检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：何俊捷浙江大学

学位级别：博士

伴随着我国经济的快速发展,城市生活垃圾产量大幅增加。在“双碳”背景下,焚烧处置越来越成为生活垃圾无害化、减量化和资源化的首选技术手段。碳烟颗粒是生活垃圾不完全燃烧的重要固相产物,其不仅影响炉内焚烧效率和辐射传热,还在其他... 详细信息

伴随着我国经济的快速发展,城市生活垃圾产量大幅增加。在“双碳”背景下,焚烧处置越来越成为生活垃圾无害化、减量化和资源化的首选技术手段。碳烟颗粒是生活垃圾不完全燃烧的重要固相产物,其不仅影响炉内焚烧效率和辐射传热,还在其他污染物尤其是二噁英的生成过程中扮演着重要角色,严重危害人体健康和大气环境。因此,研究生活垃圾焚烧过程中碳烟颗粒的形成机理意义重大。在此背景下,本文基于单颗粒和固定床燃烧实验装置,采用高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman)和热重分析(TGA)等表征手段,开展对复杂组分生活垃圾燃烧生成的碳烟颗粒理化性质的系统研究,同时关注燃烧火焰中碳烟的生成演化过程以及垃圾组成和实验参数对碳烟生成和氧化的影响。本文研究的主要内容和结论如下:首先,开展了针对城市生活垃圾典型单组分燃烧的碳烟颗粒理化性质及其氧化活性的详细研究。结果表明,火焰中碳烟颗粒主要以团聚体的形式存在,具有分形特征,且内部结构呈典型的“壳-核”状。相比瓦楞纸等生物质类组分,塑料类组分(聚乙烯、聚氯乙烯和化纤布)燃烧生成碳烟颗粒的沉积质量和粒径明显更大,团聚体结构也更为紧密;对碳烟内部微晶进行量化分析表明,生物质碳烟具有更规则的微晶分布,更高的石墨化程度以及更低的氧化活性。由此可知,碳烟理化性质受到垃圾组分差异的影响很大,并明确了塑料类组分为燃烧过程碳烟排放的主要来源。进一步对理化特征参数间的关联分析表明,微晶结构与石墨化程度和氧化活性之间的相关性较高,而与表面含氧官能团之间的相关性较差,揭示了碳烟氧化活性主要取决于其微观结构。碳烟颗粒的微晶曲率和层面间距越大,其内部结构的无序化水平越高,石墨化程度越低,氧化反应性越强。为进一步探究垃圾组成和实验参数对燃烧火焰中碳烟颗粒纳观结构特性的影响,搭建了基于Hencken型平面火焰燃烧器的单颗粒燃烧装置,并利用探针热泳和沉积取样技术分别进行碳烟局部和全局采样。结果表明,垃圾中混合塑料占比(挥发分含量)的提高促进了碳烟的生成,使其沉积质量、颗粒粒径和分形维数增大,同时微晶长度变短,微晶曲率和层面间距增大。其中,塑料占比为30%是碳烟沉积质量及其结构变化的关键转折点。典型实验参数对碳烟生成和氧化影响的研究结果表明,环境温度和氧气浓度的增加均促进火焰温度升高,通过增强碳烟颗粒的碳化和氧化,使其尺寸减小;其中有所不同的是,前者促使碳烟微观结构趋于有序化,导致石墨化程度增大,氧化活性降低,而后者的影响规律与之相反。针对混合垃圾扩散燃烧火焰,碳烟颗粒的生成演化过程可分为初始成核、表面生长和碳化团聚;伴随着这一过程,碳烟颗粒的平均粒径先增后减,而微晶长度变长,层面间距和微晶曲率减小,揭示了碳烟颗粒从初生向成熟的演变。针对生活垃圾中的易挥发矿物质组分,论文利用火焰发射光谱法(FES)探究了典型可燃组分单颗粒燃烧过程中原子态碱金属的释放特征。结果表明,生活垃圾燃烧火焰的发射光谱由碳烟辐射连续光谱和碱金属(钠和钾)原子特征光谱组成,印证了碳烟颗粒是火焰辐射的主要参与介质。根据比尔-朗伯定律修正FES法,进一步建立了火焰温度、碱金属光谱强度和碱金属气相浓度之间的定量关系。根据碱金属浓度曲线可知,钠和钾的动态释放特征相似,均表现出挥发分析出及燃烧阶段、焦炭燃烧阶段以及灰分反应阶段三个过程,且整体上呈双峰释放特征,但是钾的气相浓度要明显高于钠。研究表明,碱金属的释放峰值浓度受其初始含量的影响,两者之间存在较强的正相关性,碱金属含量越高,其释放能力越强。基于此认识,通过浸渍法向混合垃圾中赋存典型水溶性氯化钾,重点研究了钾含量的差异对燃烧过程中碳烟理化性质的影响。结果表明,钾含量的增加使得挥发分火焰中钾气相浓度有所提高。随着混合垃圾中的钾含量增加至5%,火焰中碳烟颗粒的尺寸减小且均匀化,分形维数略有增大,而微晶曲率和层面间距均增大,表明碳烟颗粒的微观结构向无序化发展,石墨化程度降低。同时,热重分析结果表明碳烟颗粒的氧化活性得到增强,表观活化能从167 k J/mol降低至124 k J/mol。结合焚烧碱金属的迁移转化特性,明晰了生活垃圾扩散燃烧火焰中钾的迁移路径与碳烟颗粒的生成演化过程的内在关联,两者之间的相互作用可抑制碳烟生成和催化碳烟氧化。最后,搭建了固定床燃烧实验装置,开展了生活垃圾层状燃烧过程中碳烟颗粒生成特性的研究。首先通过正交试验法探究了典型实验参数和垃圾物性对碳烟生成的影响,发现过量空气系数和混合塑料占比分别是影响碳烟生成的主要实验参数和物性参数,并据此研究了较优燃烧工况下高热值混合垃圾层燃碳烟颗粒的形成机理。Py-GC/MS分析结果表明,成熟碳烟颗粒由高度芳香性内核和外部含氮、氧等原子侧链组成,且随着垃圾中混合塑料占比的增加,碳烟热解PAHs的相对含量有所提高。PAHs作为碳烟颗粒的前驱物,其相对

