湿法脱硫塔入口烟气调温耦合余热回收工艺系统节能分析比较 被引量：8

1

作者 邓庆波 冉景煜 +3 位作者 杨仲卿 蒲舸 闫云飞 牛俊天 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期7667-7674,共8页

火力发电厂中脱硫系统能耗较高,脱硫塔前烟气具有较大余热回收潜力,合理的脱硫塔入口烟气参数可提高脱硫性能并降低水耗。为此,文中提出了4种将烟气调温与余热回收进行耦合的系统方案,并计算了系统能耗、投资以及投入运行后机组的节煤... 火力发电厂中脱硫系统能耗较高,脱硫塔前烟气具有较大余热回收潜力,合理的脱硫塔入口烟气参数可提高脱硫性能并降低水耗。为此,文中提出了4种将烟气调温与余热回收进行耦合的系统方案,并计算了系统能耗、投资以及投入运行后机组的节煤量。在此基础上,结合能量汇入温差最小的?损分析原则,在保证高脱硫效率的前提下,提出了优化的分级烟气调温与余热回收方案,可将余热分别回收至机组第六、七级低加,能使系统?损百分比降低为1.05%,机组供电标准煤耗降低3.29g/(k W·h)。 展开更多

关键词 湿法脱硫 余热回收 烟气调温 [火用]损 节煤量

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机器人锅炉冷态空气动力场测量系统开发 被引量：1

2

作者 寇梦楠 刘海玉 +2 位作者 牛俊天 金燕 吴杨 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期284-291,300,共9页

针对锅炉冷态空气动力场试验自动化程度低、操作危险性大的问题,开发了机器人锅炉冷态空气动力场试验测量系统。系统下位机采用STM32芯片作为主控芯片,控制爬壁机器人的运动以及与上位机的信息交换,同时引入混沌线性惯性权重对粒子群优... 针对锅炉冷态空气动力场试验自动化程度低、操作危险性大的问题,开发了机器人锅炉冷态空气动力场试验测量系统。系统下位机采用STM32芯片作为主控芯片,控制爬壁机器人的运动以及与上位机的信息交换,同时引入混沌线性惯性权重对粒子群优化模糊PID算法进行优化,并将改进后的算法作为机器人运动路径的控制策略,对于机械臂的控制引入D-H法。上位机为LabVIEW搭建的操作平台,通过嵌入双树复小波变换去噪算法,对采集到的风速信号进行降噪处理。结果表明:所提出的系统各个模块均可正常且稳定运行,与人工测试的误差保持在±10%,能够满足锅炉冷态试验的要求。 展开更多

关键词 锅炉 机器人 STM32 LabVIEW 改进粒子群优化模糊PID D-H法 双树复小波变换

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焦粉与秸秆混合成型燃料等温燃烧特性研究 被引量：2

3

作者 余欣月 刘海玉 +3 位作者 牛俊天 乔晓磊 金燕 樊保国 《上海电力大学学报》 CAS 2023年第1期12-18,共7页

利用自制的恒温热重实验装置对焦粉与秸秆混合成型燃料进行等温燃烧试验,分别研究了焦粉与秸秆掺混比为90∶10、85∶15、80∶20、75∶25、70∶30时,在800℃、900℃、1000℃下的燃烧特性,并根据等温燃烧法得到成型燃料的反应动力学参数... 利用自制的恒温热重实验装置对焦粉与秸秆混合成型燃料进行等温燃烧试验,分别研究了焦粉与秸秆掺混比为90∶10、85∶15、80∶20、75∶25、70∶30时,在800℃、900℃、1000℃下的燃烧特性,并根据等温燃烧法得到成型燃料的反应动力学参数。结果表明:温度上升和秸秆比例增加都会使燃料的燃烧速度加快,燃尽时间显著减少;5种混合成型燃料等温燃烧的反应级数在0.9~2.0;反应活化能和指前因子都随着秸秆掺混比例的增加而降低,从25%增加到30%时两者会有一个大幅度降低的突变。 展开更多

