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铁矿石烧结过程中不同类型准颗粒的燃烧特性 被引量：10
1
作者 马鹏楠 程明 +2 位作者 周明熙 李亚威 周昊 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期316-324,共9页
采用竖直管式炉研究了焦炭粒径、黏附层、黏附比、焦粉比例对不同类型准颗粒质量转化率和燃料氮转化率的影响.结果表明,对于S和S'型准颗粒,质量转化率均随焦炭粒径的增大而降低;对于S'型准颗粒,燃料氮转化率随着焦炭粒径的增大... 采用竖直管式炉研究了焦炭粒径、黏附层、黏附比、焦粉比例对不同类型准颗粒质量转化率和燃料氮转化率的影响.结果表明,对于S和S'型准颗粒,质量转化率均随焦炭粒径的增大而降低;对于S'型准颗粒,燃料氮转化率随着焦炭粒径的增大而减小,而对于存在黏附层的S型准颗粒,内核焦炭粒径越大,燃料氮转化率越大;通过对比S和S'型准颗粒的燃烧情况,发现黏附层的存在有利于提高准颗粒的质量转化率和燃料氮转化率;对于C型准颗粒,黏附比越大,质量转化率和燃料氮转化率均越小; P型准颗粒的质量转化率随着焦粉比例的增加而减小,燃料氮转化率在焦粉比例为50%时达到最低值. 展开更多
关键词 铁矿石烧结 准颗粒 质量转化率 燃料氮转化率 NOX排放
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生物质替代焦粉铁矿石烧结过程中的碱金属迁移行为 被引量：7
2
作者 周昊 邢裕健 +1 位作者 周明熙 马鹏楠 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期376-384,共9页
通过挥发-冷凝实验装置进行小型烧结实验,运用X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析检测手段,结合Factsage热力学模拟,对比研究了以木炭和焦粉为燃料,配加含铁粉尘的铁矿石烧结过... 通过挥发-冷凝实验装置进行小型烧结实验,运用X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析检测手段,结合Factsage热力学模拟,对比研究了以木炭和焦粉为燃料,配加含铁粉尘的铁矿石烧结过程中,床层碱金属随烟气挥发迁移的规律、烧结前后的碱金属脱除率以及工艺措施对碱金属脱除的影响.结果表明,K相对于Na更容易被脱除,挥发至烟气中的碱金属化合物主要是KCl,其次为NaCl.增加燃料配比促进了碱金属元素的脱除;在燃料配比相同的条件下,木炭烧结的碱金属脱除效果不及焦粉烧结.烧结过程中,排入废气中的碱金属化合物被下部混合料层大量捕获、吸附,下部床层内捕集的碱金属氯化物促进了碱金属的氯化脱除.添加CaCl2后,以木炭为燃料时K和Na的脱除率高于焦粉工况,且产物中K和Na的含量较低.配合氯化脱除工艺将生物质应用于铁矿石烧结是烧结生产发展的可行方向. 展开更多
关键词 铁矿石烧结 生物质 碱金属 脱除 富集特性 赋存状态
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基于CT显微图像的烧结矿孔隙特征分析及有效热导率预测 被引量：3
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作者 周明熙 周昊 +1 位作者 马鹏楠 程明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期633-641,共9页
全面了解获取多孔烧结矿的热物理特性对于在钢铁企业中相关过程的运行优化和节能减排具有重要意义。在此前景下,无损的高精度X射线显微断层扫描技术被应用到表征烧结矿的孔隙结构并结合数值模拟来预测烧结矿的有效热导率。以40μm的分... 全面了解获取多孔烧结矿的热物理特性对于在钢铁企业中相关过程的运行优化和节能减排具有重要意义。在此前景下,无损的高精度X射线显微断层扫描技术被应用到表征烧结矿的孔隙结构并结合数值模拟来预测烧结矿的有效热导率。以40μm的分辨率扫描了3个熟石灰添加水平下的烧结杯试验中获取的烧结矿样品。三维重建后的烧结矿可观测到各向异性的非常复杂的孔隙分布,导致其有效热导率也各向差异较大,形成复杂的内部温度场分布。烧结矿中0~300μm的小孔隙在数量频率上占据大多数(约45%~50%),但仅占小部分的大于1 mm的大孔隙则贡献了约95%的孔隙体积占比,并主要决定了烧结矿的导热行为。3个烧结矿样品的有效热导率分别为0.645、0.682和0.784 W·m^(-1)·K^(-1),对应的孔隙率分别为53.8%、53.1%和49.7%。通过与文献中的类似铁系聚合物的导热值,典型的经验式预测方程和结构分析模型等比较,证明了CT三维重建结合数值模拟的技术手段可有效捕捉烧结矿真实的多孔结构,从而比简单的经验式方程或结构分析模型能获取更精确的热物理行为的预测效果。 展开更多