关键词：生活垃圾焚烧碳烟颗粒碳烟氧化活性焚烧碱金属

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基于城市生活垃圾火焰辐射光谱的可燃组分在线预测新方法

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中国电机工程学报 2020年第9期40卷 2959-2966页

作者：何俊捷黄帅王亚飞胡钦炫黄群星严建华能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027 光大环保技术研究院(南京)有限公司江苏省南京市211100

提出一种基于城市生活垃圾火焰辐射光谱的典型可燃组分含量在线预测新方法。实验对象为包括3种纸,4种生物质,3种纤维,2种果皮以及3种塑料在内的15种典型可燃组分,同时测量其在不同温度下的火焰辐射光谱。基于多变量最小化方法,通过拟合... 详细信息

提出一种基于城市生活垃圾火焰辐射光谱的典型可燃组分含量在线预测新方法。实验对象为包括3种纸,4种生物质,3种纤维,2种果皮以及3种塑料在内的15种典型可燃组分,同时测量其在不同温度下的火焰辐射光谱。基于多变量最小化方法,通过拟合某700t/d生活垃圾焚烧炉中燃烧火焰450~500nm波段内的光谱,可得到燃烧火焰的温度和发射率。利用该温度下每种可燃组分的火焰光谱,对各组分在燃烧垃圾中所占的比例进行反演。结果表明,城市生活垃圾的燃烧火焰光谱主要以粒子的热发射以及Na和K的原子发射主导;通过光谱拟合获得的温度高于热电偶测量温度;利用典型组分的火焰光谱可以很好地表征混合城市生活垃圾燃烧的火焰光谱,并获得典型组分的比例,其中瓦楞纸和木材的平均比例均超过10%,占据主导地位,塑料类的总体比例约为20%;基于各可燃组分比例计算得到的表观热值与机组功率成线性关系。文中开发的新方法能够在线并且准确地获取焚烧炉中城市生活垃圾组分信息,对改善和提高城市生活垃圾燃烧控制性能具有重要的意义。

