绿色节能技术在大型公建中的应用

以集酒店公寓、办公、商业于一体的大型综合单体实际项目为研究对象，在全设计过程中进行节能优化展示，通过综合评判物理环境、材料优化、重点用能设备的节能设计以及可再生能源利用等手段，发挥设计阶段优化的最大效用。优化后项目的综合节能水平得到提升，建筑围护结构节能率达68.9%，建筑运行碳排放强度在2016年执行的节能设计标准的基础上降低40%，碳排放强度降低21.52 kg CO₂/(m²·a)。     

基于Design Builder的严寒地区超低能耗建筑研究

通过对严寒地区某办公建筑的建筑能耗进行分析,旨在更好地掌握我国严寒地区超低能耗建筑的节能潜力。采用Design Builder软件,建立宽甸某办公建筑模型,模拟建筑在《公共建筑节能(65%)设计标准》(DB21/T 1899—2011)下的采暖、制冷及照明等系统能耗,与实测能耗进行对比分析。实测建筑年能耗指标为11.0 kWh/(m²·a),冬季采暖能耗较参照建筑节能78.56%,全年综合节能率达到75.71%。     

135 MWe塔式太阳能热发电站全生命周期碳排放研究

以中国西北地区135 MW_e塔式太阳能热发电站(太阳直接辐射量为2015 kWh/m²，年均光电效率为14.9%，储热时长为11.2 h，全生命周期为25年)为研究对象，基于全生命周期评估方法，通过研究边界定义、清单统计，计算得到该电站全生命周期4个阶段的度电碳排放量，并对结果进行分析。结果显示：1)该塔式太阳能热发电站的全生命周期度电碳排放量为22.7 gCO_2e/kWh，处于国内外同类电站度电碳排放量(22～35 gCO_2e/kWh)的低位水平，折合到单位镜场面积的度电碳排放量为1.56×10^-5 gCO_2e/(kWh?m²)。2)在该塔式太阳能热发电站全生命周期4个阶段中，设备、材料制造阶段的度电碳排放量最高(占比约为87.4%)，运营维护阶段次之(占比约为7.2%)，废弃处置阶段位列第3(占比约为3.3%)，建设安装阶段最低(占比约为2.1%)。3)当新增的百兆瓦级塔式太阳能热发电站发电量替代全国火力发电发电量的1%～20%时...     

热除菌型Trombe墙系统性能研究

热除菌利用细菌在高温下失活的原理,是一种安全、有效、环保的杀菌方法。将热杀菌技术与Trombe墙结合,提出一种热除菌型Trombe墙系统,能同时实现建筑室内采暖和热杀菌功能。围绕提出的除菌型Trombe墙进行墙体热性能实验研究,探究墙体全天的热性能;同时建立系统传热热传质模型,进行室内典型细菌的热失活分析。结果表明,在环境温度为18.1℃、太阳辐射强度为620.6 W/m²的实验条件下,日均空气热效率为0.46;对于大肠杆菌、利斯特氏菌、植物乳杆菌、山夫顿堡沙门氏菌和酿酒酵母五种细菌,热除菌产生的洁净空气量在0～40 m³/h范围内,全天净空气总产生量分别为94.01 m³/(m²·d)、86.51 m³/(m²·d)、100.70 m³/(m²·d)、94.95 m³/(m²·d)和100.10 m³/(m²·d);当换气次...     

一种新型SIPs墙体设计及热物理性能研究——以川渝地区传统竹编夹泥墙改良为例

为了更好地适应传统建筑更新对风貌保护和环保节能的综合需求,以川渝地区传统竹编夹泥墙改良为例,参考结构保温板的设计方法,基于传统和现代建筑材料,采用热流计-热箱法和Fluent软件对5种不同构造方案的新型SIPs墙体试件进行热物理性能检测和传热模拟。结果显示：C型轻钢龙骨和木龙骨会影响热量的均衡传递,但两者对墙体整体热物理性能的影响差异不大;相较于石膏板,竹编夹泥墙的保温隔热性能更好;试件1 (外侧竹编泥夹墙-木工板-岩棉板-木工板-双层石膏板,木龙骨)、试件2 (外侧竹编泥夹墙-木工板-岩棉板-单层石膏板,C型轻钢龙骨)的传热系数分别为0.462 W/(m²·K)、0.515 W/(m²·K),均能同时满足居住和公共建筑的节能设计标准,热物理性能实现率分别达325%、130%和291%、116%,具有较高的推广应用潜力。     

