生物质流化床富氧气化过程热平衡模型

基于元素守恒、化学反应平衡和能量守恒,考虑碳不完全转化因素,建立生物质流化床富氧气化的热平衡模型。采用非平衡当量因子对气化反应平衡常数进行修正,修正后的模拟数据与文献数据吻合良好。利用该模型模拟富氧浓度和原料含水率对气体组分、气体热值和气化效率的影响。模拟工况下的结果表明:富氧浓度从21%增至100%,可燃组分含量增多,气体热值从6.37 MJ/m~3增至11.44 MJ/m~3,气化效率不断增大;原料含水率从零增至35%,气化炉温不断降低,可燃组分减少,气体热值从5.45 MJ/m~3降至4.65 MJ/m~3。     

相变蓄热式PV/T集热器的试验研究

为冷却光伏组件,用定型相变材料填充管板式PV/T集热器,并以无集热器组件和保温材料填充的集热器为参照组,进行了工质(水)温升及对组件冷却效果的试验。试验结果表明:采用相变材料填充的相变蓄热式集热器能明显降低组件温度,并提高了热能利用率,其冷却效果和工质温升均优于保温材料填充式集热器;在流量为30 L/h的开式水冷条件下,相变材料填充式集热器工质(水)的平均温升为5.6℃,平均获得热能702k J/h,组件温度平均降低了6.8℃,理论光电转换效率提高了3.4%;使用相变蓄热式集热器的组件温度变化约滞后于太阳辐射变化2 h,最低效率时刻避开了辐射值最大时刻,全天效率得到提高。     

基于小波模极大值的湍动流态化流型转变特性研究

在提升管直径为0．06m,高度为5rn的冷态流化床试验装置上,使用基于信号奇异性检测的小波模极大值法,研究鼓泡流态化到湍动流态化的流型转变特性,获得相应的流型转变初始速度。使用压力波动平均振幅法和标准偏差法对压力波动信号进行分析,得到的转变初始速度相互之间的最大标准偏差为10．8％,说明这3种方法均能正确判断鼓泡流态化到湍动流态化的流型转变初始速度。与后两种方法相比,小波模极大值法有使用数据量少、分析速度快的优点。     

气化剂预热温度对加压喷动流化床煤部分气化的影响

在0.1MW加压喷动流化床气化试验装置上成功验证了高温气化介质煤气化新概念,并对气化介质预热温度对煤部分气化特性的影响进行了研究.结果表明,气化介质温度从300℃提高到700℃后,煤气中N2浓度降低导致煤气热值增加幅度达23%,煤气中可燃组分H2和CO浓度分别从10.6%和10.5%上升到15.2%和12.2%,不可燃组分N2和CO2浓度从60.3%和15.3%降低到55.7%和13.5%,而甲烷含量基本不变;相应的冷煤气效率由48.7%增加到59.6%.气化介质预热温度的变化对碳转化率和干煤气产率影响不大.     

还原性气氛下水冷壁材料15CrMoG的高温腐蚀特性

针对多数电厂在低氮燃烧还原性气氛下水冷壁高温腐蚀严重的现状,在高温管式炉中进行水冷壁材料15CrMoG的高温腐蚀试验.试验中以配制好的标气模拟锅炉水冷壁贴壁处的2种还原性气氛,试片表面涂积灰模拟灰腐蚀影响.通过腐蚀增重曲线分析不同气氛和积灰对于腐蚀的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）和能量色能谱（EDS）观测材料试片的腐蚀微观形貌和元素成分,研究高温腐蚀机理.结果表明,CO+H₂S+O₂+N₂气氛比H₂S+O₂+N₂气氛的腐蚀能力更强,CO使得腐蚀能够持续进行,有积灰试片的腐蚀程度略高于无积灰试片;致密氧化层以及Cr元素向金属基体富集的特性能够减缓H₂S渗透腐蚀,CO的存在削弱氧化层和Cr的保护作用;积灰中的碱金属能够向金属基体迁移,碱金属盐类能够破坏氧化层并且侵蚀金属基体,但是在还原性气氛下积灰腐蚀受到一定抑制.     

