填充床潜热储热数值模型研究进展

填充床潜热储热技术广泛应用于太阳能热利用和供热通风与空气调节等领域。由于不同应用环境下的填充床潜热储热系统具有复杂的瞬态特性和较高的实验成本,在研究不同因素对储热系统性能的影响时,研究人员开发了相关数学模型,并采用不同数值计算方法进行分析。对常见的填充床储热过程数值模型进行分类,详细分析不同模型的特点与适用性;对比了模型的计算效率和误差;最后,总结了不同数值模型在潜热型填充床储热技术中的应用特点,可为同类模型的开发与应用提供依据。     

基于Aspen Plus抚顺式油页岩干馏工艺数值模拟

在Aspen Plus平台上建立了抚顺式油页岩干馏工艺模型,利用Aspen Plus的灵敏分析模块研究了抚顺炉气化段温度对产气组分的影响、空气/水蒸汽质量流率比值对产气组分和产气热值的影响,以及干馏段温度对收油率的影响,模拟结果与实际数据吻合良好。结果表明,抚顺炉气化段温度在650～750℃反应最为剧烈,生成的气体量收益最好。随着空气/水蒸汽质量流率比的逐渐增加,CH4和CO2量逐渐减少,CO、H2和N2量逐渐增加,热值也随之降低。干馏段温度在550℃时,收油率达到6.85%,可作为干馏炉热解段的最佳运行温度。     

油页岩流化燃烧过程中表面特性的变化

在自行设计搭建的小型流化床试验台上进行油页岩的燃烧试验,从不同床温中获得各燃烧时间下的油页岩焦样,通过Gemini 2380快速比表面积分析仪测定焦样吸附等温线,采用BET法计算样品的比表面积,由BJH法计算孔分布,FHH模型计算表面分形维数.结果表明焦样具有较连续完整的孔系统;油页岩焦样的比表面积及孔径分布具有相似的特点,在3nm附近有极值;随着燃烧时间的增加,比表面积和孔体积先迅速增加再逐渐降低,但相对于比表面积,孔体积变化曲线的波峰有一定的延迟;不同温度焦样的比表面积相差很大,750 ℃的最大值是850 ℃时的1.5倍左右;燃烧前期,焦样分形维数迅速增加,而后略有减小,燃烧后期几乎不再变化;燃烧过程中焦样分形维数明显大于油页岩原样.     

油页岩及其半焦混合燃料燃烧特性试验研究

用热重-红外联用仪对油页岩及其半焦混合物的燃烧特性进行了动态分析,考察了掺混比例以及升温速率对燃烧的影响,得到了温度范围为30～850℃,在20,50和80℃/min三种不同升温速下的燃烧特性曲线。油页岩及其半焦混合物的整个燃烧过程分为燃烧低温段(着火温度Ti～500℃)、过渡段(500～680℃)和燃烧高温段(680～850℃)3个阶段。随着掺混油页岩比例的增大,混合物着火温度随挥发份含量的增加而明显降低。升温速率越高,所需要的温度和热量越大,峰温移向更高的温度。同时利用傅里叶变换红外光谱仪对燃烧生成气体进行了实时分析。采用二元一次线性回归法得到混合物燃烧反应动力学参数。在低温段活化能和频率因子随着升温速率的增加而降低,而在高温段则随着升温速率的增加而增大。计算结果为油页岩及其半焦混合物的有效开发和经济利用提供了理论基础。     

