基于欧拉-欧拉模型的气固鼓泡床数值模拟研究

通过基于颗粒动力学的双流体模型对气固流化床进行了数值模拟,分析考察了不同曳力模型、颗粒弹性恢复系数及计算时间步长等对床内混合及气泡的影响.数值计算结果表明:采用不同气固曳力模型会得到不同的气泡直径大小;对于同一曳力模型,随着颗粒弹性恢复系数的增加,床内流态化程度会加剧,计算时间步长增加,计算所得床内气泡直径略有减小.     

K_2CO_3颗粒吸收CO_2反应机制模型

颗粒粒径对气固化学反应速率有着重要的影响,利用改造后的热重分析仪对K2CO3颗粒吸收CO2的化学反应机制进行分析,获得了不同粒径吸收剂转化率随反应时间的变化规律。采用缩核反应模型对K2CO3颗粒吸收CO2的化学反应过程进行研究,利用热重试验数据分别计算出产物层扩散系数和反应速率常数等关键参数,并建立了产物层扩散系数与固体转化率的关联式。研究结果表明,不同粒径的颗粒均存在由化学反应控制向内扩散控制转变的现象,颗粒粒径增大不利于气固化学反应的进行,同时产物层扩散系数随着转化率的增加而不断减小。所建立的颗粒反应机制模型计算结果与试验值吻合较好,揭示了一定粒径范围内K2CO3颗粒吸收CO2的反应机制,为开展反应器模型研究提供参考。     

O_2/CO_2气氛中超细煤粉着火特性

利用热显微镜和摄像系统,研究了气氛、煤粉粒径、氧气流量和氧气浓度对超细煤粉在O2/CO2气氛中的着火特性的影响。试验表明煤粉在N2/O2中比在CO2/O2更容易着火,颗粒粒径在20μm及以下的煤粉着火温度及过程差别不大,挥发分析出比较平稳,而颗粒粒径较大的煤粉着火温度稍高。在纯氧中,氧气流量在大于一定值(200mL/min)后对着火影响不大。O2/CO2气氛中氧气浓度对煤粉着火影响较大,随着氧气浓度的降低,煤粉着火方式从均相着火变成非均相着火;且氧气浓度越低,着火越困难。     

O_2/CO_2气氛下煤种对燃煤PM_(2.5)形成的影响

采用管式炉和荷电低压撞击器(electrical low pressure-impactor,ELPI)研究了4种煤粉在O2/CO2条件下燃烧后生成的PM2.5排放特性,并对空气和O2/CO2气氛下PM2.5的排放特性进行了比较。结果表明:不同煤粉在O2/CO2气氛下燃烧后,所产生的PM2.5质量浓度均呈双峰分布,峰值分别在0.1和2μm左右;S在亚微米颗粒上明显富集,而在超微米颗粒上含量相对较少;K和Na在亚微米颗粒上含量比在超微米颗粒上高一些;Si和Ca在亚微米颗粒上含量相对较少,而在超微米颗粒上含量相对较多;Fe在亚微米和超微米颗粒上含量相当。分析认为,不同煤粉中组分形式和含量的不同,影响了煤粉燃烧后PM2.5形成的过程,造成PM2.5排放特性的不同。从PM2.5的粒径分布、元素分布和形貌分析可知,和空气气氛相比,O2/CO2气氛不影响PM2.5的生成机制,但影响其粒径分布。     

O2／CO2燃烧产物辐射换热系数计算方法及影响因素分析

O2／CO2燃烧技术与常规空气燃烧技术相比，其燃烧产物的成分和辐射传热特性存在较大差异，其辐射传热特性也发生很大变化，常规辐射换热系数计算不再适用于O2／CO2燃烧计算。为此，综合纯试验法和光谱法建立了更适合O2／CO2燃烧时的辐射计算模型，以满足O2／CO2燃烧锅炉设计的需要，并将该模型应用于实践，分析辐射换热系数影响因素及其影响大小。结果表明：对辐射换热系数影响最大的是烟气中水蒸气含量的变化，CO2含量、压力和辐射层厚度的变化对其影响不大。     

