检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2024年第9期75卷 3103-3112页

作者：祝赫张仪齐娜娜张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

采用无黏性双流体模型、基于颗粒动理学的双流体模型以及Brandani和Zhang简化双流体模型探究了颗粒黏性对液固散式流化特性的影响规律。经与文献中实验数据和Gibilaro公式计算值对比后发现:3种双流体模型均能较好地预测整体固含率,与实... 详细信息

采用无黏性双流体模型、基于颗粒动理学的双流体模型以及Brandani和Zhang简化双流体模型探究了颗粒黏性对液固散式流化特性的影响规律。经与文献中实验数据和Gibilaro公式计算值对比后发现:3种双流体模型均能较好地预测整体固含率,与实验值相对偏差在3%以内,其中无黏性双流体模型和简化双流体模型对固含率预测更符合散式流态化特点;3种双流体模型对时均颗粒轴向速度预测均呈现整体环核结构的固有属性,其中简化双流体模型在较低和较高两组液速工况下预测的相对偏差平均值分别为0.277和1.028;当入口液速突然变化后,收缩过程中简化双流体模型对响应时间预测准确度略高,而膨胀过程中因低浓度区界面不稳定以及膨胀过程中床内颗粒形成的由浓到稀过渡段延长了稳定时间,3种模型预测均与理想过程存在一定偏差,其中液速较低时三者差异不明显,但液速较高时简化双流体模型准确性略高。基于颗粒动理学的双流体模型对动态过程模拟的计算耗时最长。

关键词：流态化计算流体力学流体动力学双流体模型液固两相流颗粒黏性

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Fe、La掺杂和氧缺陷对CeO_(2)表面吸附As_(2)O_(3)的密度泛函理论研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1149-1161页

作者：卢鲲鹏张凯华张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电... 详细信息

采用密度泛函理论研究了As_(2)O_(3)(g)在Fe、La掺杂CeO_(2)(110)表面及氧缺陷LaCeO(110)表面的吸附行为,探索了LaCeO表面砷吸附能力显著高于FeCeO表面的主要原因。结果表明,As_(2)O_(3)(g)的吸附效果与吸附位点数量、吸附能、键长和电荷转移密切相关。纯CeO_(2)表面的吸附主要为化学吸附,吸附能绝对值大于−4.22 eV,电荷转移量为(−0.19)−(−0.31)e,As_(2)O_(3)得到电荷带负电,起表面受主作用,因此吸附量较小。FeCeO(110)表面新增Fe顶位和Bridge-2桥位两个吸附位,其中,Fe顶位为化学吸附,Fe掺杂改变了FeCeO表面电子分布和晶格结构,但并未改变As_(2)O_(3)与FeCeO之间的电荷转移方向,因此,As_(2)O_(3)仍呈负离子形式吸附。LaCeO(110)表面新增了三个吸附位:La顶位、Bridge-3桥位和Hollow-2空位,La掺杂改变了As_(2)O_(3)与LaCeO之间的电荷转移方向,使得As_(2)O_(3)失电子呈正离子吸附,起表面施主作用,因此,吸附能力增强。无O_(2)环境下,单一O缺陷LaCeO(110)表面吸附能力低于完整LaCeO表面;有O_(2)环境下,O缺陷有利于As_(2)O_(3)的吸附。

关键词：密度泛函理论二氧化铈 Fe、La掺杂 As_(2)O_(3)吸附 O缺陷

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FeCeLaO/粉煤灰基SiO_(2)-Al_(2)O_(3)中低温烟气脱砷及抗硫性能

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动力工程学报 2025年第4期45卷 602-611页

作者：王凯张凯华张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

采用碱熔-酸洗法对粉煤灰表面进行改性,制备活性Si-Al载体,同时以Fe、Ce、La复合氧化物为活性组分,采用共沉淀法制备FeCeLaO/活性Si-Al载体复合吸附剂,通过X射线荧光光谱、比表面积测定、X射线衍射图谱等对吸附剂进行表征,进而研究温度... 详细信息

