海拔下的平均NO_(x)排放速率是平原的4.65~20.58倍,NO_(x)综合排放因子是平原的2.80~13.75倍;不同载荷条件下香格里拉的NO_(x)综合排放因子是襄阳、昆明和丽江的1.27~13.75倍;市区路的NO_(x)排放因子是市郊路和高速路的1.05~6.49倍,且香格里拉市区路的排放因子超过400 mg/km;在Bin 11~Bin 14和Bin 21~Bin 28区间,随着机动车比功率(VSP)的升高,NO_(x)排放速率表现出先增大后减小的趋势;不同海拔下车辆从市区路到市郊路、市郊路到高速路行驶时,NO_(x)瞬时排放速率出现峰值;NO_(x)高排放区域集中在高转速、高扭矩区间;海拔与平均NO_(x)排放因子的决定系数为0.86,表现出较强的正相关关系。 展开更多
关键词 海拔 no_(x)排放因子 国Ⅵ重型柴油车 实际道路排放
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