CO_2浓度对煤焦燃烧及污染物排放特性影响的试验研究

在热重分析仪上进行了燃烧特性试验,考察了CO2浓度对徐州烟煤及其煤焦燃烧特性的影响,并在固定床反应器上研究了CO2浓度对烟煤燃烧过程中气态污染物排放特性的影响.结果表明:在相同CO2浓度下,随着CO2浓度的提高,煤及煤焦的着火温度略有上升,燃尽温度明显升高,煤焦的燃尽时间显著延长;SO2排放浓度随时间增加呈双峰析出,其排放量随CO2浓度的提高而减少;NO排放量随CO2浓度的提高而减少;CO排放量随CO2浓度的提高而增加;当温度低于烟煤的燃尽温度时,CO2对煤焦的气化作用使CO排放量大幅增加.     

气化参数对IGCC系统中气化炉性能的影响

首先单独对气化炉出口合成气成分含量进行核算,计算结果与文献基本吻合.然后建立200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,对基本参数下的IGCC系统进行计算,得出整个系统的性能参数.最后对不同气化参数温度、水煤浆浓度、氧气浓度、O/C比的气化炉性能及其整个IGCC系统效率进行比较,分析不同气化条件下的合成气成分体积含量、冷煤气效率、有效气(CO+H2)体积含量、比氧耗、比煤耗及整个IGCC系统效率的变化.结果表明:提高水煤浆的浓度,有利于提高气化炉的冷煤气效率;气化温度对IGCC系统性能影响较大;提高氧气浓度有利于提高气化冷气效率和系统的效率,本系统对应的最佳O/C比为1.02左右.     

燃煤电厂烟气CO2捕集系统的控制策略

为减少燃煤电厂烟气中CO2的排放量,2008年我国首个电厂CO2捕集工业级示范系统在华能北京热电厂建成,该装置采用化学吸收法进行CO2的捕集.简单介绍了该CO2捕集示范系统的工艺流程,着重阐述了系统的控制策略.实际运行结果表明:在自动投入率基本达到100%的情况下,系统能够长时间平稳运行,具有良好的CO2捕集能力.     

不依赖空气动力装置(AIP)排出气体中C02浓度在线检测装置研制

根据闭式循环柴油机不依赖空气动力装置(CCDAIP)排出气体中CO2浓度在线检测的实际需求,结合CCDAIP排出气体测试的具体条件,研究了CO2浓度在线检测装置的系统构成特点,计算确定了气水分离器等重要部件的结构参数,设计了CO2浓度在线检测流程,在国内首次研制出AIP排出气体成份在线检测装置.经CCDAIP排出气体吸收试验,表明CO2在线检测装置设计合理,测量精度等性能指标满足工程要求,解决了AIP排出气体CO2浓度在线检测技术关键.     

环保型CO2热泵系统的理论分析与性能测试

由于CFCs和HCFCs等人工合成制冷剂对环境产生不利影响,CO2作为自然工质得到了日益重视.CO2的临界温度为31℃,一般采用跨临界循环方式,但其循环性能低于合成工质.对跨临界CO2热泵系统性能进行的热力学分析和实验测试表明:当气体冷却器出口温度一定时,跨临界CO2热泵循环存在一个最优运行压力;在相同工况下,随着蒸发温度的升高,系统的性能系数逐渐增大:气体冷却器出口温度越低,整个系统运行的效率越高.因此,在跨临界CO2热泵系统设计和运行过程中,应综合考虑蒸发温度、气体冷却器出口温度以及运行压力的影响,使系统性能最优.     

碳酸钙循环煅烧_碳酸化吸收CO_2的热力学分析

针对CaCO3的煅烧/碳酸化反应(CCR)循环吸收CO2的方法,基于ASPEN PLUS平台进行了热力学模拟.以增压循环流化床作为碳酸化反应器,采用O2/CO2气氛下燃烧的常压循环流化床作为煅烧炉.根据系统吉布斯自由能最小原理计算了当碳酸化过程中的平均转化率为0.7和新鲜吸收剂添加量为8 kg/s时,经过多次煅烧-碳酸化反应后系统脱碳效率为74%.排放烟气中的CO2浓度为5.3%及煅烧炉回收的CO2浓度为95.6%,并模拟出了排放烟气中的产物成分,得出了烟气再循环比例与O2/CO2体积比的关系.同时计算了不同平均碳酸化转化率时吸收剂的添加量与脱碳效率和排放烟气中CO2体积浓度的关系.     

气化炉内撞击区气体浓度与火焰形状分析

采用水冷取样管与气体净化分析系统,对气化炉内喷嘴平面的气体浓度分布进行了热态试验研究.通过图像处理将火焰图像沿气体取样管方向分为火焰撞击区、过渡区和无火焰区三部分.试验结果表明,气化炉内火焰撞击面气体组分与火焰形状密切相关,气体浓度在过渡区变化最大;CO2和O2浓度的最高点出现在炉膛中心位置,在无火焰区,所测气体浓度基本保持不变;CO与CO2收率的比值可作为火焰形状判断的依据;或当O2浓度降到小于O.03%时也可以认为火焰结束.     

