曾宪鹏
- 作品数：15 被引量：82H指数：6
- 供职机构：华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程电气工程理学更多>>
- 准东煤燃烧中不同形态无机元素向颗粒物的转化行为被引量：4
- 2019年
- 准东煤田是我国已探明的最大煤田,但由于准东煤普遍含有较高的Na,Ca,Mg,Fe等碱性元素,其燃烧利用过程中出现了严重的沾污结渣问题。为解决准东煤的沾污结渣问题,有必要对其无机元素在燃烧过程中的转化机理进行深入研究。采用逐级提取的方法对准东煤进行处理,依次制备了水洗煤、乙酸铵洗煤和盐酸洗煤,在沉降炉中开展了各煤样的颗粒物生成特性实验,研究了准东煤中不同形态无机元素向颗粒物的转化行为。燃烧温度1 300℃,模拟空气燃烧气氛,气流量10 L/min,给粉速率0. 1 g/min。使用低压撞击器(LPI)收集燃烧生成的颗粒物,使用精密电子天平称量颗粒物的质量,获得其质量粒径分布规律;采用扫描电子显微镜和能谱(SEM-EDS)分析颗粒物的成分和形貌。研究表明,准东煤中Na主要以水溶态形式存在,Ca和Mg主要以乙酸铵溶态和盐酸溶态形式存在,Fe主要以盐酸不溶态和盐酸溶态形式存在。燃烧后生成的颗粒物主要分布在1～10μm,并且主要来自煤中乙酸铵溶态和盐酸溶态Ca,Mg的转化。它们大部分形成富Ca,Mg的烧结状无规则形貌颗粒,小部分形成球形的硅铝酸盐颗粒。Na很大一部分生成PM1(尤其是PM0. 1),其他则以硅铝酸盐形式分布在PM1～10中。Fe燃烧后主要分布在PM1～10中,其中盐酸溶态Fe有较大贡献。通过本研究可以认识到有机结合态和盐酸溶态元素是引起准东煤沾污结渣的主要元素形态,通过酸洗去除准东煤中的部分无机元素是缓解其沾污结渣的一种可行方法。
- 曾宪鹏于敦喜于戈刘芳琪刘虎平徐明厚
- 关键词：无机元素赋存形态颗粒物
- 烘焙稻壳与煤混烧中PM_(10)生成特性研究被引量：2
- 2018年
- 本文通过对一种亚烟煤、烘焙稻壳及其不同比例的混合物在沉降炉上的燃烧实验,研究了其颗粒物的生成特性。研究发现,烘焙稻壳与煤混烧的交互作用对PM_1与PM_(1-10)的排放具有控制作用,且烘焙稻壳掺混比例越大,控制效果越明显。混烧促进了对碱金属的固化,因而减少了碱金属气化凝结生成的PM_1;多孔的烘焙稻壳灰对煤灰细颗粒具有包裹捕集作用,在大掺混比例下,两者会发生明显的交互反应,导致PM_(1-10)向PM_(10+)迁移,从而减少了混烧过程中PM_(1-10)的生成。
- 韩京昆于敦喜何亦轩吴建群曾宪鹏于戈雷煜徐明厚
- 关键词：烘焙混烧颗粒物
- 富氧燃烧条件下神华煤灰的沉积特性被引量：6
- 2013年
- 选用高钙、高铁神华煤,在高温沉降炉中进行空气及富氧燃烧条件下的煤灰沉积实验,利用X射线荧光探针(XRF)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对灰渣的化学成分和微观形貌进行深入表征,研究了燃烧气氛和氧气浓度对神华煤灰沉积特性的影响。结果表明,在所研究的实验条件下,燃烧气氛和氧气浓度对神华煤灰沉积特性具有很大影响。与空气燃烧相比,相同氧浓度富氧燃烧中灰沉积更严重。富氧燃烧条件下,灰沉积倾向随氧气浓度的升高而降低,灰渣结构更致密。燃烧工况对灰渣中主要元素种类没有显著影响,但影响它们的相对含量。
- 吴建群于敦喜曾宪鹏吕为智徐明厚
