基于生命周期碳排放和总拥有成本的公交车队更新优化

为探索电能和氢能源作为常规公交替代燃料的优势和潜力,确定公交车队更新时序的优化方案,从生命周期的角度综合考虑碳排放和总拥有成本的影响,提出了一种混合整数规划模型.基于柴油、天然气、油电混合、纯电动和氢燃料电池5种动力类型公交的运营数据,分析了电力结构、制氢方式、车辆购置成本和氢能源使用成本的不确定性对车队更新方案的影响.结果表明:电动公交车是当前公交车队更新的最佳选择;在现有的车辆技术水平和制氢方式情景下,不宜选择氢燃料电池公交;在蓝氢或绿氢得到大规模商业化之前,不建议通过财政补贴的方式全面推广氢燃料电池公交;采用该方法可以在不同情景和预期目标下确定公交车队的更新优化方案,促进绿色可持续发展.

喷气燃料总酸值滴定溶剂替代研究

作者对喷气燃料总酸值测定用滴定溶剂开展了替代的可行性研究,重点考察了4种混合滴定溶剂对喷气燃料总酸值测定结果的影响,对比研究了不同生产批次油样的总酸值,分析了测定数据的准确性、重复性及可信度。结果表明乙醇与水配制的混合滴定溶剂具有测试结果准确、重复性好、终点颜色突变明显、容易掌控等优点,建议推广使用。

高频阵列式能量沉积对超燃燃烧室性能影响的数值研究

超声速来流具有较大的动量,致使横向射流受来流强压缩的影响难以具有较大的穿透深度,影响了射流在超燃燃烧室中的掺混效率。本文提出了利用能量沉积力、热扰动来辅助提升射流掺混效率的方法,并开展了数值模拟研究。通过求解带能量源项和化学反应源项的N-S方程,对比分析了施加在射流前和射流后的两种高频阵列式能量沉积分布方式对带凹腔的超燃燃烧室的影响。研究发现,能量沉积由于增大了射流诱导流向涡的尺度,可提升燃烧室乙烯燃料的掺混性能;能量沉积可提升燃烧室的燃烧效率,且分布在射流后方时燃烧效率较高,相比于基准工况提高了29%;能量沉积的加入略微降低了燃烧室总压恢复系数。

基于COPERT和MOVES的汽油车燃油蒸发排放清单研究

基于COPERT模型和MOVES模型的计算原理,利用车辆特征、气候、燃油等参数信息将蒸发排放因子细化,建立了热浸、运行、昼间、加油4类不同蒸发机制的排放因子数据库,并对国三、国四、国五、国六车辆进行了蒸发实车试验,与模型计算结果校验得知两者的总体变化趋势一致,数据较吻合。利用建立的排放因子库,结合各省市的汽油车保有量、活动水平等数据,计算得到2020年中国汽油车挥发性有机化合物排放总量约为51.42万t。在总的蒸发排放量中,加油排放是最大的贡献者,对总蒸发排放的贡献率为37.4%。

高速飞行器油气涡轮发电系统仿真与评估

采用理论分析计算与软件模拟仿真计算相结合的方法,建立了高速飞行器油气涡轮发电系统仿真模型,将仿真结果与实验结果进行了对比分析,并采用起飞总质量法对发电系统进行评估分析。分析结果表明,高速飞行器在马赫数为6巡航条件下,热电转换率可以达到10.41%,系统单位发电量仿真结果与实验结果最大误差为9.7%,最小误差为1.5%。飞行器在马赫数为7巡航条件下,热电转换率可以达到9.58%,系统单位发电量仿真结果与实验结果最大误差为6.8%,最小误差为0.314%。发电系统中发电设备带来的燃油代偿损失最大,为1.315 kg,占总燃油代偿损失的41.9%。

中国氢燃料电池重型卡车的总拥有成本分析

为计算氢燃料电池重型卡车与电动化路线的成本,建立了包含氢能供应链成本分析模块的中国氢燃料电池重型卡车总拥有成本分析模型。从氢能供应链到重型卡车运行的全流程制、储、运、加注及车辆使用各环节,选择了化石能源制氢、风电光伏制氢、工业副产氢、核能制氢等制氢技术,长管拖车运氢、管道运氢2类运氢技术为研究对象。结果表明:城内运输-半挂车、城间运输-半挂车、矿山/港口货运-自卸车3类氢燃料电池重型卡车目前的总拥有成本为200~357万元人民币,该值比柴油重型卡车多38.4%~74.3%;氢燃料电池重型卡车在矿山货运、港口货运等场景的经济成本表现相对占优,具有优先推广的潜力。在不考虑政府补贴的情况下,在城间货运、矿山货运、港口货运等场景下的氢燃料电池重卡都需要在2027—2028年以后达到与柴油重型卡车平价,即与类似车型的总拥有成本相接近。根据现有的政府补贴政策,在上述各类场景下,中国的氢燃料电池重型卡车与传统汽车达到平价的时间,有望提前到2025年之前。