厌氧膜生物反应器处理有机垃圾渗滤液的COD去除率与膜过滤性能研究

考察厌氧膜生物反应器(An MBR)在依次改变膜过滤通量[7 L/(m²·h)、6 L/(m²·h)、5 L/(m²·h)、4 L/(m²·h)]运行下处理实际有机垃圾渗滤液的膜过滤性能,分析了膜污染后污染物阻力分布状况。在水力停留时间(HRT)为10 d、固体停留时间(SRT)为100 d、有机负荷(OLR)为5～6 g-COD/(L·d)的条件下运行104 d。实验结果显示,化学需氧量(COD)的去除率可以达到90%～93%,过滤通量增加后压缩泥饼层使COD去除率有所提高。在初始通量为6 L/(m²·h)下实现了较好的过滤性能,增加通量至7 L/(m²·h)后不可逆污染会快速形成,即使通量再降低至5 L/(m²·h),甚至4 L/(m²·h)后,膜过滤性能仍较差。通过膜清洗测定过滤阻力分布,结果显示泥饼层阻力占总阻力的52%,是造成膜污染的主要因素。降低运行通量对不可逆污染恢复效果差,需及时进行化学清洗,可通...     

基于TRNSYS的太阳能谷电蓄能供热采暖系统性能研究

为了研究太阳能谷电蓄能供热采暖系统运行特性,采用TRNSYS软件建立系统各部件模型,分析了太阳能辐照强度、集热面积和空气流量对系统太阳能保证率的影响,对系统进行优化研究。结果表明：太阳能辐射强度对系统太阳能保证率的影响较大,拉萨全年太阳能保证率波动比上海和北京小;太阳能保证率与集热面积呈正相关;空气流量对太阳能保证率影响较小,当空气流量为40 m³/(h∙m²) 时太阳能保证率最大,相比36 m³/(h∙m²)工况提高了0.26%;选择集热面积为650 m²、最佳空气流量为40 m³/(h∙m²) 的优化系统,相比集热面积为716 m²、空气流量为36 m³/(h∙m²) 工况下的年均太阳能保证率降低了1.22%。本研究可为太阳能谷电蓄能系统的后续研究提供参考。     

基于平板热管阵列的热激活主动保温墙体实验研究

针对太阳能等低温热源的被动传输与建筑利用问题，提出一种基于平板热管阵列的热激活主动保温墙体，测试热管倾角与热源温度对其能量传输性能影响，对比热激活主动保温墙体与普通节能墙体热工性能差异。结果表明：蒸发段施加低温模拟热源后，热管实测有效导热系数为4400～35400 W/(m·℃)；主动保温情景下可降低热管倾角以提升有效导热系数，辅助功能情景下可提升倾角以达类似目的；低温热源注入可显著提升墙体热工性能，热源温度为25、35℃时，墙体实测U值由基准值0.50 W/(m²·℃)分别降至0.19和-0.08 W/(m²·℃)。     

平板太阳能集热器冬季运行策略优选实验与集热性能对比研究

为进一步改善平板太阳能集热器(FPSC)冬季水温提升能力的不足，通过搭建的实验平台对FPSC冬季运行策略展开多项实验，分析不同运行模式所对应的集热性能以及适用条件，为平板集热器更高效利用提供参考方案。研究发现：单块FPSC高流速运行的集热效率可达63.74%，各项热性能指标参数优异，但水箱温度偏低；串联、并联系统的水温提升能力较单块模式显著增强，全天温升超过30℃，■效率达到5.15%。其中，并联系统的热效率、对流换热系数、热损失系数分别为51.52%、41.95 W/(m²·K)、4.74 W/(m²·K)，明显优于串联系统的45.33%、38.74 W/(m²·K)、4.81 W/(m²·K)，集热性能更佳；系统冬季低流速运行将出现断流现象，同时水箱内部温度分层明显；高流速运行工况下，降低水箱容积将缩短有效集热时间，无法充分吸收太阳辐照能；增大水箱容积虽能减少集热损失，但系统温升下降造成热能品质降低。     

