MnFeO3和MnFe2O4氧载体在稻草化学链气化中的应用

通过溶胶凝胶燃烧法合成了MnFeO₃和MnFe₂O₄两种锰铁复合氧载体。通过原位红外实验探究其与稻草的化学链气化过程,发现其加速了稻草热解产物的析出,并通过气化反应促进CO和CO₂的产生,提高了碳转化率。固定床实验结果表明MnFeO₃和MnFe₂O₄在与水蒸气耦合气化的条件下大幅提高了合成气中H₂和CO的产率,气化效率分别达到94.49%和92.76%。并通过XRD分析,发现MnFeO₃和MnFe₂O₄在气化过程主要还原为(Fe,Mn)O,且在氧化反应后能回到初始晶相。在固定床的10次循环实验以及SEM的结果表明,MnFeO₃在循环反应中逐渐形成的颗粒状多孔结构有利于维持稳定的气化效率,而MnFe₂O₄由于团聚和烧结作用形成了块状结构,气化效率呈缓慢下降趋势。因此,认为MnFeO₃在生物质化学链气化中具有更好的适用性。     

大型城市生活垃圾焚烧炉的数值模拟

采用Flic软件的床层模型和商业软件Fluent,对750t/d垃圾焚烧炉的燃烧和传热过程进行了数值模拟,有效地预测了焚烧炉内的温度场、烟气流场和烟气各组分浓度场等重要信息,进一步优化了运行工况,并对一次风风室风量配比和垃圾初始厚度等因素进行了研究.结果表明:当一次风各风室风量比例为0.22:0.38:0.28:0.12时,垃圾减重率达79.18%,炉膛出口CO含量仅为389 mg/m3;在合理范围内,增加垃圾初始厚度可缩短干燥过程和提前垃圾的着火时间.在各工况中,当采用垃圾初始厚度为585mm的工况3时,焚烧炉具有最优的燃烧传热特性.     

三维翅片管外螺旋流动传热强化

流体在螺旋隔板换热器的壳程类似于塞状流流动,几乎没有返混和流动死区.在相同压降下,其传热系数比普通的弓形隔板换热器高得多.以润滑油作为实验介质,研究了润滑油在螺旋隔板单管换热器的壳程传热和压降性能,并与光滑管进行了性能对比.采用Wilson图解法分别分离出了螺旋隔板花瓣管和光滑管单管换热器的管程传热系数,并计算出各自的壳程传热系数,壳程传热系数相对误差为±3％.实验结果表明,在相同Reynolds数下,螺旋隔板花瓣管单管换热器的Nusselt数和压降Δp分别是螺旋隔板光滑管单管换热器的2～2.7倍和1.3～1.4倍.与螺旋隔板光滑管单管换热器相比,螺旋隔板花瓣管单管换热器的传热性能的提高远高于压降的提高,证明在螺旋流条件下,花瓣管具有很好的传热强化性能.     

具有形状记忆功能的自修复电缆护套材料研究

以环糊精修饰的氧化铝纳米粒子(CD-Al₂O₃ NPs)为主体分子，以含金刚烷的丙烯酸酯为客体分子，通过主、客体相互识别自组装生成包合物后与2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯(HEMA)、丙烯酸丁酯(BA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)进行自由基共聚得到了一种新型的PVP/p(HEMA-co-BA)半互穿网络材料，对其微观形貌和性能进行表征和检测。结果表明：通过主客体包合作用赋与了材料自修复性能；同时，由于引入了主客体包合和氢键两种可逆的非共价相互作用，材料具有优异的形状记忆功能。材料具备的形状记忆功能和自修复性能可在裂纹的两个断面距离较大时实现自修复，恢复材料的原有性能。此外，PVP/p(HEMA-co-BA)还具有较好的热稳定性，耐受温度达到200℃，能够在较高温度环境中使用。     

