粉体荷电研究进展与煤粉荷电研究初探

综述了国内外粉体颗粒荷电科学和技术研究发展现状,给出煤粉颗粒的荷电机理、实验研究的目的、实验研究构想,提出煤粉荷电量、煤粉粒径及其分布、煤粉比电阻与介电常数的有效测量方法,对煤粉荷电的初步探索是后续煤粉电晕荷电强化燃烧研究的基础。     

不同荷电状态钛酸锂电池高温日历老化研究北大核心CSCD

钛酸锂电池因循环稳定性和安全性好等优点在能源存储领域具有潜在应用前景,然而目前关于其在高温条件下的日历老化研究报道较少。荷电状态和环境温度通常被认为是影响钛酸锂电池在日历老化过程中性能演化的关键参量。本工作以某商用圆柱形钛酸锂电池为研究对象,通过高温加速老化模拟实验,探究在不同荷电状态下(0%、50%、100%SOC)钛酸锂电池电化学性能演化规律及机理。实验结果表明,钛酸锂电池在高温日历老化过程中的健康状态与荷电状态存在强相关性,以不同荷电状态储存的电池,其容量呈现出随时间不同的变化趋势,其内在机理也有所不同。本工作主要揭示了荷电状态对高温储存下钛酸锂电池性能的影响规律和作用机理,对于钛酸锂电池未来在大规模储能应用中的运行维护具有一定科学指导意义。     

脱硫废水荷电喷雾干燥对燃煤烟气特性影响

脱硫废水富含氯离子,是燃煤电厂难以处置的污染物之一。使用荷电喷雾干燥的方法,将富氯脱硫废水返喷除尘器前,研究了其干燥迁移规律和对烟气成分的影响,证实了将其有害成分固定到飞灰颗粒物中脱除实现零排放的可行性;同时研究了荷电喷雾过程对超细粉尘的凝并作用,可以有效的提高常规除尘器对超细粉尘的脱除效率。富含氯离子的脱硫废水对烟气中的元素态汞具有促进氧化脱除的作用,为脱硫废水零排放同时促进多种污染物联合脱除提出了一条新思路。     

电场力强化PM2.5过滤技术研究进展

传统的过滤式除尘技术对PM_(2.5)难以高效脱除,利用电场力强化过滤式除尘技术已成为PM_(2.5)高效脱除的重要研究方向。文中综述了电场力强化过滤式除尘技术的研究进展,包括颗粒床、陶瓷管、金属网除尘等耐高温除尘技术和纤维除尘、电袋复合除尘等中低温除尘技术,分析了电场强化组合方式、电场类型、电场强度等对除尘的影响。研究表明,利用电场力强化过滤有效地提高了过滤效率,荷了电的粉尘形成的滤饼疏松,降低了压降,粉尘预荷电+滤层加电场的组合方式的过滤效果最佳。最后指出450～800℃温区的粉尘荷电技术是还需研究的问题,提出电场强化多层滤料颗粒床是高温除尘领域的重要研究课题。     

无电晕高温静电除尘技术的最新进展

无电晕静电除尘技术是一种在高温条件下,以阴极的热电子发射使烟气中的粉尘荷电,然后靠电场力的作用将粉尘捕集,适合高温场合下应用的新颖除尘技术。本文介绍了它的最新研究成果。     

荷电颗粒可压缩性颗粒层模型

研究发现荷电颗粒有趋向于沉积在颗粒链尖端的趋势,据此在已建立的中和可压缩性颗粒层模型中加入荷电颗粒的沉积性质,建立了荷电颗粒可压缩性颗粒层模型,从而研究滤料过滤过程中的颗粒层过滤阶段的机理。通过模型发现,不可压缩时,荷电颗粒形成的颗粒层的高度与中和颗粒层相似,但空隙分布均匀;由于下滑角较小,其不易被压缩,当压降增大到一定程度时,呈周期性压缩,所以在较高过滤风速下其压降显著低于中和工况。模型结果成功地解释了实验现象。     

荷电干式吸收剂喷射脱硫系统

本文对荷电干式吸收剂喷射脱硫系统的工作原理、各单元的工作过程、应用时的技术条件与技术参数以及应用结果等进行了较详细的介绍,并与目前较流行的湿法、半干法脱硫技术在投资、脱硫效率、建设周期及占地面积等方面进行了比较,指出该系统是一种较为适合中国国情的先进的脱硫系统。     