低低温电除尘及高效电源协同烟气处理技术的应用

为研究低低温电除尘及高效电源协同烟气处理技术的应用效果,以一循环流化床锅炉为研究对象,通过试验方法,对协同烟气处理技术投运前后烟气中的粉尘颗粒特性及排放质量浓度进行了测量及对比,并对该技术投运后的经济性进行了分析。结果表明:协同烟气处理技术投运后,机组排放的粉尘质量浓度由49.5 mg/m³降低至10.7 mg/m³,可显著提高除尘器的除尘效率;可降低机组供电标煤耗2.835 g/(kW·h),年节煤量1473.5 t;可进一步减少CO₂,SO₂,NO_x及粉尘等污染物的排放;可节约用电160 kW·h/h,每年节约电量6.16×10⁵ kW·h。     

轻质双层纺织基太阳能空气集热器的集热性能试验研究

纺织基太阳能空气集热器作为轻质柔软的太阳能集热器,在中低温集热领域具有潜在的应用前景。文章设计了新型双层纺织基太阳能空气集热器,并进行户外试验,探究单双层结构、间隔丝密度、空气质量流量对集热器性能的影响。研究结果表明:在空气质量流量为0.023 kg/(m²·s)时,双层纺织基太阳能空气集热器热转移因子和总热损系数分别为0.97和5.87 W/(m²·℃),集热性能优于同条件下单层结构集热器;进出口空气温差和集热效率随间隔丝密度的增加而增加;集热效率随空气质量流量的增加而增加,当空气质量流量为0.037 kg/(m²·s)时,间隔丝密度为36根/cm²的集热器集热效率为0.64。     

全光谱碳基陶瓷纤维及其在海水淡化中的应用

[目的]为了缓解环境污染及淡水短缺等全球性问题,提出了一种将绿色可再生太阳能转换为热能用于海水淡化的环保技术,设计了一种具有全光谱吸收能力的新型纤维膜蒸发器。[方法]首先,采用静电纺丝工艺制备纳米级C@TiO₂纤维膜生坯,随后在800℃原位碳热还原2 h制备了深黑色的碳基陶瓷C@Ti₄O₇光热转换材料。[结果]研究结果表明:由于C元素和Ti³⁺的掺杂以及氧空位缺陷的存在,C@Ti₄O₇纤维膜具有远低于W-TiO₂的带隙,能够很好地吸收波长在200～2500 nm的太阳光。当光照强度为1kW/m²时,C@Ti₄O₇纤维膜表面温度能够快速上升至74.55℃,漂浮在空气-海水界面处能够使海水的蒸发速率达到1.55 kg/(m²·h),其光热转换效率高达90.68%。当光照强度为5 kW/m²时,蒸发器能够产生高达460 mV的电信号...     

漂浮式聚光升膜多效太阳能蒸馏器的性能研究

提出一种漂浮在海面上进行淡化产水的聚光升膜多效太阳能蒸馏器，该淡化装置包含一个抛物面聚光镜和多个垂直布置的蒸发-冷凝单元。采用吸水芯作为蒸发器，利用毛细吸力使海水形成上升的液膜，有效减少了加热损失。建立理论模型分析装置内部的传热传质过程。通过实验研究不同运行参数对装置温度、产水量和比能耗的影响。室内稳态研究结果表明，当太阳辐照度为900 W/m²时，蒸馏器内部温差为56.9℃，产水率可达到2.64 kg/(m²·h)。在户外平均太阳辐照度为603.7 W/m²的条件下，装置一天产水量为5.3 kg/(m²·d)，日平均比能耗为1591.6 kJ/kg。     

Experimental and Theoretical Study on CHF of a Ultra-Supercritical Circulating Fluidized Bed Boiler Water-Wall Tube at near-Critical Pressures

The experimental and theoretical research on the critical heat flux(CHF) in a uniformly heated water-wall tube of the efficient ultra-supercritical circulating fluidized bed(USCFB) boiler has been conducted. In particular, the experimental pressure varies from 18 MPa to 21 MPa, which is from 0.814Pcr–0.95Pcr(Pcr: critical pressure). The mass flux varies from 310 kg·m^–2·s^–1 to 550 kg·m^–2·s^–1. The inlet sub-cooling temperatures vary from 5°C to 10°C. The...     

