考虑变掺氧富氧燃烧与利用LNG冷能的LAES的综合能源系统低碳经济调度

为促进风电消纳,减少火电机组的碳排放,解决综合能源系统(Integrated Energy System,IES)低碳经济运行问题,文中引入变掺氧富氧燃烧技术对燃气机组进行改造,并结合利用液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)冷能的液化空气储能(Liquid Air Energy Storage,LAES),提出了一种电热气冷IES低碳经济优化策略。首先,构建含变掺氧富氧燃烧燃气机组、利用LNG冷能的LAES、电转气(Power To Gas,P2G)设备、中央空调和溴化锂制冷机的IES架构,并建立各设备的数学模型;其次,引入阶梯式碳交易机制,建立了以系统运行成本最小为目标的电热气冷IES低碳经济调度模型;最后,采用MATLAB调用GUROBI求解器对多个场景进行求解,验证了文中提出的低碳经济优化调度策略可以提高系统的风电消纳、有效降低系统运行成本,实现碳减排。

乙烯富燃燃气/富氧空气旋转爆轰自起爆现象研究

对高温乙烯富燃燃气与富氧空气进行旋转爆轰自起爆过程进行了实验研究。实验抛弃了传统的预爆轰管起爆方式,高温乙烯富燃燃气经过喷注与外壁面碰撞产生局部“热点”,点燃混合气体形成爆燃状态。在壁面摩擦作用以及燃烧室头部激波反射的综合作用下,爆燃火焰最终会通过爆燃转爆轰过程转变为爆燃/爆轰混合模态,生成稳定传播的旋转爆轰波。当量比会对自起爆成功率造成影响。富氧空气含氧量在40%时,当量比0.52~1.84内发动机均可成功起爆。随着富氧空气含氧量的提升,旋转爆轰波模态分别经历双波对撞、单波以及爆燃/爆轰混合模态。富氧空气含氧量变大会使得爆轰波传播速度增大,富氧空气含氧量为47.4%时获得最大爆轰波传播速度1 790.6 m/s。

热风烧结与富氧匹配生产研究及应用

针对热风烧结工艺中,热风氧体积分数低导致烧结生产利用系数低、质量指标较差及固体燃料消耗成本升高等问题,文章采用烧结杯试验方法对热风烧结与富氧匹配生产条件下的热风氧体积分数、富氧时间、燃料配比及烟气氧体积分数等进行了优化研究,系统分析了富氧热风烧结对烧结过程的影响,同时对参数优化前后的试验效果进行了测试对比;并以试验结论为基础,在太钢450 m^(2)烧结机上进行了富氧热风烧结工业化实践。结果表明,富氧热风烧结对烧结矿转鼓强度、FeO质量分数等物理化学指标改善明显,返矿率降低,利用系数提高,固体燃料消耗及电能消耗呈下降趋势,达到了优质、高产、低耗的目标。

考虑富氧燃烧的综合能源系统低碳优化可行性研究

综合能源系统(IES)因其能源利用率高和多能源互补特性而被广泛认为是减少碳排放、提高可再生能源消纳的有效途径。将富氧燃烧技术引入IES,构建了考虑富氧燃烧空分系统和多能互补的IES优化调度模型。首先,通过研究富氧燃烧电厂的运行原理及其能量时移特性建立了富氧燃烧电厂模型。其次,将碳捕集装置(CCS)与IES进行耦合,并在富氧燃烧装置(OECP)与电转气装置(P2G)之间建立合作机制,减小IES运行成本,最大程度降低碳排放,促进可再生能源全消纳,提高能源利用率,保证在负荷高峰期较好的富氧燃烧效果和较高的碳捕集水平。最后,仿真分析证明传统电厂引入富氧燃烧技术及多能互补合作机制可以明显降低碳排放量,促进可再生能源的消纳和利用。

生物质下吸式气化炉气化制备富氢燃气实验研究

以制取富氢燃气为目标,在自热式下吸式气化炉反应器内,进行了生物质下吸式气化炉富氧/水蒸气及空气气化的制氢特性研究。实验结果表明,与空气气化相比,富氧/水蒸气气化可显著提高氢产率和产气热值。在实验条件范围内,最大氢产率达到45.16 g/kg;最大低位热值达到11.11 MJ/m3。在富氧/水蒸气气化条件下,燃气中H2+CO体积分数达到63.27%—72.56%,高于空气气化条件下的52.19%—63.31%。富氧/水蒸气气化条件下的H2/CO体积比比值为0.70—0.90,低于空气气化条件下的1.06—1.27。实验结果证实:生物质下吸式气化炉富氧/水蒸气气化是一种有效的制取可再生氢源的工艺路线。