纳米颗粒强化胺法吸收CO2研究进展

碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是缓解全球气候变化的重要措施之一。纳米颗粒因具有良好表面效应和体积效应,能够强化CO2捕集传质性能而备受青睐,其可增大胺法吸收CO2过程中的传质系数并减少溶剂再生所需的能量,有望进一步提高CO2捕集效率、降低能耗。本文从纳米颗粒强化胺法吸收CO2过程出发,讨论了纳米颗粒强化吸收的3种机理（抑制气泡聚并机理、传输机理、边界层混合机理）,总结了近年来国内外最新研究进展,论述了纳米颗粒强化CO2吸收过程中的主要影响因素,指出纳米颗粒对CO2吸收过程的强化是多重因素共同作用的结果,并对该技术的未来研究方向作了展望。     

基于逾渗理论的CaO吸收CO2动力学模型研究

石灰石循环吸收技术被认为是一种高效、经济的减排烟气中CO2技术。但这种方法循环效率降低较快,吸收剂利用率也较低。为了对这一过程有很好的认识,改善吸收剂的利用率,针对颗粒典型气固反应模型的缺点,将逾渗理论应用于CaO与CO2反应模型中,对CaO颗粒吸收烟气中CO2的过程进行描述。实验数据与模型数据相结合,表明新的模型可以很好地对吸收过程进行描述,并得出:烟气中CO2体积分数对CaO转化率的影响主要是在反应初期的化学反应阶段;小粒径CaO颗粒在一定程度上可以提高CaO的钙转化率。这为实际过程提高循环吸收效率提供理论指导。     

基于灰色关联度的超临界流体换热系数影响因素研究

为探究不同影响因素对超临界水及超临界CO2两种超临界流体换热系数的影响程度,通过建立灰色关联度计算模型,对提取的超临界水及超临界CO2试验数据进行分析,对比不同管道直径、压力、质量流速、入口温度等影响因素对超临界水及超临界CO2换热系数的关联程度大小.研究结果表明:各因素对超临界水换热系数的影响程度为:质量流速>入口温...     

O2/CO2气氛下碳酸钙颗粒分解特性模拟研究

结合传质传热和化学动力学原理,首先描述了碳酸钙颗粒在O2／CO2气氛下煅烧情况,模拟结果与实验结果比较吻合,在此基础上模拟分析了碳酸钙颗粒在不同CO2浓度下的转化率和比表面积、孔隙率变化情况。     

O2/CO2气氛下碳酸钙颗粒分解特性模拟研究

结合传质传热和化学动力学原理,首先描述了碳酸钙颗粒在O2/CO2气氛下煅烧情况,模拟结果与实验结果比较吻合,在此基础上模拟分析了碳酸钙颗粒在不同CO2浓度下的转化率和比表面积、孔隙率变化情况。     

氢冷发电机气体置换的一种计算方法

介绍了一种用于氢冷式汽轮发电机气体置换的气体使用量的计算方法,可用于汽轮发电机辅助系统的设计、运行和检修等。     

二氧化碳消减技术

针对电力行业CO2排放量较大及节能减排的现状,介绍了以新能源替代、采用新的燃烧方式及CO2捕获、储存、利用,几种CO2的消减技术,对于应对CO2减排具有一定的参考作用.     

燃煤发电机组碳排放强度影响因素研究

燃煤发电作为我国当前主导能源,其CO2排放在全社会占比较大。为实现碳达峰、碳中和目标,迫切需要掌握现有燃煤发电机组碳排放强度影响因素,以不断降低碳排放强度。在陕北、宁东、准东及哈密4个大型煤电基地内,选择典型燃煤机组,研究碳排放强度与机组类型、运行负荷、燃煤品质、空冷方式等因素的关系。结果表明:高参数、大容量机组CO2排放强度相对较低,直接空冷机组CO2排放强度相对较高;随着机组负荷下降,CO2排放强度呈现增大趋势;燃煤单位热值含碳量、碳氧化率、硫分、挥发分等均会影响CO2排放强度,排烟方式、环境温度等的影响可以忽略不计。该研究结果可以为工程设计单位开展绿色低碳电厂设计优化及改造提供指导,为发电集团加强碳排放管理和降低碳排放强度提供路径,为电力调度部门优化负荷安排提供参考。     