异构数据库加解密系统的关键技术研究与实现

对数据进行加密是保护信息机密性的一种有效途径,针对一般加解密系统的异构数据库兼容性差以及密文查询方式单一的问题,提出了一种新的数据库加密方式：以领域元数据为支撑,采用对象关系映射模型屏蔽异构数据库,通过构建密文索引来实现灵活多样的密文查询;设计并实现了异构数据库加解密系统。实验结果和理论分析表明：系统能够支持多种类型数据库的加解密,提供多种方式的密文查询,并提高了数据库加密的安全性。     

双流化床全场气固流动的数值模拟研究

以自行设计的双流化床装置为研究对象.以欧拉双流体模型为基础,采用FLUENT软件对双流化床装置的全场气固流动特性进行数值模拟探究.分析了燃烧炉的流化风量对其内部颗粒分布与运行情况的影响.认为随着燃烧炉底部流化风量的增加,燃烧炉内整体颗粒浓度逐渐降低,靠近出口位置的颗粒上行速度增加.     

城市水-能源-粮食耦合协调发展研究

水资源、能源、粮食是我国的重要资源,三者之间相互依存,在城市发展过程中起着重要作用,是城市可持续发展的重要基础资源。以上海市为例,构建上海市W-E-F (Water-Energy-Food 简写为W-E-F)系统的综合评价指标体系,采用熵值法和变异系数法对指标赋权,然后建立耦合协调度模型,分析上海市W-E-F系统和各子系统间协调发展水平,并应用灰色GM (1, 1)模型预测2018—2025年上海市W-E-F系统的耦合协调度发展趋势。结果显示:上海市W-E-F系统发展分为两个阶段,第一阶段为2003—2013年,W-E-F系统呈下降趋势;第二阶段为2013—2017年,W-E-F系统呈稳定上升趋势,并在未来2018—2025年耦合协调度呈稳定上升趋势,至2025年过渡到良好协调发展水平,但未上升到优质协调发展水平。上海市应继续提高资源利用效率,拓展城市协调发展空间。     

西部调水下长期气候效应研究

调水工程是优化配置水资源的战略措施，我国从1950年代就开始研究西部调水工程。然而，区域外调水的引入必将打破受水区原有的水热平衡，改变当地大气-陆面间的水分、能量交换过程，进而影响局地气候。因此有必要开展有关调水的区域气候效应研究。利用CMIP5中的全球气候模式MPI-ESM-MR输出结果作为区域气候模式RegCM4的初始场和边界场，研究在2021—2050年两种典型浓度路径情景下西北地区调水灌溉对区域气温、降水以及能量收支的影响。结果表明，大面积调水灌溉对全年的气温和降水均产生了影响，其影响在夏季尤为明显。具体来说，蒸散发在夏季明显增加(潜热通量增加35～45 W·m^-2)，显热通量降低，导致夏季地温降低了近2℃。夏季降水增加主要在受水区及周边天山、祁连山和昆仑山等山脉附近，低空环流异常变化和对流上升运动增强为夏季降水的变化(增加0.5～1 mm·d^-1)提供了动力条件，增加了受水区及周边高山地区的对流性降水潜力。此外，大面积调水灌溉使得该地区产生了复杂的大气环流变化，气象要素在600～925 hPa的垂直梯度发生了明显改变。     

可燃生活垃圾气化Ca-Fe复合金属氧化物的原位固硫性能

气化技术可有效缓解因可燃生活垃圾产量不断增加而衍生的环境问题,但仍需要对气化产生的H₂S和SO₂进行脱除以降低硫污染物排放风险。可燃生活垃圾组成的复杂性决定了需要开发适宜的双效固硫剂以对H₂S和SO₂一步脱除。原位固硫指将气化原料与固硫剂预先混合,气化与硫脱除同时进行且硫污染物被固定于灰渣中。本文使用聚苯乙烯颗粒、木屑等典型组分配制可燃生活垃圾作为气化原料,以CO₂为气化剂,采用球磨法制备了一系列Ca-Fe复合金属氧化物作为固硫剂并对其原位固硫性能进行了研究。结果表明,在600℃气化温度下,Ca-Fe复合金属氧化物中的CaO/Fe₂O₃比例对固硫率产生影响,且两者质量比为1∶1时固硫性能最佳,固硫率可达82.65%。作为对比,CaO和Fe₂O₃单一组分固硫率仅分别为65.57%和74.12%。BET、SEM等分析表明CaO、Fe₂O₃球磨形成复合金属氧化物时产生相互作用并影响粒径分布、孔径、比表面积等物化性质,且能够改善固硫剂的烧结现象,质量比为1∶1时综合作用效果最优。