生物质富氧气化特性的研究

富氧气化是先进的中热值气化方法之一，具有设备体积小、运行稳定等优点。从富氧气化的原理出发，分析氧气浓度、气化当量比等因素对气化结果的影响，并在实验的基础上，分析讨论提高富氧气化经济性和实用性的途径，总结得到循环流化床富氧气化的最佳运行条件：氧气浓度（９０±５）％，气化当量比约０．

生物质中热值气化装置设计与运行

从富氧气化的原理和特点出发，根据空气气化的结果，讨论说明中热值气化装置的设计依据和参数计算方法。在试验运行的基础上，分析采用富样气化的中热值气化装置的优缺点。通过分析和试验表明，采用９０％的富氧气化具有较理想的效果，其气体热值在１０—１２ＭＪ／ｍ３之间，气化效率在７０％以上，单位燃气的耗电量约０．０７５ｋＷｈ／Ｎｍ３，具有较好的经济性和实用性。

富氧助燃提高天然气发动机动力性能实验

天然气汽车发动机由于采用缸外预混合的燃料供给方式,导致动力性能下降,这是天然气汽车推广应用中的技术难题.富氧助燃技术具有优越的节能与环保效应,采用富氧助燃技术来提高天然气发动机动力性能经理论证明是可行的.通过大量的实验,研究了天然气发动机在5种不同进气氧浓度情况下的功率、扭矩和燃料消耗率等动力性能.实验结果表明,进气氧浓度的提高对天然气发动机动力性能的提高有显著影响:相同转速工况下功率和转矩随氧浓度增大而增大,天然气消耗率随氧浓度增大而减小.因此,富氧助燃技术能够提高天然气发动机动力性能.

型煤移动床富氧连续气化系统的热力学分析

介绍了煤气化工艺优劣的评价方法,指出以效率代替热效率和气化效率评价型煤移动床富氧连续气化更全面、准确.以型煤移动床富氧连续气化,代替间歇移动床煤气化,达到节能减排目的.采用热力学分析方法,对气化系统进行了量衡算,分析了型煤移动床富氧连续气化的效率和损失状况,探讨了提高气化系统利用率的措施.结果表明:气化炉是损失最大的设备,占总损失的79.3%;夹套锅炉效率最低,仅为29.8%;而洗涤冷却塔是热损失最大的设备,带走大量低位能热,占系统总输入热的12%.气化效率为67.8%,高于水煤浆气流床气化效率.型煤移动床富氧连续气化技术效果较好,具有良好发展前景.

医用分子筛制氧机能耗分析

目的计算分子筛制氧机制取富氧气体的单位能耗,评价其实际运行成本。方法通过空气压缩机机组输入比功率和分子筛输入输出比,计算理论耗电量,然后根据对卸载、干燥等实际影响因素的分析,计算各因素对耗电量的影响因子,并通过实际测试进行验证。结果在理想状态下制取1 m3富氧气体,耗电量为1.54-1.87 k Wh;在不考虑增压机耗电量的情况下,分子筛制氧机制取1 m3富氧气体的实际耗电量不低于2 k Wh。结论分子筛制氧机单位能耗大,更适用于使用汇流排供氧的医院。

富氧连续气化技术应用情况调查

简述了富氧连续气化技术的工艺原理和工艺特点;调查了富氧气化炉的使用情况;探讨了富氧气化炉应用中存在的问题。结果表明,富氧连续气化炉的运行效果有待商榷,欲新建富氧气化炉的企业应谨慎决策。

富氧空气预热下铜精炼阳极炉液化气流量数学模型

根据能量平衡原理,建立了基于预热燃烧风富氧下铜精炼阳极炉液化石油气(LPG)流量数学模型,并根据不同的预热燃烧风温度和富氧浓度对铜精炼阳极炉还原期LPG流量数学模型进行计算。结果表明:随着燃烧风预热温度增加和富氧浓度的提高,铜精炼阳极炉还原期LPG流量减少趋势十分明显,节能效果显著。此外,给出了一些合理化建议,有利于铜精炼阳极炉还原期节能效果进一步提高。

富氧燃烧技术在梭式窑中的应用

研究了富氧燃烧技术对梭式窑烧成的影响。研究结果表明,随着氧浓度从21%→30%的逐渐增加,CO总浓度和NO总浓度都先明显下降,后缓慢上升;节能效果在氧浓度为24%-27%条件下较为明显,而30%的效果反而不明显;而实际烟气量与氧浓度成反比,与过剩空气系数成正比。

富氧燃烧技术在梭式窑中的应用

研究了富氧燃烧技术对梭式窑烧成的影响。研究结果表明,随着氧浓度从21%→30%的逐渐增加,CO总浓度和NO总浓度都先明显下降,后缓慢上升;节能效果在初始段较为明显,而后效果不明显;而实际烟气量与氧浓度成反比,与过剩空气系数成正比。