熔盐横向冲刷过冷沸腾水传热特性实验研究

熔盐-汽水换热器性能直接影响塔式太阳能热电站的发电效率,以太阳盐为工质,实验研究了熔盐横掠冲刷管内过冷沸腾水传热特性,工况参数为：熔盐质量流速504～594 kg/(m²·s),熔盐温度350～560℃;管侧质量流速135～226 kg/(m²·s),入口温度260℃,热流密度65～465 k W/m²。研究影响熔盐换热器传热,特性的关键参数与次要参数,其中熔盐温度及水侧压力对传热特性影响较大。最后,将实验数据与文献中的关联式进行了对比分析。     

矸石山生态系统重建植物群落固碳能力初探

山西焦煤西山煤电(集团)杜儿坪矿矸石堆场经过治理后,在其重构生态系统植物群落中,植物固碳量达1157103.90kg/a,其中波斯菊固碳能力较强,达66.31g/(m²·d),紫穗槐年固碳量最大,达382465.76kg/a;植物群落年固碳潜在价值达16558.16元/a。随着碳交易市场逐步开放和国家碳减排力度的增强,矿山生态修复行业产生的潜在碳交易价值将逐步凸显。     

厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液在高负荷下的连续运行性能研究

为解决常规厌氧工艺在处理垃圾渗滤液的运行过程中存在微生物流失和出水水质较差等问题,考察了浸没式平板厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液的运行性能。以垃圾填埋场新鲜渗滤液为研究对象,在中温(37±1)℃条件下进行连续厌氧消化试验,容积负荷为9.5 kg_COD/(m³·d),反应器运行67 d。实验表明,在水力停留时间为10 d的条件下,甲烷产率为217 mL/g_COD,化学需氧量(COD)平均去除率达88.7%,出水总挥发性脂肪酸为230 mg/L,pH稳定在7.83～8.19,系统具有良好的稳定性。膜通量设定为5 L/(m²·h)时,实验结束时未发生明显的膜污染,跨膜压差由2.6 kPa增长至4.1 kPa,系统运行良好。实验结果表明在处理垃圾渗滤液时,厌氧膜生物反应器可以在高负荷条件下稳定运行,膜在连续运行下的抗污染能力较好。     

建筑碳减排促进“双碳”战略实施的路径探讨

从全球来看,建筑行业碳排放量占总量的40%。2019年全国建筑全过程碳排放总量分别达到22.33亿tce和49.97亿tCO₂,占全国碳排放比例分别达45.8%和50.6%。建筑领域低碳转型是我国实现“双碳”目标的重中之重。2020年,习近平主席提出“双碳”战略,建筑领域作为碳排放的主要来源之一,对“双碳”战略的实施具有重要作用。从建筑全生命周期、建筑结构以及能源的供给效率三个方面论述了碳排放的影响因素,并提出了将BIM技术应用于建筑全生命周期、综合使用节能技术、建立健全建筑能耗监督系统的碳减排路径。     

围护结构动态热响应机理及应用

动态性是围护结构传热的本质属性，动态热响应机理是其动态运行规律的体现。围护结构在夏季的动态性比在冬季表现更为典型，因此该文开展隔热建筑的围护结构动态性机理及应用研究。通过研究围护结构的动态热响应机理提出围护结构最大防热量G_max，该指标兼顾多种工况下围护结构热性能的评价。以夏热冬冷地区的重庆为例进行模拟分析。研究发现：G_max<60 W/m²时，提升墙体最大防热量可有效提升其动态热响应性能；G_max在60～90 W/m²之间时，提升墙体最大防热量可较少提升其动态热响应性能；G_max>90 W/m²时，提升墙体最大防热量反而会降低其动态热响应性能。     

低碳经济与低碳炼钢概述

钢铁工业是劳动力、能源密集型行业,现行长流程炼钢消耗大量煤炭资源,排放大量CO₂。目前,我国钢铁行业的碳排放量占到经济活动总碳排放量的约15%,高居制造业首位,节能减排任务艰巨。尝试就低碳经济大环境下的钢铁企业自主技术升级、转型低碳炼钢和技术路径进行论述。