微米级P-Si@a-TiO2负极材料的制备及电化学性能

以微米级Al-Si合金粉为原料,采用去合金法和溶胶-凝胶法制备了无定形TiO2包覆珊瑚状多孔Si结构的复合材料(记为P-Si@a-TiO2),通过XRD、XPS、SEM和TEM对复合材料的结构和形貌进行了表征,分析并揭示了TiO2层的制备机理及包覆层厚度对复合材料电化学性能的影响.结果表明,珊瑚状多孔Si结构和适当厚度的包覆层可以有效缓冲材料的体积膨胀,提高电极的循环稳定性.当TiO2包覆层约为10 nm时,对材料的改性效果最佳.此时的P-Si@a-TiO2的电极电势差仅为0.321 V,在1.0 A/g电流密度下循环50次后具有1357.4 mA·h/g的放电比容量,展现出优越的电化学性能.     

聚乙烯醇/海藻酸钠双交联凝胶球的制备及其应用

将聚乙烯醇(PVA)、硼酸、海藻酸钠(SA)和氯化钙结合构筑双交联凝胶网络,并负载腐植酸钾(KHA)和钙基蒙脱土(MMT)纳米粒子,成功制备了一种双交联凝胶球(PVA/SA/KHA/MMT).该凝胶球用于亚甲基蓝(MB)和Pb(Ⅱ)的去除.通过FTIR、XRD、TGA、SEM-EDS、Zeta电位分析和BET表征了凝胶球的理化性质.结果表明,吸附过程遵循准二级动力学模型,实验数据与Langmuir模型吻合良好.在25℃时,MB和Pb(Ⅱ)的理论最大吸附容量分别为793.65和507.61 mg/g.热力学结果表明,该凝胶球的吸附是自发吸热的,并且是由系统总体熵的增加所驱动.FTIR和XPS结果表明,Pb(Ⅱ)的吸附过程主要是通过羧基的螯合实现,而MB的吸附则通过氢键和静电相互作用发生.PVA/SA/KHA/MMT对MB和Pb(Ⅱ)具有较高的吸附选择性.经过5次循环使用后,凝胶球对MB和Pb(Ⅱ)仍表现出较高的去除率.     

低温洗涤法烟气脱硫脱碳工艺模拟研究

本文提出了一种通过低温戊烷液体洗涤烟气将CO2和SO2同时冷凝脱除的烟气处理工艺。该工艺采用2塔喷淋冷却方式冷却烟气,第1个喷淋塔采用冷冻水喷淋降温至接近冰点,第2个喷淋塔采用低温正戊烷液体喷淋降温至SO2和CO2的凝华温度,洗涤冷凝得到的SO2、CO2和H2O等组分不溶于正戊烷,故而从洗涤液分离出来。本文基于ASPEN PLUS软件建立600 MW 燃煤机组低温冷凝法脱硫脱碳工艺模型,通过物料和能量平衡计算,对SO2和CO2脱除效率和系统能耗进行了分析。结果表明:将烟气降温至–116 ℃时,CO2捕集率达到90%,SO2脱除率接近100%;当捕集的CO2以气态形式存在时,系统能耗约为80.25 MW（188.6 kW·h/t）,当捕集的CO2以液态形式存在时,系统能耗约为114.56 MW（269.2 kW·h/t）,比传统醇胺吸收法脱碳能耗降低30%左右。     

积灰对光伏电池板输出特性影响研究

积灰对光伏电池板输出特性具有显著影响,且因地域、实验环境等因素不同存在较大差 异。为此,本文分析了不同自然积灰的粒径分布特征,分别利用黄土、红土和高岭土,构造了我国不同地域自然积灰的模拟样本;搭建了由光伏电池阵列、MPPT控制器、上位机以及光强测量仪、温度测量模块等构成的实验平台,开展了积灰对光伏电池板的伏安特性、温度、相对透光率以及输出功率影响的测量实验;基于实验数据建立了相对透光率、相对发电效率与积灰密度关系的拟合模型。结果表明:随着积灰密度的增加,光伏电池板的温度、相对透光率和相对发电效率均逐渐降低,且降低幅度与积灰类型有关;应用算例表明,所建模型可用于光伏发电功率预测以及光伏电池板积灰的清洗周期选取。     

碳酸酐酶在功能化Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒上的固定及其性能表征研究

以Fe3O4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,通过St?ber法合成了Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒。以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）为改性剂对纳米颗粒进行改性,得到了环氧基功能化的Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒,随后将碳酸酐酶（carbonic anhydrase,CA）共价固定到纳米颗粒上,以实现CA固定化。采用傅立叶红外（FTIR）、透射电镜（TEM）等手段对载体材料进行表征;以对硝基苯酚乙酸酯（p-NPA）为底物,采用紫外分光光度仪测试酶活力,并对固定化酶进行了性能表征。试验结果表明,固定化酶的热稳定性、贮藏稳定性和循环使用性均优于同等条件下的游离酶,其在循环使用10次后仍保持84.2%的相对酶活力。     