关键词：城市生活垃圾(municipal solid waste,MSW) 火焰辐射光谱可燃组分

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基于支持向量机的大型生活垃圾焚烧炉排炉运行参数预测

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 221-228页

作者：姜明男汪守康何俊捷白力杜海亮王松黄群星能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027 上海康恒环境股份有限公司上海市青浦区201703 阿里云计算有限公司浙江省杭州市311100

以750t/d大型生活垃圾焚烧炉为对象,提出了一种基于支持向量机的大型生活垃圾焚烧炉排炉运行参数预测模型。该模型以实际焚烧炉状态参数作为输入变量,对焚烧炉运行控制过程中最主要的4个参数,包括燃烧炉排速度、燃尽炉排速度、一次风机... 详细信息

以750t/d大型生活垃圾焚烧炉为对象,提出了一种基于支持向量机的大型生活垃圾焚烧炉排炉运行参数预测模型。该模型以实际焚烧炉状态参数作为输入变量,对焚烧炉运行控制过程中最主要的4个参数,包括燃烧炉排速度、燃尽炉排速度、一次风机变频控制柜输出频率、二次风机变频控制柜输出频率进行目标预测。结果发现,通过对原始分布式控制系统数据采用ReliefF算法辅以人为筛选进行降维,获取与目标参数相关的特征变量,可以有效实现以上4个目标参数的预测,预测精度分别为:95.64%、99.61%、95.07%、97.09%,基本满足焚烧炉控制精度要求,从而为大型垃圾焚烧炉排炉的自动运行奠定基础。

关键词：炉排炉运行参数支持向量机分类预测

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600 MW大型燃煤锅炉变负荷燃烧诊断

600 MW大型燃煤锅炉变负荷燃烧诊断

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中国环境科学学会2022年科学技术年会--环境工程技术创新与应用分会场

作者：汪守康李敏李佳钰何俊捷崔庆伟吴可泽梁银河黄群星浙江大学浙江浙能兰溪发电有限责任公司

以浙江浙能兰溪电厂4号600 MW大型燃煤锅炉为研究对象,阐述了在双碳背景下,对锅炉负荷变动时,锅炉燃烧特性及污染物排放特性进行研究的必要性。通过对比分析典型负荷下稳态工况时烟气走向上的受热面壁温变化情况,得到锅炉在不同负荷的... 详细信息

以浙江浙能兰溪电厂4号600 MW大型燃煤锅炉为研究对象,阐述了在双碳背景下,对锅炉负荷变动时,锅炉燃烧特性及污染物排放特性进行研究的必要性。通过对比分析典型负荷下稳态工况时烟气走向上的受热面壁温变化情况,得到锅炉在不同负荷的受热面壁面温度变化规律,利用一元二次方程拟合,揭示了NO与负荷之间的关系;通过研究起炉过程中的火焰图像及动态运行数据,介绍了基于火焰图像的燃烧诊断的原理,展示了火焰图像在燃烧诊断的基本应用方法——温度场重建及燃烧特征判别,同时结合NO生成机理和皮尔逊相关系数分析对起炉过程中影响NO生成的因素进行了研究,建立了NO生成模型。

关键词：双碳燃煤锅炉变负荷燃烧诊断火焰图像氮氧化物

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一种立式城市餐厨废弃物排污井堵塞清淤设备

一种立式城市餐厨废弃物排污井堵塞清淤设备

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作者：许伟韩纪文何俊捷 211100 江苏省南京市麒麟科技创新园智汇路300号B单元二楼

本发明属于排污井技术领域，尤其是一种立式城市餐厨废弃物排污井堵塞清淤设备，包括支架与清淤车，清淤车设置在所述支架的一侧，支架的上表面固定安装有升降支撑机构，升降支撑机构对清淤设备进行支撑与升降工作。该立式城市餐厨废弃... 详细信息