- 关键词：煤燃烧富氧燃烧
- 燃煤PM_(2.5)吸附剂控制技术研究
- 2018年
- 燃煤电厂是大气PM_(2.5)的重要排放源之一,对燃煤PM_(2.5)排放的有效控制是实现能源可持续发展所必须解决的关键难题之一。现有燃煤颗粒物控制技术虽已得到较大发展,但还存在PM_(2.5)脱除效率低、系统复杂、运行不稳定、投资成本高等问题。为进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题,"十三五"期间启动了国家重点研发计划"煤炭清洁高效利用和新型节能技术"重点专项。在2016年首批立项的国家重点研发计划项目中,"燃煤PM_(2.5)及Hg控制技术"项目(编号:2016YFB0600600)将发展和应用新型燃煤PM_(2.5)控制技术作为一个主要目标,以期在此领域取得基础理论的原创性成果,突破重大关键共性技术,并实现工业应用示范。本文综述了该项目在燃煤PM_(2.5)吸附剂控制技术方面的最新研究进展,主要内容包括PM_(2.5)前驱体与吸附剂的多相吸附/反应机理、高效吸附剂的定向设计/改性方法、高效改性吸附剂的开发及应用设备研制、PM_(2.5)改性吸附剂控制技术的系统集成及优化。
- 刘芳琪曾宪鹏于敦喜盛昌栋
- 关键词：燃煤吸附剂
- 不同温度下准东煤燃烧颗粒物的生成特性被引量：14
- 2015年
- 为研究不同温度下准东煤燃烧颗粒物的生成特性,在实验室沉降炉中开展了准东煤燃烧颗粒物的生成特性的实验。实验温度为900,1 000,1 100,1 300℃,实验气氛为模拟空气气氛。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器（LPI）收集并获得其粒径分布,其化学成分使用XRF分析。实验结果表明,准东煤在不同温度下的颗粒物生成特性呈现明显的差异。在900℃和1 000℃时亚微米颗粒物（PM1）的生成量明显高于1 100℃和1 300℃时,并且亚微米颗粒的峰值粒径也较1 100℃和1 300℃大。9001 100℃时超微米颗粒(PM1-10)的生成量相当,而在1 300℃时具有显著的上升。对颗粒物的成分分析发现,在较高温度下,煤中灰分对Na蒸气的吸收或反应是PM1生成减少的主要原因。
- 曾宪鹏于敦喜樊斌吴建群徐明厚
- 关键词：颗粒物燃烧温度碱金属
- 添加高岭土对准东煤燃烧PM_1生成影响的研究被引量：6
- 2015年
- 准东煤在中国能源利用中具有重要地位,由于特性独特,对准东煤燃烧颗粒物的生成特性和相应控制方法的研究十分必要。本文在沉降炉中研究了1000~1300℃下准东煤高岭土添加对PM_1（空气动力学直径小于1μm的颗粒物）生成的影响。实验结果表明,随着温度的升高,准东煤PM_1的生成量先急剧减少后略微增加,并向小粒径偏移。高岭土的添加对PM_1的作用在不同温度下差异明显,1000℃时高岭土添加大幅降低了PM_1的生成量;1100℃时,PM_1的生成量较原煤有一定的降低;1300℃时反而略微增加了PM_1的生成。
- 曾宪鹏于敦喜徐静颖吴建群樊斌徐明厚
- 关键词：颗粒物高岭土碱金属
- 氧/燃料燃烧条件下方解石的转化行为被引量：3
- 2014年