关键词 焦粉 秸秆 成型燃料 等温燃烧 反应动力学

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300 MW CFB锅炉旋风分离器改造数值模拟研究

4

作者 姜恒 谢玉婷 +1 位作者 刘海玉 牛俊天 《电力科技与环保》 2024年第1期87-94,共8页

旋风分离器分离性能会显著影响循环流化床锅炉的运行。为解决某300 MW循环流化床锅炉旋风分离器分离器性能差的问题,基于欧拉-拉格朗日框架,使用UGNX12.0软件对该300 MW循环流化床锅炉的炉膛、旋风分离器、返料阀按照实际尺寸1∶1建立... 旋风分离器分离性能会显著影响循环流化床锅炉的运行。为解决某300 MW循环流化床锅炉旋风分离器分离器性能差的问题,基于欧拉-拉格朗日框架,使用UGNX12.0软件对该300 MW循环流化床锅炉的炉膛、旋风分离器、返料阀按照实际尺寸1∶1建立全回路几何模型,根据实际参数设置边界条件,并通过Barracuda软件进行数值模拟,分析旋风分离器烟道入口各参数(入口烟道高度、入口烟道宽度、入口下倾角大小及中心筒插入深度)对旋风分离器效率及压降的影响;综合考虑分离器的分离效率、压降以及磨损量,提出了2个改造方案。仿真结果表明:炉膛内压力模拟值与实际值的偏差均在5%以内,模拟结果较为精确;2个方案在各负荷下均能提升旋风分离器分离性能,方案1满负荷下效率相较于较改造前提升了0.260%,压降降低了13.1 Pa,方案2满负荷下效率相较于改造前提升了0.240%,压降降低了53.7 Pa;随着负荷降低,旋风分离器效率提升逐渐不明显,在300、260和160 MW负荷下,方案1分别提升0.263%、0.178%和0.023%,方案2分别提升0.243%、0.174%和0.020%。 展开更多

关键词 300 MW CFB锅炉 旋风分离器 数值模拟

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基于AHP-EWM的甲醇与传统锅炉燃料对比分析

5

作者 吴杨 刘海玉 +4 位作者 寇梦楠 牛俊天 朱建军 金燕 樊保国 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期113-121,共9页

在“双碳”目标背景下,环保要求日益严格,甲醇作为公认的高效清洁低碳燃料越来越受到重视。为分析甲醇用于锅炉燃料的可行性,建立了甲醇、煤、柴油、天然气作为锅炉燃料的综合性评价模型,通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP... 在“双碳”目标背景下,环保要求日益严格,甲醇作为公认的高效清洁低碳燃料越来越受到重视。为分析甲醇用于锅炉燃料的可行性,建立了甲醇、煤、柴油、天然气作为锅炉燃料的综合性评价模型,通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)、熵权法(entropy weight method,EWM),考虑节能性、环保性、经济性以及社会性4个指标,在各指标重要程度不同的5种情景下进行综合评价,得出以下结论:甲醇的节能性优于其他燃料,环保性及经济性与天然气相当,社会性方面仅次于煤,是柴油3.2倍、天然气的2.2倍;在重要性方面,环境因素第一,经济因素与节能因素其次,社会因素重要性最弱(情景3);甲醇作为锅炉燃料的综合评价得分为0.3186,与天然气(0.2929)、煤(0.2324)、柴油(0.1561)相比具有较大优势。 展开更多

关键词 甲醇 锅炉燃料 层次分析法 熵权法 综合性评价

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微波干燥多孔硅酸钙干燥动力学及微观结构演化

6

作者 康红红 刘海玉 +3 位作者 侯跃华 乔晓磊 牛俊天 金燕 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期538-545,554,共9页

探究微波功率和样品负载量对多孔硅酸钙微波干燥动力学和特性的影响.结果表明,Midilli模型是微波干燥多孔硅酸钙的最佳模型.多孔硅酸钙水分有效扩散系数(Deff)随着样品负载量的降低和微波功率的增加呈上升趋势,样品负载量为4~30 g时,对... 探究微波功率和样品负载量对多孔硅酸钙微波干燥动力学和特性的影响.结果表明,Midilli模型是微波干燥多孔硅酸钙的最佳模型.多孔硅酸钙水分有效扩散系数(Deff)随着样品负载量的降低和微波功率的增加呈上升趋势,样品负载量为4~30 g时,对应的Deff=4.265×10^(-9)~1.967×10^(-9)m^(2)/s,微波功率为100~350 W时,对应的Deff=3.222×10^(-9)~25.224×10^(-9)m^(2)/s,微波功率密度相同时,微波功率愈大Deff越高.增加多孔硅酸钙负载量和增加微波功率都能提升微波干燥效率,样品负载量为4~30 g时,对应的微波干燥效率为6.04%~21.52%,微波功率为100~350 W,对应的干燥效率为11.57%~28.69%.通过扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对材料进行表征,微波干燥后的多孔硅酸钙与传统方法干燥后的相比,脱除了部分化学结合水,颗粒的团聚减少,颗粒分散性明显提高. 展开更多