关键词 X射线显微断层技术 多孔介质 空隙率 热传导
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铁矿石烧结NO_x排放的实验和数值模拟 被引量：1
4
作者 程明 周明熙 +2 位作者 马鹏楠 李亚威 周昊 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3252-3259,共8页
为了探明铁矿石烧结过程中影响氮氧化物排放的主要因素,采用烧结杯实验和数值模拟方法对铁矿石烧结过程中的氮氧化物排放进行了研究,实验通过变化焦炭配比和二元碱度,分析了不同焦炭配比和碱度下焦炭氮转化率.结果发现,焦炭对氮氧化物... 为了探明铁矿石烧结过程中影响氮氧化物排放的主要因素,采用烧结杯实验和数值模拟方法对铁矿石烧结过程中的氮氧化物排放进行了研究,实验通过变化焦炭配比和二元碱度,分析了不同焦炭配比和碱度下焦炭氮转化率.结果发现,焦炭对氮氧化物的还原作用比较大,焦炭质量分数每提高0.5%,则焦炭氮转化率减少3%左右,而碱度的作用主要体现在烧结矿的下层,在烧结床下层,应适量添加熟石灰.将焦炭颗粒按照粒径分为粘附颗粒和核心颗粒,通过建立制粒模型,对3个工况的氮氧化物排放进行了分析.烧结程序计算结果说明,粘附层的成分对焦炭氮转化率的影响也是比较大的,如果粘附层含有较多的矿石,则会降低氮氧化物和焦炭的气化反应,减少NO_x还原. 展开更多
关键词 铁矿石烧结 氮氧化物 制粒 碱度 焦炭
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基于CFD数值仿真的大型风电机组机舱散热设计研究与应用 被引量：3
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作者 马鹏楠 王杲展 +2 位作者 端和平 姜婷婷 罗勇水 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期568-574,共7页
将CFD数值仿真技术应用于风电机组的散热设计中,首先将热流场仿真结果与风电机组测试数据进行对比分析,验证了仿真方法的可靠性,然后在此基础上对机舱尾部轴流风扇是否可以取消以及塔筒门百叶窗过滤棉堵塞问题进行了研究。结果表明:机... 将CFD数值仿真技术应用于风电机组的散热设计中,首先将热流场仿真结果与风电机组测试数据进行对比分析,验证了仿真方法的可靠性,然后在此基础上对机舱尾部轴流风扇是否可以取消以及塔筒门百叶窗过滤棉堵塞问题进行了研究。结果表明:机舱尾部轴流风扇进风口对机舱内的温度场影响较小,可以取消;在塔筒门百叶窗过滤棉完全堵塞时,高温天气条件下存在变流器平台和变流器进口温度过高的风险,需要定期清理百叶窗过滤棉,以增加其进风量。 展开更多
关键词 风电机组 热设计 数值仿真 温度场
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基于气热除冰的大型风电机组叶片内腔流动阻力优化研究 被引量：2
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作者 马鹏楠 魏家星 +3 位作者 端和平 王杲展 姜婷婷 罗勇水 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期420-426,共7页
该文提出在叶片前缘腹板开孔优化叶片内腔流动阻力从而改善叶片除冰效果的方法。研究发现,前期开发的气热除冰系统在71.5 m长叶片中的工作流量仅1850 m^(3)/h,热平衡时叶片外壁玻璃钢区域平均温度仅0.42℃,无法满足叶片的除冰需求,且鼓... 该文提出在叶片前缘腹板开孔优化叶片内腔流动阻力从而改善叶片除冰效果的方法。研究发现,前期开发的气热除冰系统在71.5 m长叶片中的工作流量仅1850 m^(3)/h,热平衡时叶片外壁玻璃钢区域平均温度仅0.42℃,无法满足叶片的除冰需求,且鼓风机存在喘振风险。通过对不同开孔方案进行研究发现,前缘腹板的开孔直径分别为30、40、50、60 mm时,鼓风机的工作风量分别为2230、2553、2970、3397 m^(3)/h,叶片外壁玻璃钢区域的平均温度分别为1.06、1.17、1.68、2.09℃。由于叶片外壁玻璃钢区域温度达到约2℃时具有较好的除冰效果,因此叶片前缘腹板开孔直径设计为60 mm。 展开更多
关键词 风电机组 计算流体动力学 数值分析 除冰 流动阻力
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