SNCR脱硝技术在液态排渣煤粉工业锅炉中的应用

为了检验选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术在高效低NO_x液态排渣煤粉工业锅炉中的应用效果，本文在一台8.4MW有机热载体锅炉炉膛内开展了SNCR脱硝技术工业化试验研究。选用尿素作为还原剂，搭建了工业化SNCR脱硝试验平台。在10%、15%、20%三种浓度尿素溶液下进行了不同尿素溶液喷射量、不同氧含量、不同锅炉负荷下的SNCR脱硝试验研究。试验结果表明，提出的“低NO_x燃烧+SNCR脱硝”耦合技术方案是可行的，SNCR脱硝效率在80%以上，完全能够达到烟气中NO_x低于50mg/m³的超低排放要求。     

露天爆破智能设计系统开发及应用

为了提高露天台阶爆破设计的规范化、便捷性，对露天台阶爆破设计系统进行了开发研究。以Visual C++为开发平台，软件采用MFC框架，结合OpenGL三维引擎开发技术，实现软件从底层自主开发生态的建立。通过现场工程实践应用表明爆破设计人员可以轻松通过本系统实现三维环境下的布孔设计和爆破网络设计以及精确的GPS布孔，并取得了良好的爆破效果，提高了台阶爆破的设计质量和设计速度。爆破智能设计系统能够实现矿山爆破设计的数字化、科学化、自动化和高效化，对于露天爆破具有十分重要的意义。     

Development of mobile miniature natural gas liquefiers

With increasing consumption of natural gas (NG), small NG reservoirs, such as coalbed methane and oil field associated gas, have recently drawn significant attention. Owing to their special characteristics (e.g., scattered distribution and small output), small-scale NG liquefiers are highly required. Similarly, the mixed refrigerant cycle (MRC) is suitable for small-scale liquefaction systems due to its moderate complexity and power consumption. In consideration of the above, this paper reviews the development of mobile miniature NG liquefiers in Technical Institute of Physics and Chemistry (TIPC), China. To effectively liquefy the scattered NG and overcome the drawbacks of existing technologies, three main improvements, i.e., low-pressure MRC process driven by oil-lubricated screw compressor, compact cold box with the new designed heat exchangers, and standardized equipment manufacturing and integrated process technology have been made. The development pattern of “rapid cluster application and flexible liquefaction center” has been eventually proposed. The small-scale NG liquefier developed by TIPC has reached a minimum liquefaction power consumption of about 0.35 kW·h/Nm³. It is suitable to exploit small remote gas reserves which can also be used in boil-off gas reliquefaction and distributed peak-shaving of pipe networks.     

线性富磷化阻燃剂在聚氨酯泡沫中的应用研究

通过界面聚合法合成了一种线性富磷化阻燃剂（LPRFR），将LPRFR与可膨胀石墨（EG）复配制备了阻燃聚氨酯泡沫（RPUF），使用红外光谱分析仪、核磁共振分析仪对阻燃剂LPRFR的化学结构进行了表征，并通过极限氧指数仪、锥形量热仪、扫描电子显微镜和红外光谱分析仪对RPUF的燃烧性能、微观形貌和化学结构进行了分析。结果表明，仅10 %（质量分数，下同）的LPRFR 与8 %EG复配后，RPUF的极限氧指数（LOI）便达到26.1 %；LPRFR和EG能大幅降低RPUF的热释放速率，并提高基体的成炭能力； LPRFR参与了燃烧过程中的成炭反应，形成了含P—O—C及P=O结构的高质量炭层，有效隔绝了氧气和热量；LPRFR是一种对于聚氨酯泡沫阻燃性能优异的新型阻燃剂。     

地埋管换热器分区运行对土壤热堆积特性影响的研究

为了缓解埋管区域土壤的热量堆积问题,提出了埋管换热器按内中外、块状、间隔三种分区运行的策略,利用CFD软件建立了10×10的井群换热模型,对地源热泵系统在三种分区与不分区运行策略下运行十年进行数值模拟,分析不同分区运行策略对土壤温度分布和土壤热堆积特性的影响。模拟结果可知:不分区、内中外分区、块状分区、间隔分区四种运行策略下埋管区域的平均温度分别为25.23、23.31、23.06、23.28℃,最高温度分别为40.62、32.77、40.65、38.93℃;分区运行较不分区运行可以有效缓解热堆积作用,埋管区域整体温度较不分区运行时降低了2.00℃左右,内中外分区策略可以显著缓解埋管区域热堆积。     