标准号: CN113136939A

本发明属于排污井技术领域，尤其是一种立式城市餐厨废弃物排污井堵塞清淤设备，包括支架与清淤车，清淤车设置在所述支架的一侧，支架的上表面固定安装有升降支撑机构，升降支撑机构对清淤设备进行支撑与升降工作。该立式城市餐厨废弃物排污井堵塞清淤设备，通过设置搅拌机构，能够对排污井内的淤泥进行搅拌，搅拌刀片将淤泥中体积过大的废弃物进行破碎，便于清淤管道进行抽吸，搅拌电机通过斜齿轮组驱动搅拌管进行转动，搅拌刀片沿着螺纹线进行路径阵列，便于对淤泥进行搅拌，从而能够防止体积过大的废弃物造成清淤管道的堵塞，解决了现有的抽污泵式的清淤设备容易被体积过大的废弃物造成设备堵塞的技术问题。

关键词：清淤设备排污井清淤支架废弃物淤泥升降支撑机构餐厨废弃物搅拌刀片堵塞搅拌电机搅拌机构路径阵列设备堵塞斜齿轮组搅拌管螺纹线上表面抽吸污泵破碎转动升降驱动支撑

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一种河道淤泥清理装置及其使用方法

一种河道淤泥清理装置及其使用方法

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作者：许伟韩纪文何俊捷 211100 江苏省南京市麒麟科技创新园智汇路300号B单元二楼

本发明公开了一种河道淤泥清理装置及其使用方法，属于河道淤泥清理技术领域。一种河道淤泥清理装置，包括桶体和平板，所述桶体上安装有四个支撑柱，所述桶体上连通安装有出料管，所述出料管上安装有用于控制淤泥排出的阀门。本发明通... 详细信息

标准号: CN113089756A

本发明公开了一种河道淤泥清理装置及其使用方法，属于河道淤泥清理技术领域。一种河道淤泥清理装置，包括桶体和平板，所述桶体上安装有四个支撑柱，所述桶体上连通安装有出料管，所述出料管上安装有用于控制淤泥排出的阀门。本发明通过设置第一电机、第一转轴、第二转轴、第一齿轮、链条、圆板和搅碎头，搅碎头可以将大的淤泥块搅碎，从而淤泥不会堵塞管道，通过设置第二电机、第三转轴和刮板，启动电机可以控制刮板转动，刮板可以将淤泥刮下来，通过设置移动板、弹簧、移动板、凸轮、齿条、第二齿轮、固定杆、第二水泵、水管和喷头，启动水泵从喷头处喷出水，有利于清理操作，且喷头可以往复转动，能喷到更大的面积。

关键词：喷头淤泥河道淤泥搅碎桶体转轴清理装置出料管移动板齿轮刮板水泵电机控制刮板启动电机往复转动固定杆支撑柱齿条出水弹簧阀门排出圆板连通水管转动链条堵塞

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一种低耗能自清洁蹲便器节水装置

一种低耗能自清洁蹲便器节水装置

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作者：何俊捷刘书政丁雨杨胜 210000 江苏省南京市麒麟科技创新园智汇路300号B单元二楼

本发明公开了一种低耗能自清洁蹲便器节水装置，包括洗手池，所述洗手池漏水口固定一号导管，所述一号导管连接副水箱，所述副水箱内部设有过滤机构，所述过滤机构是由固定在副水箱与一号道管连通处的过滤箱、开在过滤箱上的过滤筛网共... 详细信息

标准号: CN106703137B

本发明公开了一种低耗能自清洁蹲便器节水装置，包括洗手池，所述洗手池漏水口固定一号导管，所述一号导管连接副水箱，所述副水箱内部设有过滤机构，所述过滤机构是由固定在副水箱与一号道管连通处的过滤箱、开在过滤箱上的过滤筛网共同构成的，所述副水箱外壁；且靠近下端处加工流水孔，所述流水孔内固定二号导管，所述二号导管另一端连接三通管，所述三通管内设置泄流机构。本发明的有益效果是，本装置通过将污水与净水结合的方式进行冲厕，减少了单次冲厕用水量，同时冲厕完毕后会有部分净水进行清洗，保证了蹲便器的清洁卫生。装置在设计上结构简单、合理，便于安装；整套装置均可采用廉价PVC材料制作，成本较低，易于维护。