基于区域极点配置电池荷电状态的估计方法

电池管理系统中蓄电池荷电状态的测量是非常重要的。在光伏系统中,蓄电池荷电状态决定了电池管理系统的充放电策略。根据一类电池等效电路模型,利用蓄电池荷电状态观测器误差系统的极点分布,给出蓄电池荷电状态观测器的设计方法。该方法可以根据圆盘极点位置的变化调整观测器荷电状态观测值的误差。通过仿真可以看到,基于极点配置的荷电状态观测器的有效性。     

基于IBAS-NARX神经网络的锂电池荷电状态估计

在使用神经网络方法估计锂电池荷电状态时,传统荷电状态适应度评价函数存在仅考虑均方误差等网络权值参数的缺点,忽略了拓扑参数对模型的影响.故本文提出在适应度评价函数设计中综合考虑输入/输出时序相关性、隐层神经元数量等模型拓扑参数和网络权值参数的加权影响,并将其引入带外部输入非线性自回归神经网络建模方法的锂电池荷电状态估计中,进而基于改进天牛须搜索算法实现了上述模型拓扑参数与网络权值参数的协同辨识优化.仿真结果表明,本文所提出方法能够提高多种复杂工况下的锂电池荷电状态估计精度,在DST标准工况和WLTC标准工况下锂电池荷电状态的均方根误差分别达到3.38×10?3和8.75×10?4,相比于未经改进的天牛须搜索算法优化NARX神经网络在均方根误差上估计精度分别提升了42.4％和20.5％.     

世界首次高温超导电缆实用试验

东京电力公司和住友电气工业公司两家公司携手制作了100m的高温超导电缆，并正在进行接近实用状态的荷电及通电试验。     

静电喷雾液滴破碎的理论边界条件研究

静电喷雾技术是通过将燃油荷电来改善燃油雾化质量的喷雾技术。该技术有望在较低压力下获得与高压喷射相当甚至更优的雾化质量,从而降低内燃机燃油喷射系统的成本,或与高压喷射相结合从而获得更好的雾化质量。对静电喷雾液滴的二次雾化破裂机理进行了建模分析,以韦伯数We为依据对影响液滴破裂雾化的几种因素作了计算分析,得到了荷电液滴雾化破裂的理论边界条件,即临界荷质比与液滴粒径的关系,以及相关影响因素与临界荷质比的量化关系。     

耦合增强电袋复合除尘器除尘性能实验测试研究

为评估新型耦合增强电袋复合除尘器对粉尘的脱除能力,分别对某电厂5号、6号锅炉配套的传统前电后袋式除尘器和耦合增强电袋复合除尘器进行粉尘及微细粉尘脱除效率测试。结果表明:耦合增强电袋复合除尘器对粉尘的脱除效率达99.958%～99.974%,对微细粉尘的脱除效率达99.101%～99.938%,分别比传统电袋复合除尘器高0.021%～0.027%和0.152%～0.281%;脱除效率随微细粉尘粒径的增大而增大;在所有电区中,混合电区对粉尘脱除的贡献最大。新型耦合增强电袋复合除尘器对粉尘及微细粉尘的脱除效率高于传统前电后袋结构的电袋复合除尘器,是一种可靠、高效的除尘设备。     

用电介质极化理论分析粒子的场荷电问题

用电介质极化理论对置于电除尘器电场中的球形粒子,长方体粒子的场荷电情况进行了分析,然后分别导出各自条件下的场荷电方程。     

石灰浆液荷电雾化脱硫的化学反应动力学研究

运用烟气分析仪和PH计进行化学反应动力学试验,得到石灰浆液荷电雾化吸收SO2的反应级数、速率常数和反应速率方程,进而计算出在不同Ca/S摩尔比、SO2浓度以及荷电电压下的反应速率,并与石灰浆液荷电雾化脱硫的试验脱硫效率进行比较.结果表明:随着Ca/S摩尔比和充电电压的增大,反应速率增大,脱硫效率提高,且反应速率增大和脱硫效率提高的趋势基本一致;从微观的化学机制角度分析,雾滴荷电后确实可以增大化学反应速率,提高石灰浆液的脱硫效率,同时认为荷电对反应速率产生增益作用的原因主要是增大了单位容积内活化分子的百分数、单位接触面积上活化分子的有效碰撞次数和雾滴与烟气的接触几率.     