中国锑冶炼技术的现状与发展

中国锑资源丰富,储量和产量均居世界首位。中国的锑矿产资源主要有辉锑矿、锑金矿和脆硫铅锑矿等3种类型,而铅冶炼过程中产生的含锑烟灰是重要的锑二次资源。原料不同采用的处理方法也各不相同,辉锑矿和锑金矿主要采用鼓风炉挥发熔炼工艺处理,而脆硫铅锑矿则采用沸腾焙烧—烧结—鼓风炉熔炼—吹炼工艺处理,含锑烟灰主要通过反射炉还原熔炼处理。详细阐述了不同锑原料冶炼工艺的现状,重点介绍了除铅剂、锑白炉、空气氧化法、顶吹法和熔池熔炼等技术在锑冶炼过程中的应用,并结合国家环境保护的要求,展望中国锑冶炼技术的发展方向。

丙烯氨氧化催化剂开车条件研究

研究了丙烯氨氧化制备丙烯腈反应过程中开车条件对催化剂特性的影响。丙烯氨氧化钼铋新催化剂开车时需进行"烧氨"以提高其活性、选择性及稳定性,但过长时间的烧氨操作反而会使催化剂达到稳定的时间延长;采用富氧空气烧氨,催化剂活性变化很小,但选择性下降明显。

煤的富氧气化特性研究

根据煤不同组分和不同反应阶段的特点,实施煤的热解、气化、燃烧分级转化,可以使煤气化技术简化,并有效解决煤中污染物的脱除问题。基于分级转化的思想,在小型流化床实验台上,采用枣庄烟煤为主要原料,研究了氧气浓度和空煤比对气化过程的影响,并与空气气化的结果进行对比分析,可为研究煤部分气化及半焦燃烧集成提供理论依据。

煤粉流态化预热气态组分CO/CO2生成转化特性研究

基于循环流化床预热的燃烧系统是一种新型的清洁燃烧技术,其流态化预热后煤气中CO/CO2比值对后续燃烧和排放影响较大,研究正确反映CO/CO2比值的焦炭燃烧模型有助于进一步了解该流态化预热过程。笔者基于燃料流态化预热转化过程,研究典型的预热空气富氧气氛(O2/N2)、富氧气氛(O2/CO2)以及燃料种类变化对预热后气态组分中CO/CO2生成转化特性的影响,分析现有焦炭燃烧模型与流态化预热过程的匹配程度。试验数据和模型预测对比分析表明,空气富氧气氛下,氧气浓度从21%增至28.2%的过程中,神木半焦流态化预热过程产生的预热气体中CO2占比减少,CO占比增多,CO/CO2比值从0.81增至1.45;神木烟煤在该气氛预热时,各参数与神木半焦呈现同样的变化趋势,且随氧气浓度从21.0%增至24.4%,CO/CO2比值从0.51增至0.76。富氧气氛时神木半焦预热产生的CO与神木烟煤相比产量更高,CO/CO2比值随氧气浓度增大而增大,但与空气富氧气氛下相比递增幅度较小。神木烟煤预热气体组分CO/CO2的试验数据与Tognotti提出的焦炭燃烧模型预测值吻合度最高,富氧气氛下试验与预测结果误差在9%以内。

镍闪速熔炼系统单喷嘴配套国产风机在富氧工艺风系统中的应用

金川集团有限公司镍闪速炉熔炼系统在冷修过程中,将闪速熔炼炉的四个精矿喷嘴改为了单喷嘴工艺,并在实际生产中采用了9-19N016型号风机替换了原配套1400SIBB24型号风机进行鼓风。冷修后的试生产期间,通过DCS软硬件及连锁部分组态,实现了加料设备启动顺序连锁等多项主要连锁控制,满足精矿处理能力低、中、高负荷(100t/h及以上)状态下的长期稳定生产。在富氧工艺风系统中,国产风机利用DCS控制系统中加料设备启动顺序连锁控制,调节入口气动蝶阀和放空阀的开度,完成防喘振控制调节。通过控制调节单喷嘴配套富氧工艺风流量、流速,提高了反应风中氧的利用率,使镍闪速熔炼炉的化料状况达到了最佳效果。

数值模拟压风供氧下避难硐室内空气流场分布规律

利用Fluent软件模拟压风供氧下不同进风速度、避难硐室拱形断面的空气分布规律,根据流速的快慢将空气流动区域划分为富氧区和贫氧区,并将硐室1.2~1.75 m划分为避险人员有利的活动区域,流速为6、8 m/s时,比较适合避险人员活动范围的区域在硐室的中间。