采用碱熔-酸洗法对粉煤灰表面进行改性,制备活性Si-Al载体,同时以Fe、Ce、La复合氧化物为活性组分,采用共沉淀法制备FeCeLaO/活性Si-Al载体复合吸附剂,通过X射线荧光光谱、比表面积测定、X射线衍射图谱等对吸附剂进行表征,进而研究温度、Si/Al质量分数比、FeCeLaO负载率对复合吸附剂脱砷和抗硫中毒能力的影响。结果表明:活性Si-Al载体的脱砷能力随Si/Al质量分数比的增大和吸附温度的升高均先升高后降低,最佳Si/Al质量分数比为1.85,此时脱砷效率最高为78.7%,为原灰的2.8倍;最佳吸附温度位于高温段600℃,此时脱砷效率为84.8%;而FeCeLaO/活性Si-Al载体复合吸附剂最佳吸附温度位于中低温段400℃,脱砷效率高达96.9%,活性组分最佳负载率为1∶1。活性Si-Al载体的抗硫中毒能力随Si/Al质量分数比的增大而增强;引入FeCeLaO活性组分,有利于增强吸附剂的抗硫中毒能力,且负载率越高,抗硫中毒能力越强;FeCeLaO/活性Si-Al氧化物抗硫中毒能力强的原因主要是SiO_(2)的表面酸性和Ce元素对Fe、La、Al等活性组分的保护效应。

关键词：砷吸附粉煤灰 FeCeLaO 抗硫中毒

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Fe-Ce-La复合氧化物在中低温烟气脱砷过程中的协同作用

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 640-650页

作者：侯书阳张凯华王传风张锴热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

燃煤电厂中低温烟气环境中重金属砷污染控制面临严峻挑战。该文采用共沉淀法制备纯Fe_(2)O_(3)、纯CeO_(2)、纯La_(2)O_(2)CO_(3)及复合氧化物FeCeO、FeLaO、CeLaO和FeCeLaO共7种吸附剂,通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、比表面... 详细信息

燃煤电厂中低温烟气环境中重金属砷污染控制面临严峻挑战。该文采用共沉淀法制备纯Fe_(2)O_(3)、纯CeO_(2)、纯La_(2)O_(2)CO_(3)及复合氧化物FeCeO、FeLaO、CeLaO和FeCeLaO共7种吸附剂,通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、比表面积分析、H_(2)程序升温还原(hydrogen temperature programmed reduction,H2-TPR)、拉曼光谱(Raman)和扫描电镜-能谱分析(scanning electron micro scope-energy dispersive spectrometer,SEM-ED S)技术对样品进行表征。研究不同温度下吸附剂对烟气中As_(2)O_(3)(g)的氧化和强化吸附。结果表明,Fe、Ce和La的协同作用有利于形成更多的低温活性位和更多的氧空位缺陷。Fe2O3和La_(2)O_(2)CO_(3)均是吸附As_(2)O_(3)的有效活性组分,CeO2不具有吸附活性,但却是良好的结构助剂;复合吸附剂FeLaO、CeLaO和FeCeLaO在中低温200~400℃时均表现出良好的氧化/吸附活性,即使在低温200℃下也能将As(Ⅲ)100%氧化为As(Ⅴ),其中FeCeLaO的吸附活性最强,固砷量达583.7μg/g,是纯Fe_(2)O_(3)的1.8倍,这归因于Fe、Ce和La的协同作用使得复合氧化物具有更强的低温氧化活性和吸附能力。

关键词：砷吸附 Fe_(2)O_(3) Ce La 中低温烟气协同作用

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危固等离子体气化与垃圾焚烧间接耦合的新型发电系统性能分析

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中国电机工程学报 2023年第14期43卷 5490-5501页

作者：李镓睿陈衡武浩然潘佩媛徐钢刘彤热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

为清洁无害化处理危固的同时实现固废高效资源化利用,提出一种危固等离子体气化与垃圾焚烧间接耦合的新型发电系统。在新系统中,医疗垃圾与飞灰经等离子体气化协同处理产生合成气,驱动燃气轮机发电,同时高温合成气和燃气轮机排气的热量... 详细信息