以风化煤为底物制取生物甲烷的潜力分析

我国拥有丰富的风化煤储量,因其高度被氧化的独特性质,可应用的领域极为有限,目前主要被作为改善土壤性质的肥料和制取腐殖酸的来源。以风化煤为底物制取生物甲烷是一种具有探索性的全新生物发酵工艺,探究其可行性及模拟实验过程中风化煤的物性特征变化有利于拓宽风化煤的资源利用和环境改善,并可以进一步丰富煤生物产气理论。实验选取内蒙古乌海和山西晋城两地不同风化程度煤样,以煤层矿井水为菌种来源,在适宜环境条件下开展模拟产气实验,通过生物产气模拟和红外光谱测试,分析不同风化程度煤的生物产气能力及其内在因素,以揭示其产气潜力及物性变化特征。结果表明:①随着煤的风化程度加深,可燃基CH 4产气量明显增加,两组煤样中可燃基CH 4生成量最高分别达到7.13,4.20 mL/g;②不同风化程度的煤样均出现了产气高峰,时间基本都出现在15~30 d,各组中随着煤样风化程度不断加深,产气高峰出现时间也越来越早;③随着煤的风化程度加深,煤中芳环被不断打开,大分子结构被破坏,同时煤中羟基、氨基等基团含量趋于降低,脂碳结构逐渐解体,含氧官能团成为主要结构,氧含量比例不断增高,更容易被微生物降解;④菌群鉴定表明风化煤不仅含有大量产生生物气所需的第1阶段和第2阶段细菌,更含有甲烷杆菌属、甲烷球菌属等多种类型的产甲烷菌群,具有把风化煤转化为生物甲烷的环境条件。实验结果最终反映了风化煤具有转化为生物甲烷的潜力,并有利于提高我国风化煤的资源利用率。     

破碎方式对某磁铁矿石磨矿速度和Bond球磨功指数的影响

为验证破碎方式对磨矿速度和Bond球磨功指数的影响，使用某磁铁矿选矿厂的鄂式破碎产品、圆锥破碎产品和高压辊磨产品，分别进行磨矿动力学试验和Bond球磨功指数试验。结果表明：①高压辊磨产品的可磨性最好，圆锥破碎产品次之，鄂式破碎产品最差。同一破碎产品的磨矿速度随着磨矿时间的增加而降低。不同破碎产品，随着磨矿时间增加，颗粒性质逐步均匀并接近，磨矿速度逐步接近，破碎方式对磨矿速度的影响逐步降低。②Bond球磨功指数试验表明，在磨矿产品粒度大于0.10 mm时，破碎方式对磨矿的能耗影响显著，高压辊磨产品最节能；当磨矿产品粒度小于0.10 mm时，破碎方式对磨矿的能耗影响降低。破碎工艺中增加高压辊磨机，对于增大磨机处理量、降低磨矿能耗十分有益。     

内含硬α夹杂钛合金轮盘裂纹扩展研究

为研究钛合金轮盘内部硬α夹杂疲劳裂纹扩展特性，对含预置硬α夹杂钛合金轮盘开展低循环疲劳裂纹扩展试验。结果表明:5229次循环后轮盘破裂；疲劳断口宏观、微观特征显示，预置硬α夹杂为本次疲劳破坏的疲劳源；在裂纹扩展前期，轮盘断口裂纹扩展速率较材料试验数据快；在裂纹扩展中期，断口裂纹扩展速率曲线呈对数线性关系；为了解决疲劳裂纹扩展后期疲劳条带不易识别的问题，使用等效裂纹扩展模型拟合断口裂纹扩展速率曲线，从而可以利用疲劳条带宽度来计算总寿命。同时，利用断口数据，提出和总结了预置硬α夹杂钛合金轮盘裂纹扩展特性仿真研究的方法。仿真研究显示:基于Paris公式建立裂纹扩展模型能较好地预测轮盘裂纹扩展特性；轮盘由于疲劳发生最终断裂破坏时，裂纹前沿的应力强度因子远大于断裂韧性，因此，不宜使用应力强度因子直接作为破裂准则。