喷气燃料中芳烃总量的测定方法优化

采用现有分析方法以ASTM D6379示差折光检测器高效液相色谱法为依据,开发气相色谱法接入芳烃捕集阱和脱氧装置测定喷气燃料中总芳烃含量的测定方法。采用该方法考察了多个喷气燃料样品和质控样测定总芳烃含量,通过加入标准物质考察该方法对喷气燃料加标回收率为97.16%~105.88%,标准偏差小于0.5%。因此认为气相色谱法适用于喷气燃料中芳烃总量的测定。

基于发电绩效标准的电站锅炉综合效率指标探讨

随着能源问题的日益突出、环境问题的倍受关注以及整个电力系统对稳定安全运行要求的日益提高，电站锅炉的行为将从经济性、环保性和稳定性3个方面来考察。该文介绍了一种综合了经济性和环保性，并可以进而控制锅炉的风、煤优化配比以实现燃烧稳定性的电站锅炉综合效率指标。文中利用采集于600MW机组的SIS（监控信息系统，supervisory information system of plant）历史数据对该指标进行了标幺化和标定，使效率指标在0～100％，具有合理的灵敏度。最后利用该指标分析了处于高、低负荷下的燃烧过程，并得出结论。

喷油策略对低压缩比柴油机不同海拔起动性能的影响

基于高原环境模拟试验台,以一台压缩比为14.25的增压柴油机为试验对象,进行了平原0 m、模拟海拔高度1 000,2 000,3 000,3 750,4 500m处的起动性能试验,并研究了供油提前角和循环供油量对低压缩比增压柴油机在不同模拟海拔时的起动性能影响.结果表明,随着海拔升高,低压缩比柴油机起动过程初始期延长,升速期转速升高率降低,下冲转速增大,过渡期时间延长,起动性能恶化.且在高海拔条件下,海拔高度的上升对低压缩比柴油机起动性能的影响更加显著.在海拔高度2 000m及以下,海拔高度每升高1 000m,升速期及过渡期平均延长1.10s和1.47s;在海拔高度3 000m及以上,海拔高度每升高1 000m,起动过程中升速期及过渡期平均延长18.48,2.75s.在平原时,增大供油提前角使起动性能恶化:起动阶段初始期延长,升速阶段转速升高率降低,升速期和过渡期时间延长;不同循环供油量策略对平原起动过程影响较小.当海拔为4 500m时,适当增大供油提前角和适当减少喷油可改善低压缩比柴油机高原起动性能,循环喷油量过大会导致升速期内滞速现象的出现,起动稳定性变差,循环喷油量过小会导致初始期和升速期延长.

深度空气分级条件下炉内氮氧化物生成的数值模拟

借助计算流体力学软件FLUENT,对一台600,MW超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟.详细分析了深度分级条件下,燃料型NO、热力型NO和总NO生成速率在炉内的分布特性,以及燃烧初期NO和HCN生成特性.结果表明,挥发分析出阶段会产生大量的燃料型NO,焦炭在缺氧的气氛下燃烧,促进了焦炭燃烧时释放产生HCN与已经产生的NO发生均相消减反应生成N2.在焦炭剧烈燃烧区,温度较高,SOFA(seperated over fire air)区域温度和氧气浓度都较高,这两区域热力型NO生成较多.主燃区总NO与燃料型NO生成速率分布相似,SOFA区NO生成速率大致为燃料型和热力型NO二者的叠加.主燃区集中布置二次风不利于降低NOx排放.距离燃烧器3,m内,NO生成速率变化较大.HCN与NO的生成速率变化趋势相同,都与早期挥发分析出与焦炭燃烧密切相关.优化配风的结果,在25%SOFA风率下,出口NO最低.组织空气分级低氮燃烧技术的关键为主燃区焦炭燃烧在缺氧条件下进行,SOFA区域氧浓度不能太高,合理的优化主燃区与SOFA区氧量配比是关键.

近红外光谱法测定喷气燃料的总硫含量

采用ZX440型近红外多组分油料分析仪建立了喷气燃料总硫含量的校正模型,对校正模型的准确性进行了验证,实际分析结果表明,近红外光谱分析可以实现对喷气燃料总硫含量的快速、准确测定。

秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展

利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题。本文从秸秆原料组分不均一性出发,分析了秸秆难以高值化原因;进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题,介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展。秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权,为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础。

不同因素对牟氏角毛藻生长和总脂含量的影响

为探索牟氏角毛藻作为生物燃料的原材料的可行性,以牟氏角毛藻为试验材料,研究了C/N和CO2/空气2个因素5个水平对海洋产能微藻的生长以及总脂含量的影响。结果表明:C/N=2、CO2/空气=1/15时,牟氏角毛藻的相对生长率最高,为1.98/d;C/N=3、CO2/空气=1/25时,平均生长率最低,为1.35/d;C/N=5/1、CO2/空气=1/15时,总脂含量最高,为31.25%;C/N=1/1、CO2/空气=1/5时,总脂含量最低,为26.71%;C/N=2/1、CO2/空气=1/15时,总脂日增长量最大,为0.84 g;C/N=4/1、CO2/空气=1/25时总脂日增量最小,为0.45 g;C/N=2/1、CO2/空气=1/15时,牟氏角毛藻生长最快,且总脂肪积累速度也最快,最适合利用牟氏角毛藻大规模生产生物燃料。