为清洁无害化处理危固的同时实现固废高效资源化利用,提出一种危固等离子体气化与垃圾焚烧间接耦合的新型发电系统。在新系统中,医疗垃圾与飞灰经等离子体气化协同处理产生合成气,驱动燃气轮机发电,同时高温合成气和燃气轮机排气的热量传递给焚烧机组,提高焚烧机组循环发电效率。以某800t/d垃圾焚烧机组为例,从热力学和经济学角度评估新系统的性能。结果表明,在生活垃圾产生的发电功率不变的条件下,从医疗垃圾中产生的净电功率为13.50MW,因而医疗垃圾发电效率和㶲效率分别达到35.67%和33.92%,在运行周期内,新系统的净现值可达到75800.50万元,动态回收周期为3.99年。由此可知,新系统是高效且经济可行的。

关键词：医疗垃圾生活垃圾等离子体气化垃圾焚烧发电垃圾耦合发电系统

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煤泥间歇微波干燥模拟及介电性质

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化工进展 2023年第4期42卷 1779-1786页

作者：王光宇孟境辉张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

微波干燥是一种提高煤泥干燥效率的先进技术,其中间歇式在能耗和超温问题上具有更大的改进潜力。在微波干燥过程中,煤泥的介电性质会显著影响干燥性能,然而当前缺乏介电性质影响煤泥微波干燥的机理研究。本文首先建立了一种适用于间歇... 详细信息

微波干燥是一种提高煤泥干燥效率的先进技术,其中间歇式在能耗和超温问题上具有更大的改进潜力。在微波干燥过程中,煤泥的介电性质会显著影响干燥性能,然而当前缺乏介电性质影响煤泥微波干燥的机理研究。本文首先建立了一种适用于间歇微波干燥的多相多孔介质模型,通过与实验数据对比,验证了模型的有效性。由于介电性质实际是温度和水分含量的函数,从机理上着重分析了温度、水分含量相关的介电性质(VP)对煤泥平均温度、水蒸气质量分数、气相压力及液态水饱和度的影响,通过与以往处理成常数的介电性质(CP)相对比,结果发现,CP平均温度明显低于VP,并且温升速率在干燥过程中没有显著变化,而VP的平均温度表现出先急剧升高后维持稳定的趋势。CP水蒸气质量分数和气相压力分布虽然与VP分布趋势相同,但是CP明显低于VP。VP能够模拟出间歇微波干燥期间的“泵送效应”,而CP不能有效显示此现象。因此在煤泥间歇微波干燥中VP比CP更加符合实际。

关键词：煤泥间歇微波干燥多孔介质介电性质数值模拟

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基于K-Means聚类与Ridge回归算法的煤炭发热量预测研究

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发电技术 2025年第1期46卷 135-144页

作者：乔世超陈衡李博潘佩媛徐钢热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

【目的】煤炭发热量是衡量煤质的重要评价标准之一,也是动力用煤计价的主要依据。为了能够在降低预测成本的前提下实现对煤炭发热量的高精度快速预测,提出了一种新的预测方法。【方法】采用K-Means聚类算法对相似煤种进行聚类,样本数据... 详细信息

【目的】煤炭发热量是衡量煤质的重要评价标准之一,也是动力用煤计价的主要依据。为了能够在降低预测成本的前提下实现对煤炭发热量的高精度快速预测,提出了一种新的预测方法。【方法】采用K-Means聚类算法对相似煤种进行聚类,样本数据来源于山东某电厂自备煤场近6年的4269条入场化验信息。在聚类的基础上,分别建立工业分析数据低位发热量的Ridge回归模型,以此作为煤炭发热量的预测模型。【结果】所建立的K-Means聚类与Ridge回归混合模型在预测效果上表现出色。与传统的多元线性回归模型相比,该混合模型可将平均绝对值误差最高减少30.525%,均方根误差最高降低60.054%,相关系数最高提高2.320%。【结论】K-Means聚类与Ridge回归混合模型不仅降低了煤炭发热量的预测成本,还提高了预测的精度和速度,为煤炭发热量的预测提供了一种新思路。

关键词：燃煤电厂煤炭发热量工业分析预测 K-Means聚类 Ridge回归

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基于阶梯型碳交易机制的综合能源系统低碳经济调度

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动力工程学报 2023年第7期43卷 901-909,916页

