国家自然科学基金(50936001)
- 作品数：20 被引量：167H指数：7
- 相关作者：郑楚光柳朝晖黄晓宏赵海波张泰更多>>
- 相关机构：华中科技大学苏州大学东京工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理环境科学与工程化学工程一般工业技术更多>>
- 3MW_(th)富氧燃烧气体污染物生成与排放特性研究被引量：5
- 2014年
- 本文在3 MWth富氧煤粉燃烧实验台,对空气燃烧,不同循环倍率的循环燃烧工况下,进行燃烧实验,研究富氧燃烧过程中气体污染物的排放特性。实验结果表明:在3 MWth富氧燃烧实验台上,富氧燃烧过程中CO2浓度可以达到80%以上,同时能保证很高的煤粉燃尽率;与空气工况相比,富氧燃烧工况下,烟气中NOx的浓度上升了56%167%,排放量降低了46%69%;同时燃烧气氛的变化对煤中硫向SO2的转化率影响很小;双碱法湿法脱硫能在富氧燃烧条件下稳定运行,脱硫效率能达到95%以上。
- 张泰柳朝晖黄晓宏陈松涛王勇皮里刚郑楚光
- 关键词：富氧燃烧气体污染物
- 0．3MW煤粉炉MILD燃烧的数值计算被引量：7
- 2013年
- 借助数值模拟的方法研究了空气预热温度、燃烧器喷嘴射流速度、喷嘴间距以及喷嘴布置形式等对煤粉MILD燃烧的影响规律.结果表明:高风温并非实现煤粉MILD燃烧的必要条件;增大射流速度和喷嘴间距均能提高炉膛内的烟气循环量,但喷嘴间距的影响比射流速度更为重要;射流动量越集中,烟气回流距离越远.相对于常规燃烧方式,MILD燃烧方式下煤粉着火提前,炉膛温度峰值降低200,K左右,炉膛内局部O2体积分数均低于10%,CO分布范围扩大,NOx排放降低为常规方式下的1/2.
- 涂垚杰刘豪赵然柳朝晖米建春郑楚光
- 关键词：无焰燃烧煤粉燃烧NOX排放
- SGCS-made ultrafine CaO/Al_2O_3 sorbent for cyclic CO_2 capture被引量：3
- 2011年
- 多周期的 CaO 碳酸饱和 / 锻烧在煤燃烧期间是为 CO2 俘获的一个吸引人的方法。然而， CaO 的俘获能力严厉地与增加碳酸饱和 / 锻烧周期减少。为了在碳酸饱和 / 锻烧期间改进 CaO 的 CO2 俘获能力的稳定性，骑车，合成 CaO/Al2O3 吸着剂被二个方法综合：弄湿化学和 solgel-combustion-synthesis (SGCS ) 做进一步的比较。结果显示做 SGCS 的 CaO/Al2O3 = 80:20 wt% 吸着剂在 20 个周期以后提供 0.43 g-CO2/g-sorbent 的一个俘获能力的竞争表演。
- Cong Luo Ying Zheng Ning Ding Qi Long Wu Chu Guang Zheng
- 关键词：燃烧合成煤炭燃烧湿化学法
- 高温下Ti掺杂对Li_4SiO_4吸收CO_2性能的影响被引量：9
- 2010年
- 采用固相合成法和溶胶凝胶法分别制备了可直接在高温下吸收CO2的硅酸锂(Li4SiO4),并进行了Ti的掺杂改性.采用X射线衍射仪、比表面积测定仪和热重分析仪对Li4SiO4进行了表征及CO2吸收性能的测试,并在固定床台架上进行了CO2循环吸收/解吸的试验研究.结果表明:溶胶凝胶法制备的纯Li4SiO4更有利于在高温下对CO2的吸收;CO2的分压对高温下Li4SiO4吸收CO2有很大影响,分压越大,吸收的CO2量越大;当TiO2的掺杂比例x=0.02时,改性的Li4SiO4对CO2的最大吸收量可达31.59%;经过20次循环后,固溶体Li4Si0.98Ti0.02O4对CO2的吸收量仅下降了20%,从第4次循环后此样品基本达到完全再生,说明其具有较大的CO2吸收量和优良的再生性能.