生物质直燃发电大气污染物超低排放技术路线分析

总结了生物质燃料与煤的元素含量的差异,分析了生物质锅炉积灰、结渣、腐蚀的机理,梳理了生物质锅炉的烟气特点,并对选择性非催化还原脱硝技术、选择性催化还原脱硝技术、湿法脱硫技术在生物质电厂应用的局限性进行了讨论和总结。结果表明:固态高分子脱硝和催化剂脱硝脱硫均需特殊催化剂或脱硝剂,属于专利产品,运行成本高;氧化脱硝技术属于氧化吸收反应,产生易溶于水的硝酸盐,部分地区禁止采用该技术;陶瓷催化滤管一体化脱除技术运行维护简单,锅炉过氧燃烧可提高燃烧效率,延长空气预热器使用寿命,而且没有脱硫废水、烟囱防腐、白色烟羽等相关问题,适用于生物质锅炉硫、尘、硝超低排放。     

750 kV自耦变压器单相绕组对地电压不平衡的新型补偿方法研究

针对750 kV自耦变压器接入电力网后输出端三相电压不平衡的问题,在研究计算单相自耦变压器各绕组间及绕组对地电容的基础上,将计算结果代入对应的给定单相补偿电容表达式,得到含有不平衡系数的补偿电容值;给定不平衡系数的初值和定迭代步长,进行迭代计算;计算收敛判据,决定是否继续迭代,若满足收敛要求则停止迭代,确定补偿相别以及相应的补偿电容值。实例分析结果表明,所提出的新型补偿法能够快速确定出解决自耦变压器低压绕组对地电压不平衡的单相电容补偿方案和补偿电容值,极大提高了现场解决电压不平衡的速度和可靠性,具有广泛的实用性。     

不同倍率下磷酸铁锂电池模组过充热失控特性研究

随着电化学储能技术在电力系统中的广泛应用,电化学储能技术的安全性越来越受到重视。文中以储能用磷酸铁锂电池模组(8.8 kW·h, 25.6 V,344 A·h)为研究对象,进行3次不同倍率(0.4C,0.5C,1C)的恒流过充试验,研究其在不同充电倍率条件下的过充热失控特性,并辅以starccm+软件进行热场仿真计算。结果表明,电池模组在额定充电倍率0.5C(172 A)和1C(344 A)下持续过充会发生起火,起火时间随着充电倍率增加而减少;充电倍率对磷酸铁锂电池模组过充行为特性影响较大,随着充电倍率的增加,热失控最高温度和峰值电压升高,过充测试时间随着充电倍率的升高而降低;不同充电倍率条件下,电池安全阀首次打开时的电压均为1.7倍额定电压,可以进一步研究以作为电池热失控预警参数。文中研究成果可为规模化储能用磷酸铁锂电池的安全性研究和电池管理系统(BMS)对过充故障的安全管理提供参考。     

二元复合体系驱替聚驱后剩余油作用机理研究

海上稠油油田在聚驱之后仍然会有很大一部分剩余油,而聚合物和表活剂组成的二元复合体系用来驱替聚驱后残留剩余油效果显著,为了在微观和宏观上进一步研究二元复合体系是如何动用聚驱后的剩余油,采取微观可视化实验、4层非均质岩心驱替实验、二维平面非均质岩心的驱油实验进行研究,通过结果分析得出二元复合体系可以有效地驱替簇状、柱状剩余油以及附着在岩壁表面的膜状剩余油,并且二元复合体系与油产生超低界面张力,其会动用一部分水驱和聚驱已波及到但无法采出的残余油,进而提高采收率.     

110 kV三相共筒式GIS同频同相交流耐压试验中隔离开关断口击穿特性仿真分析

同频同相交流耐压试验技术因无需母线全停,现已在220 kV GIS设备检修或扩建后的绝缘性能试验中得到了广泛应用。然而,110 kV变电站普遍采用三相共筒式GIS设备,由于相间紧凑布置,在对三工位隔离开关进行耐压试验时,隔离开关断口击穿风险较大,这将给系统供电可靠性带来极大影响。使用EMTP-ATP仿真软件搭建了同频同相交流耐压试验中110 kV GIS设备隔离断口击穿仿真模型,获得了同相击穿和异相击穿的故障电压及电流特性,分析了加装保护电阻对击穿特性的影响规律,给出了击穿特性抑制措施建议,为同频同相技术在110 kV GIS设备交流耐压试验中的应用提供了指导。