关键词：副水箱导管过滤机构蹲便器过滤箱流水孔三通管洗手池冲厕净水冲厕用水量便于安装导管连接过滤筛网节水装置清洁卫生一端连接整套装置低耗能连通处漏水口内固定自清洁道管外壁下端泄流清洗污水制作加工保证维护

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一种低耗能自清洁蹲便器节水装置

一种低耗能自清洁蹲便器节水装置

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作者：何俊捷刘书政丁雨杨胜 350300 福建省福州市福清市江镜镇前张村67号

标准号: CN106703137A

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一种基于激光雷达的锅炉给料自动控制方法及系统

一种基于激光雷达的锅炉给料自动控制方法及系统

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作者：董益斌黄群星王敬宇汪守康林诚乾何俊捷 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号

本发明公开了一种基于激光雷达的锅炉给料自动控制方法及系统，该方法包括：通过实时获取的点云数据信息以及锅炉炉膛出口氧气浓度测量值，通过模糊‑预测控制算法计算得到最优给料量，并结合基于点云数据信息实时计算得到的传送带物料... 详细信息

标准号: CN116182186A

本发明公开了一种基于激光雷达的锅炉给料自动控制方法及系统，该方法包括：通过实时获取的点云数据信息以及锅炉炉膛出口氧气浓度测量值，通过模糊‑预测控制算法计算得到最优给料量，并结合基于点云数据信息实时计算得到的传送带物料厚度，计算得到当前最优控制频率，从而对传送带运行频率实现最优控制。本发明针对目前炉膛出口氧浓度自动控制系统不可靠不稳定的现状，提供了一种通过模糊‑预测控制方法实现的高可靠性、高稳定性的炉膛出口氧浓度自动控制系统，提升了锅炉运行过程的稳定性和安全性，具有设备简单、安装便捷、经济性高、稳定性高、能实时更新等优点，为电厂锅炉运行的发展提供了支撑。

关键词：自动控制系统传送带点云数据炉膛出口最优控制锅炉炉膛出口锅炉运行过程氧气浓度测量预测控制算法模糊电厂锅炉高可靠性高稳定性激光雷达实时更新实时获取实时计算预测控制运行频率给料量给料锅炉支撑

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一种基于激光雷达的传送带上投料速率及其热值的测量系统及方法

一种基于激光雷达的传送带上投料速率及其热值的测量系统及方法

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作者：黄群星王敬宇汪守康林诚乾董益斌何俊捷 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号

本发明公开了一种基于激光雷达的入炉燃料传送带上投料速率及其热值的测量系统及方法，所述系统包括激光雷达，布置于传送带上方、用于对传送带上物料进行扫描；工控计算机，用于接受激光雷达采集的点云数据信息，并进行物料的体积计算... 详细信息

标准号: CN114964360B

本发明公开了一种基于激光雷达的入炉燃料传送带上投料速率及其热值的测量系统及方法，所述系统包括激光雷达，布置于传送带上方、用于对传送带上物料进行扫描；工控计算机，用于接受激光雷达采集的点云数据信息，并进行物料的体积计算和含水量检测，从而输出该时刻下物料的体积和实际热值，并基于实际热值调控传送带速度。本发明创造性地建立了物料含水率和反射率的数学模型，并根据该数学模型反推物料的含水率，进而可以通过物料的含水率、投送速率、热值来计算扫描区域内物料的实际热值，通过比较实际热值与设计热值，利用工控机实时调控传送带的运行速度，以保证入炉热值的稳定。本发明有效提升了锅炉运行过程的稳定性和安全性。

关键词：传送带激光雷达数学模型含水率入炉锅炉运行过程工控计算机含水量检测测量系统点云数据扫描区域实时调控体积计算物料含水投送反射率工控机反推投料扫描采集燃料输出调控保证

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