氢燃料气中CO和CO2对PEMFC性能的影响

采用耐受性曲线、极化曲线及循环伏安等电化学测试手段,分别考察了氢燃料气中含有0.2×10-6、0.4×10-6、0.7×10-6、1.0×10-6、5.0×10-6(体积比)CO或0.2%、3%、10%、20%CO2时,质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的变化情况。研究结果表明,CO的存在会导致电池电压下降,并最终稳定在某值,通过分析电压下降程度与CO浓度的关系,认为使用含CO浓度≤0.4×10-6的氢燃料气运行PEMFC时,电压下降不超过10%,且能保持稳定运行。采用循环伏安法等手段研究了CO2对电池性能的影响机理,认为CO2的存在导致局部H2供应不足,电池出现反极和碳蚀现象,使Pt/C催化剂中C载体含量减少,故在中止通入CO2后电池性能不可恢复至初始水平。     

水轮发电机灭火系统述评

针对常用的水，ＣＯ２，卤代烷三种灭火系统，分别介绍了灭火介质的性能，对三者的优缺点进行了比较，分析。经过对三种灭火系统的综合评判，认为ＣＯ２灭火系统最佳，水次之，卤代烷较并。文章还介绍了三种灭火介质主要参数的计算方法，叙述了国内外大中型水电机中灭火系统的应用情况。     

利用非平衡等离子体方法将CO2还原成CO的研究

CO2和H2合成CO是CO2化学利用的重要过程,然而,传统的催化转化难以实现高效转化。在室温和大气压下,通过非平衡等离子体对H2和CO2的活化作用,考察了等离子体反应器结构、极间距、放电功率和氢碳比等对CO2转化率、CO选择性和CO2转化的能量效率影响。实验结果表明,在室温和大气压下,用等离子体法可将CO2高效的还原为CO,适当调节上述各参数可提高CO2的转化率。采用管管式等离子体反应器,在放电频率为10kHz、H2与CO2体积进料比为2:1、放电功率为80W、CO2气体体积流量为120mL/min的条件下,CO2转化率为88.2%,CO选择性为100%。     

二氧化碳热泵热水器系统及压缩机的研发现状

二氧化碳热泵热水器由于其环保、节能的特点日益引起人们的关注，特别是其关键部件-压缩机的研发也逐渐成为业界的研究热点问题。本文概述了二氧化碳热泵热水器系统的发展现状，并特别针对几种结构型式的压缩机的研发现状进行了综述。     

CO2减排及封存利用技术概况及发展

减缓以至最终控制能源生产利用过程中CO2的排放量,是全球能源生产面临的重大挑战。文章从提高能源利用效率和转化效率以及CO2的捕集、分离和利用两个方面介绍了国内外CO2减排技术,如洗煤技术、高效清洁煤技术等,以及分离捕集CO2、封存利用CO2的各种方法。对CO2减排技术的发展方向还作了探讨。     

Technical and Economic Index System for CO2 Emission Reduction in China’s Power Industry

The main technic and economic indices for carbon dioxide emission reduction of Chinese electric power industry are designed systematically in this paper.According to quantitative calculation and influe...     

Organic Fuel Synthesis from Atmospheric Carbon Dioxide and Hydrogen Produced from Water by Electrolysis

Synthesis of organic fuels from cain dioxide and hydrogen is analysed, in terms of energy recovery efficiency, and the required energy input for electrolysis of water. This electrical energy is related to the thermal energy required in a power station. A method is described to recover heat from energy-producing reactions in the fuel synthesis process, which can then be used to reduce the electrical energy requirement for electrolysis. By co-locating the fuel synthesis plant with a thermal power station, primary (thermal) energy can be used to produce high temperature steam, with a lower electrical requirement for electrolytic production of hydrogen. This can make more efficient use of the primary energy than a thermodynamic engine. Comparison is made with alternative fuels, in terms of energy budget, sustainability, carbon dioxide emissions, etc. The energy security benefits of advanced fuel synthesis are also identified.