制备致密UO_2微球的全胶凝方法

为了制备高温气冷反应堆用燃料芯核,致密UO_2微球,研究了一种新的溶胶-凝胶工艺.该流程具有经典的溶胶-凝胶工艺的优点,但克服了它们的缺点.已经知道,合理的配方设计和良好的干燥条件是克服破裂困难的关键因素.影响胶滴尺寸及其分布的控制因素是:极限流量、几何因子、物理因子和振动因子.微球干燥和焙烧参数的优化是依据热分析曲线来确定的.用SEM方法观察了热处理过程中的微观结构的变化.观察了真空烧结的重结晶现象.观察了UO_2·nH_2O的化学气相沉积.结果表明:晶粒大小随烧结温度增加而增加.本工艺适合于制备500μm直径的微球.其产率为90%.球度优于1.08.球径范围为470-530μm.1400-1450℃真空条件下的烧结密度范围为10.71-10.76 g/cm^3.

沥青质分散剂对重质燃料油沥青质分散稳定作用研究

以总潜在沉淀物为指标,考察了沥青质分散剂对船用燃料油沥青质分散性的影响,并对其分散机理进行了讨论,结果表明,十二烷基苯磺酸、十二烷基苯酚、十二烷基醇和十二烷基胺均对燃料油中的沥青质有一定的分散作用,其中,十二烷基苯磺酸分散性能最好,99%以上的以总潜在沉淀物形式检测到的沥青质可以被其重新分散到燃料油中,其良好的分散性可能与十二烷基苯磺酸分子中的酸性官能团和苯环有关。

基于小波变换的电位滴定法测定喷气燃料总酸值

在电位滴定法测定喷气燃料总酸值中采用小波变换法检测电位滴定终点。以二次样条小波为基函数对电位滴定曲线进行离散二进小波分解,在适当尺度上基本滤除曲线的干扰噪声,通过分析细节信号得到滴定曲线的突跃点,从而判定滴定终点。与指示剂法相比,本方法的测定结果具有相当的准确度和更高的精密度。本方法可快速测定喷气燃料的总酸值。

快速路网交通管理策略的环境效益仿真评价方法

提出了用于评价城市快速路网交通管理策略环境效益的仿真方法。该方法采用宏观动态交通网络建模思想,将考虑车辆行驶速度的机动车排放模型及燃油消耗模型与宏观交通模型有效衔接,并用货币价值量化排放减少所带来的直接经济价值(包括大气污染治理费的节省和燃油消耗费用的节省)。以可变情报板路径诱导策略为例,对一个算例路网进行仿真。仿真结果表明,路径诱导策略尽管导致NOX增排了0.799 t,但减排了0.858 t的CO和0.087 t的HC,同时节省燃油消耗185 335.166 L,产生直接经济价值逾129万元。研究表明,该方法能够为交通管理策略环境效益的科学评价提供辅助决策依据。

基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析

基于准静态动力学建立了传统车和轻混车的理论油耗模型,分析了目标工况下传统车的能量消耗特点和混动车5条节能途径的节能贡献,并剖析了循环工况和动力总成参数对节油率的影响。结合燃油经济性预测分析结果建立了混动车全生命周期成本分析模型,结果表明混动车具有明显的成本优势。本文提出的以理论分析为基础的预测模型,可以快速地为混合动力系统开发提供准确的燃油经济性及成本分析结果。

小流量离心式喷嘴雾化特性的实验研究

离心式喷嘴在燃气轮机燃烧室中应用广泛,因此人们对其雾化特性及影响雾化特性的因素已经进行了很长时间的研究。本文对小流量离心式喷嘴雾化特性及其影响因素进行了实验研究,着重研究了其他研究者很少涉及的切向孔总面积对离心式喷嘴雾化特性的影响,并对离心式喷嘴燃料分布特性进行了研究。通过实验获得了不同喷嘴出口直径及不同切向孔总面积下离心式喷嘴喷油量、雾化角及雾化粒度的数据,得出了一些有用的结论。这些结论为离心式喷嘴的设计和改良提供了依据,也为离心式喷嘴的改造提供了一条新的思路。

宁钢烧结烟气循环系统的节能减排效果

宁钢烧结烟气循环系统是中国大陆第一套投入工业化应用的烟气循环利用系统,借鉴国外烟气循环系统的经验,结合宁钢自身的工艺布局特点,形成了具有自身特色的烟气循环工艺。为验证该系统满负荷生产下的节能减排效果,宁波钢铁邀请第三方检测评估单位,对该系统进行了试验。结果表明,满负荷生产时,该系统在降低能耗、减少污染物排放方面都有明显的效果。