油页岩及其半焦混烧特性的热重试验研究和动力学分析

利用热重分析仪对桦甸油页岩燃烧时的双峰现象以及与其500℃半焦按不同比例混烧时单样相互影响程度、颗粒特性、着火温度和燃烧特性指数进行了考察；利用DAEM模型解析了混烧动力学参数。结果表明：油页岩燃烧DTG曲线在500℃附近的双峰活性参数值相差不大，分别为0.79和0.73，反映油页岩燃烧DTG曲线双峰归因于脂类有机质与干酪根中芳香烃的燃烧；混样中各单样在不同温度段相互影响程度不同，表观影响程度系数f的值均小于1。在燃烧过程中颗粒的缩核形状和表面分形维数并不是固定不变的，在低温段接近长圆柱体，在高温段接近平板，当浓度级次β=0.6时，低温段分形维数接近3，在高温段接近1；着火温度随半焦掺混量的增加呈线性递增；混样燃烧特性指数介于单烧之间并且存在掺混效果明显区；试样表观活化能在燃烧前期变化比较缓慢并呈下降趋势，大约在60～90 kJ·mol^-1之间，在后期剧烈增加，当转化率在0.60～0.75之间时表观活化能从80 kJ·mol^-1剧增到200 kJ·mol^-1。     

建筑环境与设备工程专业本科生课程设计改革与实践

课程设计是本科生实践教学的重要环节之一。本文分析了我校建筑环境与设备工程专业课程设计教学模式存在的问题,综合国内各高校该专业课程设计特点,结合该校建筑环境与设备工程专业本科生培养方案的实际情况,提出了建环专业课程设计模式的改革方法。将原本在形式上相互独立的几门课程设计进行有机融合,对热源、热网、制冷、空调进行一系列的设计,最后形成相互联系的完整的系统,这样不但避免了以往设计中重复性工作,更有利于学生对设计过程整体的把握。将该设计模式应用于建环专业本科生的实践教学过程,取得了良好的效果。     

气化炉内钙基脱硫剂硫化反应的研究

叙述了煤气化过程中气态硫的释放特性,介绍了炉内脱硫技术的特点。采用石灰石或白云石等钙基化合物作为炉内脱硫剂,阐述了吸收剂在硫化反应过程中的反应机理,分析了影响吸收剂脱硫反应的各种因素。     

木质素热解气相产物释放特性实验研究EI北大核心CSCD

利用热重红外分析仪（TG-FTIR）对木质素进行热重分析及主要气相产物分析,结合红外光谱对木质素不同热解阶段生成的半焦进行研究。实验结果表明：木质素热解分为3个阶段,200℃以下为自由水挥发过程;200-550℃为主要热解阶段,此过程中木质素苯环周围的官能团发生断裂,析出部分气体产物及焦油产物;550-900℃过程中,苯环发生解链或芳香缩聚成碳。通过FTIR的研究发现,木质素热解过程中,析出的主要气体包括H2O、CO2、CO以及烃类产物CH4等,CO2析出存在2个温度区间低温段（250-450℃）和高温段（650-750℃）,而CO在高温段大量生成,CH4的析出主要集中在在300-600℃温度区间。     

油页岩干馏残渣与烟煤混合燃烧试验研究

采用热重分析方法,对油页岩干馏残渣、烟煤及其混合物燃烧特性进行试验研究,考察不同比例混合燃料对着火、燃烬等特性的影响;通过混合燃烧试验TG/DTG曲线与计算各组分加权平均TG/DTG曲线的对比,分析燃烧过程中油页岩干馏残渣与烟煤相互影响的机理;比较混合燃料在不同升温速率条件下的着火、燃烬等特征参数的变化。结果表明：混合燃料中烟煤比例增大,着火温度略有降低,燃烧DTG曲线峰值增大,燃烬温度降低,燃烧特性趋好;混合燃烧相互影响主要发生在燃烧低温段450~645 ℃之间,且燃烧试验DTG曲线峰值大于计算曲线峰值,燃烧稳定性增强;不同升温速率条件下,混合燃料随着升温速率的提高,燃烧着火延迟,反应向高温区移动,DTG曲线峰值增大,综合燃烧特性趋好     

油页岩半焦循环流化床热力参数分布特性

在循环流化床燃烧试验台上,进行油页岩与半焦不同掺混比混合燃料燃烧试验,考察一次风率为50％和66.7％2种工况下燃烧室温度和压力分布特性.表明单独燃烧油页岩半焦,炉膛密、稀相区温差较大,炉膛出口温度低,燃烧组织不理想;掺混一定比例油页岩的半焦可以在循环流化床中稳定燃烧,并能保持很好的床温特性,压力分布亦较为合理.一次风...