稻壳在固定床中空气气化的数值模拟

利用Aspen Plus建立稻壳在上吸式固定床气化炉内的空气气化模型,该模型预测气化温度、产气组分和热值,与试验数据吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究空气当量比ER值对气化温度、气体组分、产气热值以及气化效率的影响。结果表明:随着ER值的增加,气化温度逐渐升高,CO、H2和N2含量逐渐增加,而CH4和CO2含量逐渐减少,热值和气化效率也随之降低。     

CO2气氛下乌拉盖煤热解过程中气体释放特征及机理

在热重分析仪上以CO2为气化介质,制取了不同温度下乌拉盖煤半焦,并采用SEM和FTIR分析半焦的物化特性变化规律。利用TG-FTIR研究其气相产物的析出规律和机理。研究发现,煤焦表面孔隙随着挥发分的析出逐渐变得发达直至变形塌陷。褐煤中的有机官能团主要在320~850℃断裂缩合,850℃时褐煤已基本气化完全。烷烃类气体主要在热解阶段析出,由甲基、亚甲基、甲氧基中C—H键的断裂、重组所致;热解段CO的析出归因于羧基等含氧官能团的断裂,气化段是由于CO2气氛参与了焦炭的气化反应。     

猪粪热解特性及其动力学研究

在程序控温热重分析仪上进行了不同升温速率(10,20,30,50℃/min)的猪粪热解失重试验,获得了猪粪热解特性参数;采用分布活化能模型(DAEM)进行动力学分析,计算得到整个热解过程的活化能和频率因子的分布规律。结果表明,猪粪热解过程呈现失水干燥段、热解过渡段、挥发分析出段和碳化段,升温速率对猪粪的热解有一定的影响,表现为随升温速率的升高,DTG曲线向高温侧移动;动力学分析表明,猪粪热解活化能在52~113 kJ/mol变化,低于锯末、稻壳、稻秆、椰壳热解的活化能,说明猪粪较其他生物质易受热分解;同时猪粪热解的活化能和频率因子之间存在动力学补偿关系,但整个热解过程中这种补偿关系呈分段趋势。     

热解终温度对生物质半焦结构特性的影响

利用固定床制备不同终温生物质半焦。对所制半焦采用热重分析仪、扫描电镜、比表面积及孔径分析仪对半焦孔隙结构、在固定床中反应过程、半焦孔隙结构变化规律等进行分析,对所得实验数据采用分型FHH方程对进行拟合计算。结果表明:热解制焦终温越高,燃烧过程中半焦碳转化率越低;所制取的终温为600℃的半焦,表面最粗糙,孔隙最大;热解制焦终温越高,半焦表面越粗糙,半焦吸附性能越强,且分形维数D_(FHH)越大。     

火电厂锅炉钢架安装过程的动态仿真

将仿真技术应用于火电厂锅炉钢架的安装过程,对锅炉钢架零部件建立模型,然后进入Solidworks软件的装配体界面完成钢架的装配.用Solidworks自带的Animator插件来实现锅炉钢架安装过程的三维动态仿真,Solidworks虚拟锅炉钢架的过程和施工场景增强了电建施工人员对锅炉钢架整个施工过程的感性认识,提升了人员的培训效果,同时为管理者合理安排施工提供了决策依据.     

动画仿真技术在“锅炉原理”课程教学中的应用

将动画仿真技术应用于"锅炉原理"课程的教学过程,即用Solidworks软件对锅炉结构进行建模并动态仿真锅炉的安装过程及工作原理,可增强学生对电厂结构及其工作原理的感性认识,激发学生的学习兴趣,提升课堂教学效果.     

四角切圆煤粉燃烧过程的数值研究

基于数值模拟的工程需要,把煤粉燃烧过程细分为煤粉气相组分的热解析出、挥发分的湍流燃烧以及焦炭的燃烧三个部分,按照边界条件计算、锅炉燃用的煤粉收到基元素以及工业分析,进行的质量份额的数值研究,结果显示,所采用的方法是可行的,计算的结果是合理的。     

不同扇形角度气膜冷却的数值模拟

基于控制容积法和协调一致的求解压力-速度耦合方程的半隐方法(SIMPLE),采用RNG k-ε紊流模型对单个扇形喷孔的气膜冷却流场的传热特性进行了数值模拟。通过比较不同扇形角度的最佳吹风比下的冷却效率,得出:对于孔排布局,γ=60°为最佳扇形角度,且吹风比M=0.7对应的气膜冷却效率最高;对于单排布局,吹风比γ=45°为最佳扇形角度,且吹风比M=1.0为最佳吹风比。     

松木屑与褐煤催化共气化特性实验研究

为了更加深入地了解松木屑及褐煤催化气化特性,对松木屑进行酸洗脱灰预处理,采用同步热分析仪研究松木屑灰成分中碱金属及碱土金属元素在气化过程中的作用,同时尝试将不同浓度催化剂(K2 CO3及CaO)添加到酸洗脱灰/褐煤样品中,研究松木屑灰成分、不同催化剂浓度以及催化剂种类对松木屑与褐煤催化共气化特性影响规律。实验结果表明,脱灰预处理对于生物质的单独气化影响不大,通过木屑/煤样与脱灰木屑/煤样对比可以断定生物质灰成分中碱金属及碱土金属对生物质与煤共气化有催化作用,其中添加 K2 CO3催化剂样品在650℃以后催化作用明显,且最大焦炭气化速率随 K2 CO3比例增加呈先增大后减小的规律,其中7％ K2 CO3脱灰木屑/煤气化速率最大,表现出更好的催化作用。同浓度下CaO样品的催化作用要弱于K2 CO3样品,但其在挥发分析出阶段的最大析出速率始终高于 K2 CO3样品,与浓度无关。     

褐煤热分析及热解过程析出气体的实验研究

利用热重法对褐煤进行热解实验,并通过动力学分析得出适合该煤种热解的温度区间;利用自建的固定床热解装置在该温度范围内考察热解终温、恒温时间、升温速率对乌拉盖褐煤热解产物产率和析出气体组分的影响。实验表明:褐煤热解过程主要分为3个阶段;在300~550℃热解时最剧烈;热解终温对产物产率和析出气体组分影响明显,恒温时间的影响不大,升温速率仅对气体组分影响明显。