关键词 多孔硅酸钙 微波干燥动力学 水分有效扩散系数 干燥效率 表征

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微波辐照球形煤焦间的电场强化效应

7

作者 吕潇宇 刘海玉 +3 位作者 牛俊天 乔晓磊 金燕 樊保国 《上海电力大学学报》 CAS 2023年第1期40-46,共7页

微波等离子体在材料处理及能源环境等领域有着广泛的应用,但微波辐照球形煤焦颗粒影响电场强化效应的因素目前并不明确。通过建立电磁波频域固体传热耦合模型,研究了2个球形煤焦颗粒间的电场强化效应。结果表明:当2个颗粒接触点处的表... 微波等离子体在材料处理及能源环境等领域有着广泛的应用,但微波辐照球形煤焦颗粒影响电场强化效应的因素目前并不明确。通过建立电磁波频域固体传热耦合模型,研究了2个球形煤焦颗粒间的电场强化效应。结果表明:当2个颗粒接触点处的表面法线和电场方向之间的夹角从40°增加到50°时,微波的入射角达到了煤焦界面的临界入射角,电场强化效应出现骤降;微波在球形煤焦颗粒内的穿透深度对电场强化效应起决定性作用;球形煤焦颗粒间的电场强化效应最佳条件是小间距而不是无间距。 展开更多

关键词 微波辐照 球形煤焦 电场强化效应 微波等离子体

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Pd-Cu催化剂上吸附O强化甲烷活化机理研究

8

作者 张佳栋 牛俊天 +2 位作者 刘海玉 樊保国 金燕 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期987-995,共9页

甲烷催化燃烧相比较传统燃烧有燃烧温度低,清洁以及高效的优点,在天然气汽车、固体氧化物燃料电池等多个领域具有较好的应用前景。为了揭示甲烷在不同掺杂比的Pd-Cu团簇上的脱氢机理,本研究采用密度泛函理论(DFT)对CH_(4)^(*)在不同团... 甲烷催化燃烧相比较传统燃烧有燃烧温度低,清洁以及高效的优点,在天然气汽车、固体氧化物燃料电池等多个领域具有较好的应用前景。为了揭示甲烷在不同掺杂比的Pd-Cu团簇上的脱氢机理,本研究采用密度泛函理论(DFT)对CH_(4)^(*)在不同团簇上的直接脱氢和O辅助脱氢进行计算。计算结果表明,Pd原子的掺杂提高了Cu(111)表面的吸附能力,在直接脱氢过程中,Pd的掺杂不仅使能垒由2.56 eV降低到2.43 eV,而且使速率控制步骤由CH^(*)+^(*)→C*+H^(*)变为CH_(4)^(*)+^(*)→CH_(3)^(*)+H^(*)。预吸附O能够显著降低甲烷脱氢的能垒,速率控制步骤均为CH_(4)^(*)+O^(*)→CH_(3)^(*)+OH^(*),甲烷在团簇上O辅助脱氢的最高能垒的大小为Cu(111)(1.56 eV)>Pd6Cu(111)(1.44 eV)>Pd_(2)Cu(111)(1.38 eV),Pd的添加对于直接脱氢和O辅助脱氢的性能都有所提升。 展开更多

关键词 CH_(4)活化 Pd-Cu催化剂 直接脱氢 O辅助脱氢

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高硫煤泥微波碱法脱硫试验研究 被引量：2

9

作者 景翊峰 刘海玉 +3 位作者 乔晓磊 牛俊天 金燕 樊保国 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4534-4542,共9页

针对太原选煤厂的高硫煤泥,利用微波协同KOH的方法进行脱硫,考察微波功率、微波辐照时间和KOH溶液质量浓度等因素对煤泥中硫脱除效果的影响并初步探究反应机理;通过XRD,XPS和FTIR测试分析煤泥脱硫前后的无机矿物质含量、有机硫赋存形态... 针对太原选煤厂的高硫煤泥,利用微波协同KOH的方法进行脱硫,考察微波功率、微波辐照时间和KOH溶液质量浓度等因素对煤泥中硫脱除效果的影响并初步探究反应机理;通过XRD,XPS和FTIR测试分析煤泥脱硫前后的无机矿物质含量、有机硫赋存形态以及表面含硫官能团的变化。研究结果表明:煤泥在KOH溶液体系下微波脱硫的优选试验条件是微波功率为300 W,辐照时间为4 min和KOH溶液质量浓度为300 g/L,该条件下脱硫率为40.8%。煤泥中黄铁矿与灰分均明显降低,有机硫的脱除效果较弱,脱除顺序由易到难为亚砜、砜、硫醇硫醚和噻吩;样品没有新的表面官能团产生,含硫官能团的吸收峰有不同程度减弱。 展开更多

关键词 煤泥 微波 氢氧化钾 脱硫

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基于酚醛塑料黏结剂活性焦的制备及其脱硫性能

10

作者 牛俊天 乔晓磊 +4 位作者 余欣月 杨丽 刘海玉 樊保国 金燕 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第11期128-133,共6页