某高校学生宿舍CO_2浓度的测试分析

许多国家把室内CO2浓度作为评价空气清洁度的综合检测指标.对福州某高校的学生宿舍进行了CO2浓度的测试分析表明:所检测12间宿舍CO2浓度平均为440ppm,均符合国家标准的要求.仅靠渗透通风模式,宿舍内CO2浓度将超出国家标准的要求,室内空气质量较差;夜间通风面积为1.8 m2宿舍内的CO2浓度比通风面积为0.9m2的略低,两者均符合国家标准要求.宿舍内较高浓度(1000ppm)的CO2扩散时,前40分钟扩散速率较快,后逐渐趋于稳定.     

用氨水作为吸收剂脱除燃煤烟气中CO2的实验研究

电站CO2排放是一个迫切需要解决的问题,用氨水作吸收剂吸收烟气中CO2的研究十分重要.研究了不同氨水流量和烟气流量时的CO2吸收率.结果表明:氨与CO2的摩尔比、氨水浓度、烟气停留时间和温度等对CO2吸收率有显著影响.氨与CO2的摩尔比增大,氨水浓度增加或烟气停留时间增加,CO2吸收率均增大;反应温度增高,则CO2吸收率降低.     

氨法脱除燃煤烟气中CO_2的实验研究

利用氨水喷淋脱除燃煤烟气中的CO2温室气体是一种新的CO2捕集方法.为研究氨水浓度、CO2浓度及温度等参数对CO2脱除率的影响,以稀氨水为吸收剂,采用CO2连续在线检测,在阶梯环填料塔内进行了不同参数下的喷淋实验研究.结果表明,稀氨水同样具有较高的脱除率,随着氨水浓度的增加,反应达到平衡状态所需的时间和平衡状态时的CO2脱除率也逐渐增大;随着烟气中CO2初始浓度的增大,CO2脱除率将随之减小;在22～50℃的温度区间内,CO2脱除率受反应温度的影响显著,波动比较明显,并在40℃附近达到最大值.     

不依赖空气动力装置（AIP）排出气体中CO2浓度在线检测装置研制

根据闭式循环柴油机不依赖空气动力装置（CCDAIP）排出气体中CO2浓度在线检测的实际需求，结合CCDAIP排出气体测试的具体条件，研究了CO2浓度在线检测装置的系统构成特点，计算了确定了气水分离器等重要部件的结构参数，设计了CO2浓度在线检测流程，在国内首次研制出AIP排出气体成份在线检测装置。经CCDAIP排出气体吸收试验，表明CO2在线检测装置设计合理，测量精度等性能指标工程要求，解决了AIP排出气体CO2浓度在线检测技术关键。     

基于nRF401技术的汽车二氧化碳浓度无线检测系统的研究

应用基于nRF401无线通信芯片构建无线传感器网络,研究了基于NDIR技术的二氧化碳检测中的信号传输技术和实现方法。利用单片机对红外二氧化碳传感器进行控制和传输,并应用无线射频技术,将检测到的二氧化碳浓度数据传输给处理单元,并显示在LED屏上,实现了对二氧化碳的远程检测。与有线监测系统相比,无线监测系统以其不需要铺设明线,使监测系统组网方便、便捷,具有广泛的应用前景。     

通气对光合自养培养下蛋白核小球藻生长和有机碳成分含量的影响

为了研究通气速率、气体的CO2浓度、通气阶段对小球藻光合自养生长和小球藻有机碳成分含量的影响,分别进行了未通气体、通入空气、通入纯CO2(99.9%)条件下的小球藻光合自养培养试验。试验发现,通入空气速率为1 L/min时小球藻的生长速率最快;高浓度CO2对小球藻生长有抑制作用;在接种初期进行通气试验更有利于小球藻的生长。不同通气条件下小球藻的有机成分含量无明显差异,在通空气和通纯CO2条件下的小球藻有机碳组分中,除总脂肪酸含量有所降低外,其余有机碳组分含量都有所升高。由于通入空气有利于小球藻的生长,所以通气条件有利于提高小球藻的固碳。     

CO2-高温液态水体系下果糖分解制备5-羟甲基糠醛的研究

5-羟甲基糠醛(5-HMF)是一种重要的化工中间体,具有非常广泛的应用价值和市场前景。在CO2-高温液态水体系下,探讨了二氧化碳初始压力、反应温度以及果糖初始浓度等因素对果糖制备5-HMF的影响。结果表明,CO2-高温液态水催化体系对果糖脱水分解制备5-HMF具有较高的催化活性,在果糖初始浓度高达10%时也可获得较好的5-HMF收率。在果糖浓度为3%,CO2压力为5.0 MPa,160℃的条件下反应100 min,5-HMF的收率为54.3%,反应生成5-HMF的选择性高达57.7%,催化活性为无CO2的高温液态水的2～3倍。CO2压力对果糖分解制备5-HMF有重要影响,随着体系中CO2压力的增加,5-HMF的收率也逐渐增加,但生成5-HMF的选择性有所下降。     

Characteristic studies of a PBI/H3PO4 high temperature membrane PEMFC under simulated reformate gases

