生物油/柴油乳化油制备及其在柴油机上的燃烧试验研究

采用Span-80/Tween-80复合乳化剂配制生物油/柴油乳化油,并在单缸直喷式柴油发动机试验台上研究其燃烧特性以及NOx、CO、CH4和碳烟等排放特性。结果表明:当所用乳化剂亲水亲油平衡(hydrophilic lipophilic balance,HLB)值为6.0时,生物油质量分数为5%和10%的乳化油性质稳定,稳定时间分别可达242和125 h;乳化油的热重特性与柴油基本一致;2种乳化油燃烧的有效热效率均高于柴油;与柴油相比,相同负荷下乳化油燃烧时NOx、CH4和碳烟排放较低,特别是CH4和碳烟排放量明显下降;当乳化油中生物油含量较低时,CO排放量与燃用柴油时的CO排放量相近;但当生物油含量较高时,乳化油燃烧释放的CO量要高于柴油。     

铁矿石载氧体甲烷还原热重动力学分析

介绍了一种能够同时实现高效率发电和低能耗分离CO₂的新颖电站锅炉燃烧方式—化学链燃烧（chemicalloopingcombustion,CLS）,并基于徐州利国铁矿矿石制备铁基载氧体,以CH₄为还原性气体进行了热重实验（thermogravimetric analysis,TGA）,并针对TGA曲线数据进行了化学动力学分析。分析结果表明,温度是影响载氧体还原程度的重要因素,温度升高导致还原速率加快、还原程度加深。还原反应过程在450～700℃温度段由扩散控制的Valensi方程模型控制,而在850～1050℃温度段则由收缩球体模型控制,并依据模型分别计算出了相应模型的活化能和频率因子,为CLC应用于电力生产领域提供了理论指导。     

尿素水溶液雾化热分解特性的建模及模拟研究

基于FLUENT平台对尿素水溶液(urea-water-solution,UWS)液滴的蒸发和热分解特性进行建模和数值模拟研究。对单个尿素水溶液液滴采用快速混合模型(rapid mixingmodel,RM)模拟液滴蒸发,并考虑运动和变化特性,对尿素水溶液液滴采用拉格朗日轨道模型跟踪;同时建立液滴的化学动力学模型,液滴与气相两相耦合之间考虑了动量、质量和热量,研究发现温度窗口对尿素热分解的重要性:对于给定溶液流量和液滴粒径,温度达到406K时,液滴中的水几乎就蒸发完全,此时尿素开始逐步热分解,NH3的转化率随温度和停留时间的增加而增加,并在温度650K以上达到比较好的热分解效果,当温度达到700~735K附近时,热分解转化率达到最大值,温度继续升高时,因高温空气的氧使得NH3被氧化,浓度降低至零。另外,还将计算结果与试验测量数据进行了对比,以保证数值研究结论的可靠性。     

气化剂预热温度对加压湍动循环流化床煤气化的影响

在实验室规模加压湍动循环流化床气化炉上,研究了气化剂预热温度对煤气化特性的影响。结果表明：气化介质温度从400℃提高到700℃后,煤气热值增加21%;煤气中可燃组分H₂和CO浓度分别从10.55%和9.57%提高到13.62%和13.12%;不可燃组分N₂和CO₂浓度分别从61.03%和16.14%降低到57.03% 和13.7%;甲烷含量变化较小;冷煤气效率由49.3%增加到56%。碳转化率和干煤气产率随气化剂预热温度的不同变化较小。实现了循环流化床提升段下部湍动流化、上部环核流动的特殊流场结构,与已有研究结果相比,煤气热值、煤气产率、冷煤气效率都略有提高,更加适合煤气化。     

粉煤流化床(PC-FBC)中氧化二氮的排放特性

在一台热输入为0.3MW的热态试验装置上,首次对粉煤流化床燃烧技术的氧化二氮(N_2O)排放特性进行了试验研究。本文利用试验数据,结合流化床燃烧中N_2O生成与分解的有关机理,系统地讨论了床内温度T_b(℃)、二次风份额R_2(％)、烟气氧浓度O_2(％)等因素对粉煤流化床(PC-FBC)N_2O排放的影响规律,为有效控制PC-FBC的N_2O排放提供了理论基础。