国内外缺乏有效手段对废弃的热固性塑料进行回收利用,大部分只能填埋或焚烧处理,不仅占用大量土地资源,且由于含有多种有害物质,通常造成二次污染,若以废弃酚醛塑料为黏结剂,可达到废弃物资源化利用的目的。同时,酚醛塑料以酚醛树脂为基... 国内外缺乏有效手段对废弃的热固性塑料进行回收利用,大部分只能填埋或焚烧处理,不仅占用大量土地资源,且由于含有多种有害物质,通常造成二次污染,若以废弃酚醛塑料为黏结剂,可达到废弃物资源化利用的目的。同时,酚醛塑料以酚醛树脂为基体,结构中含有大量苯环,具有较大的交联密度,作为活性焦黏结剂具有可行性。因此以酚醛塑料作为黏结剂,褐煤、焦煤为原料煤制备成型活性焦,通过FTIR和氮气吸附脱附法等表征手段探究了酚醛塑料含量和活化温度对活性焦性能的影响。结果表明,随酚醛塑料含量增加,活性焦强度增强,而碱性官能团含量和比表面积均减小,其质量分数为20%时,活性焦的耐压强度和耐磨强度达到国家优级品标准,比表面积262 m^(2)/g、硫容可达9.88 mg/g,高于工业焦硫容。随活化温度升高,活性焦碱性官能团含量及比表面积先增大后减小,活化温度为800℃时碱性官能团含量和比表面积最大,活性焦表面C—C及C与其他原子之间连接方式发生改变,芳香环不断压缩,侧链支链减少,活化效果明显,此时硫容最大,具有最佳脱硫性能。 展开更多

关键词 酚醛塑料 活性焦 微观结构 硫容

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湿法脱硫塔内流场均匀性影响因素及其评价方法 被引量：14

11

作者 冉景煜 邓庆波 +3 位作者 牛俊天 杨仲卿 蒲舸 张力 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期825-831,共7页

由于湿法脱硫塔内烟气速度分布对气液接触混合有决定性影响,利用基于面积加权平均速度和质量加权平均速度的速度均匀指数λ和速度相对标准差C_V计算脱硫塔内的流场均匀性,确定合适的评价指标,研究了入口烟气速度和液气比对塔内烟气均匀... 由于湿法脱硫塔内烟气速度分布对气液接触混合有决定性影响,利用基于面积加权平均速度和质量加权平均速度的速度均匀指数λ和速度相对标准差C_V计算脱硫塔内的流场均匀性,确定合适的评价指标,研究了入口烟气速度和液气比对塔内烟气均匀性的影响规律。结果表明:2种评价指标均能很好地反映流场均匀性,综合考虑确定用速度均匀指数作为评价指标;速度均匀指数与入口烟气速度呈负相关,与液气比呈正相关;当液气比达到12.08 L/m^3时,速度均匀指数几乎不再增大;入口烟气速度越小,浆液整合作用越高效,入口烟气速度越大,烟气被有效整合所需的浆液量也越大,因此将入口烟气速度控制在较低范围可降低液气比,进而减少系统能耗。 展开更多

关键词 湿法脱硫 流场均匀性 气液两相流 速度分布 数值模拟

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基于钙基吸收剂的旋风烟道内垃圾焚烧烟气脱氯特性研究 被引量：1

12

作者 邱华禹 陈冬梅 +2 位作者 何智 冉景煜 牛俊天 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期712-719,共8页

如何在高温区脱除HCl气体,减轻炉排炉垃圾焚烧发电中的高低温腐蚀,提高余热锅炉效率是急需解决的关键问题。于此,作者提出了垃圾焚烧烟气旋风烟道预处理技术,并采用CFD方法研究了旋风烟道内CaCO_(3)颗粒的脱氯特性。结果表明,旋风烟道... 如何在高温区脱除HCl气体,减轻炉排炉垃圾焚烧发电中的高低温腐蚀,提高余热锅炉效率是急需解决的关键问题。于此,作者提出了垃圾焚烧烟气旋风烟道预处理技术,并采用CFD方法研究了旋风烟道内CaCO_(3)颗粒的脱氯特性。结果表明,旋风烟道内脱氯反应主要发生在导流体段,并且随着颗粒粒径d_(cc)以及喷射速度v_(cc)的增加,CaCO_(3)颗粒在导流体段的平均停留时间先增加后减小。旋风烟道内CaCO_(3)颗粒的脱氯效率随着Ca/Cl摩尔比α的增加而增加,当α>8时,脱氯效率不再明显增加,随着颗粒粒径d_(cc)、入口烟气温度T_(g)、入口烟气流速v_(g)的增加而减小。综合考虑各种因素,较佳的脱氯反应条件为α=8,d_(cc)=35~45μm,T_(g)=850℃,v_(g)=15 m/s,v_(cc)=60 m/s,可使旋风烟道内的脱氯效率达到74.4%以上。 展开更多

关键词 烟道气 吸附剂 脱氯效率 旋风烟道 数值模拟

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