作者：陈彦奇刘康祥赵鑫徐钢陈衡刘文毅华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

为实现综合能源系统的经济低碳运行,提出了计及阶梯型碳交易机制的综合能源系统优化模型,首先以系统全年运行维护成本和投资成本最小为目标,建立了考虑多元负荷需求的综合能源系统容量优化模型,其次基于k-means聚类方法及平均值法选取... 详细信息

为实现综合能源系统的经济低碳运行,提出了计及阶梯型碳交易机制的综合能源系统优化模型,首先以系统全年运行维护成本和投资成本最小为目标,建立了考虑多元负荷需求的综合能源系统容量优化模型,其次基于k-means聚类方法及平均值法选取典型日冷热负荷,最后以系统运行维护成本以及碳交易成本最小为目标,分析不同基准碳价对系统运行方式、碳排放量以及经济性的影响,并以典型日进行详细分析。结果表明:将阶梯型碳交易机制引入综合能源系统可以有效降低碳排放量并提高系统的经济性,尤其对于供热季,能以较低基准碳价对系统产生显著影响。

关键词：综合能源系统 k-means聚类方法低碳阶梯型碳交易

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基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统性能分析

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动力工程学报 2023年第8期43卷 1068-1076页

作者：张钟安吉振潘佩媛陈衡徐钢华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

为了解决氢能储运困难问题,实现甲醇燃料的高效和清洁利用,提出一种基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统。在所提出系统中,甲醇与水在中低温条件下发生重整反应生成富氢合成气。在燃料电池中,合成气的化学能转化为电... 详细信息

为了解决氢能储运困难问题,实现甲醇燃料的高效和清洁利用,提出一种基于甲醇重整的燃料电池与有机朗肯循环耦合热电联产系统。在所提出系统中,甲醇与水在中低温条件下发生重整反应生成富氢合成气。在燃料电池中,合成气的化学能转化为电能,燃料电池的高温废气不仅用于加热空气也可作为有机朗肯循环的热源,实现了能量的梯级利用。在系统稳定运行的条件下,对新系统进行能量分析、㶲分析和经济性分析。结果表明:系统输出电力为147.372 kW,系统总效率为51.29%,系统㶲效率为40.56%;新系统的动态回收周期为4.97 a;在15年的运营周期内,净现值为127.94万元。

关键词：甲醇重整燃料电池有机朗肯循环性能分析

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燃煤电站掺烧污泥热力学与经济性分析

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热力发电 2024年第4期53卷 73-83页

作者：刘铭宇陈志董张浩儒余建豪张国强张锴杨立军华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

我国污泥产量逐年增加,如何对其进行无害化、资源化处理成为亟待解决的问题,拟将燃煤电站与污泥干燥系统耦合,湿污泥干燥后进行掺烧。以某典型超临界660MW机组为研究对象,在THA工况下,通过对锅炉进行热力计算和对系统整体进行热力学分... 详细信息

我国污泥产量逐年增加,如何对其进行无害化、资源化处理成为亟待解决的问题,拟将燃煤电站与污泥干燥系统耦合,湿污泥干燥后进行掺烧。以某典型超临界660MW机组为研究对象,在THA工况下,通过对锅炉进行热力计算和对系统整体进行热力学分析及经济性分析,研究掺烧不同含水率(10%、20%、35%、50%、65%)不同掺烧量(2%、4%、6%、8%、10%)的干化污泥对排烟温度、锅炉效率、净发电效率、湿污泥发电折合净效率和干化污泥发电折合净效率等参数的影响。结果表明:当干化污泥含水率超过50%时会导致参数恶化且随掺烧量的增加变化趋势加剧;干化污泥的含水率应控制在50%及以下,若超过此值,掺烧量应小于4%;掺烧污泥导致系统的㶲效率降低,主要原因是锅炉和干燥设备的㶲损失增加;当掺烧含水率为20%,掺烧量为10%的干化污泥时,系统经济性最好,动态回收周期仅为4.02年。

关键词：污泥干燥含水率掺烧量燃煤电站热力学分析经济性分析

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