- 将4563μm和90150μm的方解石矿物在空气与氧/燃料条件下进行沉降炉实验,研究了燃烧气氛、颗粒粒径以及SO2对方解石转化行为的影响。研究表明:方解石颗粒在氧/燃料燃烧条件下发生破碎,气氛中CO2浓度越高,方解石的破碎越弱;方解石样品粒径越大,破碎越明显。气氛中CO2的浓度越高,CaCO3的分解越弱,90150μm的方解石分解程度大于4563μm的方解石。气氛中存在体积分数为0.3%的SO2时,氧/燃料燃烧条件下CaSO4的生成量大于空气燃烧气氛,SO2的存在促进CaCO3的转化。
- 王建培于敦喜樊斌曾宪鹏陈军徐明厚
- 关键词：方解石硫酸盐化
- 造纸白泥的分解和碳酸盐化特性被引量：1
- 2014年
- 造纸白泥作为一种碱性工业废弃物占据了大量的土地资源，其资源化利用是一个有待解决的问题。白泥用于工业烟气中 CO2的回收是一种有效的资源化利用方式，然而其中还存在一些机理问题有待研究。本文利用热重分析（TGA）技术对造纸白泥和天然石灰石的煅烧分解特性和碳酸盐化特性进行了对比研究。结果表明，在相同煅烧条件下，白泥的分解速率较石灰石快得多，因此完全煅烧所需时间更短。经过相同的煅烧过程后（850℃，纯 N2，15min），白泥煅烧产物的碳酸盐化转化率低于石灰石煅烧产物，可能原因在于白泥煅烧产物较石灰石煅烧产物具有更低的比表面积。碳酸盐化温度（600～700℃）对白泥和石灰石煅烧产物碳酸盐化的影响规律相似，升高温度对快速碳酸盐化阶段的反应速率没有明显影响，但是延长了快速反应阶段的持续时间，提高了碳酸盐化转化率。
- 何兰兰于敦喜曾宪鹏吕为智吴建群徐明厚
- 关键词：白泥二氧化碳捕集吸附剂废物处理
- 准东煤与稻壳混烧中颗粒物的生成特性被引量：10
- 2016年
- 煤与生物质混烧是一种减少发电过程中污染物及温室气体排放的有效手段,随着雾霾问题的日益突出,在此过程中特别需要关注其颗粒物的排放问题。在沉降炉中开展了一种典型准东煤与稻壳混烧过程中颗粒物的生成特性研究。实验温度为1300℃,稻壳与准东煤的混配比例分别为7.5%、12.5%和20%。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器(LPI)收集,其成分使用SEM-EDS进行测定。实验结果表明,准东煤燃烧时亚微米颗粒物(PM_1)的主要成分是Na、Mg、Ca、Fe、S,PM_(1-10)主要成分是Ca,而稻壳的PM_1主要成分是K、Cl、P,PM_(1-10)的主要成分是Si。在稻壳比例为12.5%和20%时,混烧减少了单位灰质量的PM_1生成量,原因在于2种燃料中的矿物质与燃烧过程中释放的易气化元素(Na,Mg,K)有交互作用。混烧时单位灰质量的超微米颗粒物(PM_(1-10))的生成量与2种燃料单独燃烧生成的PM_(1-10)的线性加和相当,且随着稻壳比例的增加而减少。
- 曾宪鹏于敦喜修毓樊斌吴建群杜一帆喻鑫姚洪徐明厚
- 关键词：颗粒物稻壳混烧
- 稻壳与不同煤种的混燃特性研究被引量：14
- 2016年
- 将农林业生物质废弃物与煤炭进行混燃发电是一种可同时提高环境和经济效益的能源利用方式。本文以稻壳为研究对象,以10℃/min的升温速率在热重实验台上进行了稻壳分别与1种烟煤和1种褐煤的混燃实验。通过热重研究和动力学分析发现:稻壳的掺入可以改善烟煤着火和燃尽等燃烧特性,且改善效果在一定范围内随着稻壳掺混比例的增大而更佳;但稻壳与褐煤的混燃并未显著影响褐煤的燃烧特性;将稻壳与煤进行混燃利用时,应根据煤种及掺混比例的不同具体考虑其混燃特性。
- 杜一帆于敦喜吴建群曾宪鹏徐明厚
- 关键词：稻壳混燃燃烧特性热重分析动力学分析
