蓄热体余热回收换热器强化传热实验研究

利用蓄热式热热交换理论和高温空气燃烧技术的原理,在热态实验基础上建立了蜂窝陶瓷蓄热体的性能研究实验.结果表明,热效率及温度效率随换向时间的增加均呈现先上升后下降的趋势,存在一个最佳换向时间,即热效率和温度效率随着长度的增加而增大,但阻力损失也随之增大;同时存在一个最佳气体流速使蓄热体效率与经济效益达到最佳值;蓄热体的平均温度与气体出口温度均随着换向周期数的增加而升高;对于给定几何外形尺寸的蓄热体,四边形孔格结构的蓄热体具有较大的比表面积,流动性更好,具有更高的温度效率和热效率.     

林产废弃物高温水蒸气气化制取清洁燃气

基于下吸式固定床气化炉,自建了生物质蒸汽气化实验平台,使用松木屑预处理后的成型颗粒进行富氢气化实验,研究分析了不同温度下的燃气组分、产氢率、燃气产率、燃气热值和冷煤气效率等指标.结果表明:高温水蒸气能有效促进水蒸气重整反应正向进行;随着温度的升高(700℃升高至900℃),H_2体积分数增大了50%,产氢率升高了2.5倍,燃气产率升高了近70%,冷煤气效率提高了37%;参与气化反应的高温水蒸气拥有较高的比焓,能够有效促进水蒸气重整反应向生成H_2的方向进行;气化温度的升高可以促进反应向正向进行,提高气体产物产量;以松木屑为例的林产废弃物高温水蒸气气化产气优良,在实验过程中稳定燃烧,理论上可应用于工业生产.     

蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性实验研究

对高温空气燃烧技术中的关键设备——蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性进行了实验测试。结果表明:蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的压力损失随着空气流速以及蓄热体长度的不同而变化,但总体上说,其压力损失并不大;四通换向阀的换向周期和蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率等热性能的重要因素。     

高温蓄热换热的实验研究

建立了一套小型高温空气燃烧实验系统,探讨了换向周期对蓄热体传热性能的影响,得到了最佳换向时间,分析了燃烧室的温度分布情况,总结了NOx及CO浓度随操作参数的变化规律,对四氟化碳的高温分解进行了初步研究。     

陶瓷蓄热式换热器高温空气燃烧的实验研究

采用蓄热式换热器高温空气燃烧技术,建立了工艺有害气体高温分解系统;对以高温空气燃烧技术为理论依据的蓄热式换热器高温燃烧分解系统进行了实验研究;分析了其运行特征;探讨了蓄热周期对烟气与空气进出口温度变化特性、污染物排放浓度等参数的影响;提出了最佳换向周期,并指出短周期可以有效降低NOx的排放体积分数.     

生物质高温气化重整制氢实验研究

在自行设计的固定床气化炉实验台上开展序批式进料模式的生物质(白松木屑)高温气化实验研究,重点考察反应温度、水蒸气流率以及物料粒径等不同工况条件对生物质气化产气特性的影响,实验结果表明,在800~950℃的范围内,每千克白松木屑的氢产率为21.91~71.63g H2。不同水蒸气流率下H2平均浓度变化不大,CO平均浓度随水蒸气流率的增加略有增大,气体平均热值在11.87~12.04kJ/m3内变化。实验条件下水蒸气流率为20.2g/min时的氢气产率最大。随着生物质给料粒径的减小,气体产率和气化效率均减小。     

蓄热式燃烧技术在冷凝式燃气锅炉上的应用

天然气等碳氢燃料燃烧后的烟气中合有大量水蒸气,将排烟温度降低到水蒸气冷凝温度以下可回收水蒸气的冷凝潜热,锅炉热效率按低位发热量计算可超过100％.热平衡计算结果显示可以用助燃空气回收烟气的冷凝潜热,但烟气进口温度有一个上限值.将蓄热式燃烧技术用于燃气锅炉,可将烟气温度降低到冷凝温度之下.换向周期越短热效率越高,换向周期20 s时热效率可达106.7％.通过空气分级燃烧可以使烟气中NOx排放水平降低到46 mg/m3 (6％O2)左右的水平,且烟气冷凝液可吸附烟气中约14.3％的NOx.     

APCVD技术在晶硅太阳电池中的应用研究

为研究APCVD制备p-n结技术在晶硅太阳电池中的应用,对APCVD的原理及实现方式进行了分析。调节温度及气体流量比例,对APCVD制备PSG进行实验对比,得出随着O_2与氢化物的比例的增大,沉积的膜厚先增大后减小,升高温度有助于加快PSG的沉积这一结论。结合APCVD的原理及实现方式对双面太阳电池制备的关键工艺高温共扩散进行方案设计,并进行相应的实验验证,完成了成品双面电池的制作,正面转换效率达到19.68%,背面转换效率为11.66%。     

以双燃料重整利用气化显热的IGCC系统

IGCC系统中,气化炉出口的合成气温度很高,这部分显热如何利用一直是困扰IGCC进一步发展的难题.本文根据"温度对口"的原则,提出了一种以双燃料重整利用煤气化显热的联合循环发电系统,该系统通过重整反应实现了煤和天然气的综合利用.利用气化炉出口的高温煤气的显热作为天然气/水蒸气重整反应的高温反应热,把煤气的热能转变为合成气的化学能进行回收.研究结果表明,相比于同等条件下的参比分产系统,新系统效率可提高约1个百分点.     

真空环境中硅胶-水工质对吸附平衡实验研究

文章基于真空称重法通过实验研究了不同吸附温度和吸附压力下,硅胶对水蒸气的吸附过程和平衡吸附量。实验结果表明,在同一吸附温度下,硅胶对水蒸气的吸附量随着相对吸附压力的升高而增大;当相对吸附压力一定时,硅胶对水蒸气的吸附量随着吸附温度的升高而减小。此外,文章还利用几种拟合方程对硅胶的吸附等温线进行拟合,并根据各方程拟合结果的相对误差确定适用于硅胶平衡吸附量的拟合方程。