采用石灰浆液荷电雾化的脱硫机理试验研究

采用环形电极、机械雾化喷嘴等组成的荷电雾化装置,通过测试石灰浆液的荷质比、喷浆脱硫前后烟气中二氧化硫浓度的变化,探讨和分析了不同流量时的荷质比变化规律,首次对不同荷电电压、荷质比与脱硫效率的关系进行研究.结果表明:雾滴的荷电效果与浆液流量有关,且对于同一喷嘴存在荷电效果最佳的流量值;在相同钙硫比条件下,浆液荷电相对于非荷电时脱硫率明显提高;在不同钙硫比情况下,浆液荷电与非荷电的脱硫率变化趋势基本相同.     

基于UGOA-BP的锂电池SOC估算

电池荷电状态(SOC)的精确估算是储能设备安全运行的关键,本工作提出一种基于均匀分布策略改进的蝗虫优化算法和BP神经网络(UGOA-BP)的联合算法,在标准蝗虫优化算法(GOA)的基础上,引入了均匀分布函数,更新了非线性控制参数c,构建了新的随机调整机制,扩大了算法搜索范围,打破了局部开发受限的局面.同时,又受粒子群算...     

磷酸铁锂电池火灾危险性

由于稳定性好、可靠性高等优点,近年来磷酸铁锂电池在储能和变电系统中得到大量应用.为研究大容量磷酸铁锂电池的火灾危险性,通过自主设计的锂离子电池火灾测试平台,开展了 228 A-h磷酸铁锂电池的热滥用测试,系统研究了该大型电池的燃烧过程及产热规律,对比分析了不同荷电状态(SOC)下目标电池的火灾特性.结果表明电池的燃烧行为可大致分为初次射流火、稳定燃烧、多次射流火以及火焰熄灭等阶段;燃烧行为会进一步加速电池温度的上升,而对于荷电状态较高的电池,内短路是造成其温度迅速跃升的关键因素;荷电状态较高的电池燃烧过程更加剧烈,具体表现为电池温度、热释放速率(HRR)、燃烧热将会更高,相应电池的燃烧时间也将更加短暂.此外,高温会造成电池电压的微量衰减,但是电池的安全泄压时间往往早于电压跳水时间.本研究结果旨在为锂离子电池系统在储能、变电等领域的安全设计及火灾防控技术提供理论和技术支撑.     

燃煤发电厂多污染物一体化脱除技术

SO_2、NOx、粉尘、汞等多种污染物一体化高效脱除技术将成为今后燃煤电厂烟气治理技术的重点发展方向。针对目前发展较快的活性焦一体化脱除技术、有机催化一体化脱除技术、等离子体与湿式吸收结合的一体化脱除技术,文中从技术原理、工艺流程和工业应用等方面进行了技术性分析对比,提出燃煤电厂多种污染物一体化高效脱除技术的研究方向和发展前景。     

流光电晕放电净化粗燃气焦油及粉尘研究进展

研究焦油及粉尘的高效净化方法对推动生物质气化技术的发展具有重要意义。流光电晕放电过程产生的O、H、OH等活性自由基可有效裂解燃气中的焦油类有机物分子,在直流基压上叠加窄脉冲电压则可实现粉尘的荷电及高效气-固分离,是一种较有应用前景的粗燃气净化方法。笔者对流光电晕放电净化粗燃气焦油及粉尘的技术进展进行了综述,分析了该过程的裂解焦油/除尘机理、研究现状及关键科学问题,并提出了一种基于电旋风等离子体反应器的焦油及粉尘同时净化方法。最后针对生物质气化粗燃气净化过程中的瓶颈问题,简要归纳了其研究重点。     

电除尘器进口封头内设置凝聚器对流场的影响

电凝聚技术是目前燃煤电厂PM2.5捕集增效的控制技术之一。将凝聚器设在电除尘器进口封头内,可扩大使用范围。参照某135MW机组布置方式,利用流体动力学软件,构建几何模型并进行网格划分,分析凝聚器在第一层、第二层分布板间对气流的影响,计算进口封头内颗粒运动轨迹及湍流大小。结果表明:在电除尘器进口封头第一层、第二层分布板间设置凝聚器,能满足第一电场入口速度均匀性的要求;在第二层、第三层分布板下端,割掉0.5m导流板,有利卸灰,但对气流均匀性影响较大;由湍流强度可知,将凝聚器设在第一层分布板前,可使荷电颗粒有更多碰撞、凝聚的概率,从而提高捕集PM2.5能力。