四角切圆燃煤锅炉掺烧印染污泥燃烧与NO_x排放特性的数值模拟

采用Fluent软件对四角切圆燃煤锅炉掺烧不同质量分数和不同含水率印染污泥时的燃烧特性和污染物排放特性进行数值模拟.结果表明:随着印染污泥质量分数的提高,炉膛整体温度略有下降,而NOx排放体积分数先显著升高然后平稳上升,其转折点是10%印染污泥质量分数;当含水率升高时,炉膛整体温度略有下降,40%含水率工况下的炉膛出口平均温度仅比10%含水率工况下低8.11K;炉膛NOx排放体积分数随着含水率的升高而升高;结合炉膛的燃烧情况和NOx排放体积分数,掺烧质量分数和含水率分别为10%和40%的印染污泥是可行的,二次风配比从上到下的比例为3∶1∶2∶4的方式是最佳配风方案.     

印染污泥薄层干燥动力学分析

通过印染污泥薄层干燥试验,研究干燥温度和污泥厚度对印染污泥干燥特性的影响,并与造纸污泥进行对比,比较不同薄层干燥数值模拟模型,最终选用Modified Page模型描述印染污泥薄层干燥过程,求出印染污泥的有效扩散系数和活化能。结果表明,干燥温度越高、污泥厚度越薄,污泥干燥速率越大;不同污泥干燥特性存在明显差异,印染污泥厚度对干燥速率的影响程度比造纸污泥大;当干燥温度为140~200℃时,印染污泥的有效扩散系数为2.966 7×10-8~8.388 8×10-8 m2/s;印染污泥水分扩散的活化能为3.88kJ/mol,比造纸污泥低5.555kJ/mol。     

前、后拱和二次风对垃圾焚烧炉燃烧影响研究

针对我国的垃圾成分特点,选取处理量为250t/d的垃圾焚烧炉排炉为研究对象.在垃圾焚烧炉分区模型理论的基础上,用数值模拟的方法对前后拱及二次风布置对垃圾焚烧炉燃烧的影响进行研究.模拟结果显示,采用前后拱的炉型比单采用后拱的炉型炉内燃烧状况及温度场较优,前后拱设二次风风口,可以有效改善炉膛的气流组织,优化炉膛的燃烧状况....     

耦合AHP-模糊综合评价的垃圾焚烧炉吹灰策略研究

针对垃圾焚烧发电厂中的积灰问题,为实现高效合理吹灰,提高发电效率,分析计算了垃圾焚烧炉过热器吹灰经济性.基于计算吹灰成本收益,耦合层次分析法和模糊控制理论,建立了一个以吹灰成本收益为输入,启动吹灰迫切程度为输出的多层模糊综合评判模型,并以广州市某日处理量450 t的垃圾焚烧发电厂的数据为例,验证了评价结果的准确性.结果...     

基于遗传算法优化BP神经网络的垃圾焚烧炉结渣预测模型

利用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,建立了垃圾焚烧炉对流受热面积灰结渣BP网络预测诊断模型。将建立起的BP网络模型应用于某焚烧处理生活垃圾量520t/d的发电厂机组,经过训练后的BP网络模型对检验样本的焓差进行仿真预测,优化前的平均相对误差为2.579%,优化后的平均相对误差为0.426%,表明经遗传算法优化后的BP神经网络更能准确地预测锅炉对流受热面的结渣状况,从而为优化吹灰提供指导,具有重要的实用价值。     

城市生活垃圾中再生PVC富氧燃烧重金属迁移特性分析

文章采用化学热力平衡计算方法,研究富氧燃烧气氛下,再生PVC中重金属(Zn,Pb,Cd,Cr,Cu和Ni)的迁移特性,并利用高温管式炉进行实验验证。研究结果表明:燃烧温度对重金属的迁移有显著影响,高温条件下,Cl易于与重金属Zn,Pb生成易挥发的气体;燃烧温度为1 000℃时,20%O2/80%N2与20%O2/80%CO2气氛基本不影响重金属Zn,Pb和Cd的迁移,而在20%O2/80%CO2气氛下,挥发性较弱的重金属Cr,Cu和Ni在底灰中的富集程度更大。燃烧温度为1 000℃时,随着O2浓度的增加,富氧燃烧气氛能够抑制重金属的挥发。