A high temperature proton exchange membrane fuel cell is considered a solution to improve the cell performance under CO-contained hydrogen and to simplify the gas purification process of a reformate fuel cell system. In this study, polybenzimidazole-based phosphoric acid-doped fuel cells are studied under simulated reformate gases of different H₂, N₂ and CO concentrations. The experimental results show that the dilution effect of N₂ has a minor impact on the cell performance in absence of CO. However, the CO poisoning increases the charge transfer resistance and leads to a substantial performance drop. This work also reveals that increasing the operating temperature can effectively improve the CO tolerance by suppressing the Pt–CO binding reaction. In addition, the CO poisoning effect becomes more significant in diluted H₂. As a result, the CO concentration should be maintained lower than a critical level to prevent a high CO coverage on the catalyst which leads to a noteworthy voltage shut-down, especially in highly diluted H₂.     

多联产能源系统与二氧化碳减排

本文提出了中国C O减排切实可行的切入点—燃煤发电行业。燃煤发电行业减排2CO的实施和我国煤炭现代化利用的能源发展战略是密不可分的。以煤气化为基础的多联产能2源系统正是一个可分阶段逐步实施的资源、能源、环境一体化的战略路线。对多联产系统不同发展阶段的多种配置的系统方案3E特性(Energy,Economics,Environment)的详细研究表明,多联产系统具有易于经济高效回收和减排CO的特点,可根据不同时间阶段和不同幅度的2CO减排需求提供不同配置的系统方案,并可逐步过渡到近零排放。基于此,本文提出了实施2多联产能源战略分阶段减排CO的技术工艺、系统方案和研发的初步设想。2     

Inhibition effect of CO on hydrogen permeability of Pd–Ag membrane applied in a microchannel module configuration

The surface adsorption effect of CO on the hydrogen permeability of a 12.5 micron-thick Pd₇₇Ag₂₃ membrane has been evaluated quantitatively under experimental conditions close to the operating conditions of the highly-efficient membrane reformer (MRF) system developed by Tokyo Gas. The permeability of the membrane was measured in the conditions of CO concentration between 1 and 5 vol.% at a temperature and pressure of up to 500 °C and 0.6 MPa, respectively. High feed flow rates and a microchannel module configuration were applied in the flux measurements to ensure that the results are obtained with limited influence of concentration polarization adjacent to the membrane surface and hydrogen depletion along the microchannel length. While the CO inhibition effect was close to negligible at 500 °C, it was significant at lower temperatures. At a feed pressure of 0.2 MPa, the CO inhibition effect was only 0.2% at a CO concentration of 1 vol.% and the effect was 3.6% at a CO concentration of 5 vol.% at 500 °C. The CO inhibition effect were 3.4% for 1 vol.% CO and 14.1% for 5 vol.% CO at 400 °C. Measurements were also carried out at a high feed pressure of 0.6 MPa to evaluate the pressure dependence of the CO inhibition effect. The CO inhibition effect decreased to 0.7% at a CO feed concentration of 5 vol.% at 500 °C. Lower CO inhibition effect were also observed at 450 and 400 °C compared to the data obtained with the feed pressure of 0.2 MPa, while the inhibition levels were almost the same at 350 °C. Though the CO inhibition effect is larger at a lower feed pressure of 0.2 MPa, the effect was only 0.2% at 1 vol.% CO at 500 °C, which is close to the operating conditions of the MRF system. This study quantitatively revealed that the CO inhibition effect on hydrogen flux is extremely small when the membrane is operated at temperatures equal to or higher than 500 °C, even for state-of-the-art thin membranes. The performance of the Tokyo Gas MRF seems thus mainly limited by concentration polarization effects.     

某环境监测业务用房空调系统节能分析

通过对某环境监测业务用房空调系统的设计,叙述了新风显热热回收、送风式通风柜、车库CO气体浓度传感器通风系统及水泵变频技术的应用及其节能效果,通过比较计算,指出了几种技术应用具有良好的节能效益。     

具有CO2减排天性的多联产能源系统

我国在不远的将来有必要要承担一定量的CO2减排义务,因此能源发展策略必须尽快考虑分阶段减排CO2的问题。多联产能源系统是一个能源、资源、环境／生态一体化的能源系统,各个发展阶段中的系统方案涵盖了CO2减排的诸多方面。本文将多联产能源系统的发展分为四个阶段,探索了我国切实可行和可持续发展的CO2减排战略路线。     

基于AspenPlus的CCRs碳捕捉系统过程模拟

采用商业软件AspenPlus对钙基吸收剂循环煅烧／碳酸化法（CCRs）的碳捕捉过程进行了模拟,讨论CCRs碳捕捉系统的能量回收问题,并运用AspenPlus软件进行灵敏度分析,研究补充碳酸钙流量对循环固体量、煅烧燃煤量和CO2捕捉率的影响．结果表明：某600Mw超临界机组引入CCRs碳捕捉系统后,机组效率下降为39．599／6,而将该碳捕捉系统回收的能量用于蒸汽轮机发电,电厂输出功率则从600MW增加到1041．90Mw．