- 汪文哲熊贵张军营赵永椿郑楚光
- 关键词：硅酸锂溶胶凝胶法
- 深冷空分系统的过程模拟、优化及分析被引量：3
- 2011年
- 针对氧燃烧技术对氧气的特殊需求,利用ASPEN PLUS软件对一概念深冷空分系统进行了过程模拟,并对系统中的重要部件—蒸馏塔进行了设计优化。优化变量选取蒸馏塔中的3个重要参数:总级数、入流级数以及回流率。在得到空气分离过程所需的最小总级数、最小回流率的基础上利用一定的经验代数关系得到了总级数和入流级数的最优值,并依此得到了此时的最佳入流级数。基于优化工况的结果,对整个系统进行了分析。
- 熊杰赵海波郑楚光
- 关键词：ASPENPLUS
- 轧钢加热炉富氧燃烧过程的数值研究被引量：4
- 2013年
- 借助数值模拟方法研究了不同气氛、氧浓度以及燃料热值对加热炉燃烧特性以及NO排放的影响规律。结果表明:富氧燃烧能提高炉膛燃烧温度,使炉壁辐射换热量增加约5.2%,排烟热损失减小约21.7%。相同富氧浓度条件下,空气气氛下炉膛燃烧温度更高,炉壁辐射换热量增加约5%,排烟损失减少24%以上;但O2/CO2气氛下钢坯表面传热特性改善,断面温度分布更加均匀,NO排放量降低为空气气氛的1/10以下。
- 涂垚杰刘豪白川柳朝晖
- 关键词：加热炉低热值煤气富氧燃烧O2/CO2气氛
- IGCC电站的过程模拟和性能分析被引量：7
- 2013年
- 整体煤气化联合循环(IGCC)系统是一种先进的高效、清洁、具有燃烧前碳捕捉功能的能源利用和转化系统。本文利用流程模拟软件Aspen Plus对基于干煤粉气化技术的IGCC电站(电功率250MW_e)进行模拟,并针对其中的Shell气化炉、常温湿法煤气净化系统、燃烧前CO_2捕捉系统等进行性能分析。通过灵敏度分析发现氧煤比是Shell气化炉性能的最重要影响因素,气化炉优化参数为:气化温度1450～1500℃(热损失为2%),气化压力4 MPa,氧煤比0.72,蒸汽煤比0.08,氧气纯度99.5%;煤气净化系统的热煤气效率可达94.48%,可凹收显热52.7MW;M702F燃气轮机净输出功222.9MW;三压再热式余热锅炉净输出功70.6MW;以神华煤为燃料时,不考虑碳捕捉的IGCC电站的能量转换效率可达到46.37%,而考虑碳捕捉功能的IGCC电站的效率下降为35.63%(降低10.74%)。
- 孟靖熊杰赵海波
- 关键词：整体煤气化联合循环SHELL气化炉ASPENPLUS
- CaSO_4氧载体煤基合成气化学链燃烧模拟研究(英文)被引量：13
- 2011年
- 相对于金属氧载体,CaSO4作为氧载体用于化学链燃烧,具有成本低、来源广泛和氧传递容量大等诸多优点,但是气相SO2以及各种固相硫沉积物对CaSO4用于化学链燃烧过程造成很大的障碍。基于热力学模拟,对CaSO4氧载体与以合成气为燃料的化学链燃烧进行了模拟研究,结果表明就CaSO4与合成气的反应而言,在燃料反应器中,100℃~400℃的低温反应条件下,主要发生的是合成气中CO和H2的甲烷化反应以及硫酸盐热化学还原反应,反应产物主要是H2S和CaCO3;在400℃~915℃,主要发生的是CO和H2与CaSO4的还原反应,还原产物是CaS和CO2;当反应温度高于915℃时,诸多副反应开始发生,反应物相除了CaS和CO2外,CaO等副产物开始出现;而在空气反应器中,在CaS的整个氧化过程中,CaS再生形成CaSO4的反应都是主要的,但是当空气过量系数ФAR<0.8时,CaSO4与CaS的固相反应以及CaS氧化形成CaO的两个副反应也同时起作用。在燃料反应器中,最优的反应条件是反应温度915℃、常压并严格控制CaSO4的加入量并确保CaSO4氧载体过量系数ФFR^1;而在空气反应器中,提供充足的空气量对于CaS的氧化非常重要,空气过量系数ФAR≥1不仅能确保CaS的充分氧化,而且还能避免CaS氧化过程中SO2的排放和CaO的产生。
- 王保文晏蓉郑瑛赵海波郑楚光
- 关键词：化学链燃烧煤基合成气氧载体CASO4
- 无烟煤热解过程中表面官能团的演变被引量：17
- 2013年
- FTIR和光谱的曲线拟合方法被用于研究无烟煤在高温O_2/N_2和O_2/CO_2气氛下热解时表面官能团的演变。为了揭示不同温度和气氛下热解过程中煤焦结构的变化规律,热解在不同的火焰环境(1670 K和1770 K,O_2/H_2O/CO_2/N_2)下开展。通过对比分析不同煤焦的红外光谱,得出以下结论:相比于N_2焦,CO_2焦含有更长的脂肪链或烷基侧链;由于煤焦表面化学吸附的CO_2在高温下与芳香环发生的裂解反应可以生成脂肪族共轭C=O,这使得CO_2焦含有更多的含氧官能团结构,同时也使得CO_2焦的芳香度略低于N_2焦。
- 黄晓宏柳朝晖尹志强杨明张泰卢兴郑楚光
- 关键词：无烟煤煤焦表面官能团FTIR
- 3MW_(th)富氧燃烧煤粉锅炉的数值模拟研究被引量：7
- 2014年
- 以国内首台3 MW_(th)富氧燃烧煤粉锅炉为研究对象,借助CFD软件对煤粉空气燃烧和富氧燃烧工况进行数值模拟研究。通过与实验结果对比发现,模拟得到的炉膛温度分布、换热量以及出口组分与实验测量结果吻合,这表明本文使用改进的辐射特性模型以及4步化学反应机理能够很好地预测炉内温度、传热以及烟气组分分布。通过模拟研究,对比分析了空气燃烧与富氧燃烧的炉内特性。研究结果表明:富氧燃烧时,CO_2的显著增加使得燃烧器区域出现高浓度CO;富氧燃烧的整体温度分布与空气燃烧相似,但峰值温度有较大的降低;炉内辐射传热较空气燃烧略有下降。
- 郭军军黄晓宏柳朝晖李翔宇谭洵王鹏郑楚光
- 关键词：富氧燃烧温度分布数值模拟
