黄晓宏
,
皮理刚
,
柳朝晖
,
张泰
,
卢兴
,
郭军军
,
郑楚光
工程热物理学报
本文利用平面火焰携带流反应器研究了DT烟煤在富氧燃烧条件下的燃烧实验.采用灰示踪法分析煤焦的燃尽和元素释放特性,并采用等密度模型计算了基于氧化反应C+0.5O2 →CO的表观反应动力学参数.研究结果表明:煤粉在富氧燃烧条件下的燃尽慢于空气燃烧;富氧燃烧条件下,煤焦与CO2的气化反应会导致煤焦表面对O的化学吸附,进而导致氧元素释放速率减慢;高氧浓度条件下,高浓度CO2对煤焦燃尽的抑制作用大于CO2气化反应对煤焦燃尽的促进作用,降低环境氧浓度可以逐步提高CO2气化反应对煤焦燃尽的贡献.
关键词:
富氧燃烧
,
燃尽特性
,
元素释放
,
表观反应动力学
张泰
,
柳朝晖
,
黄晓宏
,
陈松涛
,
王勇
,
皮里刚
,
郑楚光
工程热物理学报
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.
关键词:
富氧燃烧
,
气体污染物
,
NOx
,
SO2
,
生成与排放特性
黄晓宏
,
柳朝晖
,
尹志强
,
杨明
,
张泰
,
卢兴
,
郑楚光
工程热物理学报
FTIR和光谱的曲线拟合方法被用于研究无烟煤在高温O2/N2和O2/CO2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,O2/H2O/CO2/N2)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N2焦,CO2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CO2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CO2焦含有更多的含氧官能团结构,同时也使得CO2焦的芳香度略低于N2焦.
关键词:
O2/CO2
,
无烟煤
,
煤焦
,
表面官能团
,
FTIR
李扬
,
张军营
,
何北惠
,
赵永椿
,
余琛
,
王宗华
,
郑楚光
工程热物理学报
本文选用神府和兖州两种烟煤,在400～1000℃的温度范围内,采用程序升温热解反应装置进行了热解和气化实验.实验过程中根据Ontario-Hydro方法捕捉气态汞,采用QM201型原子荧光测汞仪测定汞含量,研究了煤中微量元素汞在热解气化过程中的形态分布和释放规律.结果表明,温度是影响煤中汞释放的主要因素,煤热解过程中气态汞主要以元素汞的形式存在,占气态总汞的64%以上;随着温度的升高和停留时间的延长,元素汞的百分比含量逐渐降低,二价汞的百分比含量逐渐升高.气化过程中,元素汞和二价汞的百分比含量在40%～60%之间变化.气化产生的元素汞占气态总汞的百分比含量低于热解;二价汞则相反.
关键词:
汞
,
形态
,
热解
,
气化
,
煤
郭军军
,
黄晓宏
,
柳朝晖
,
李翔宇
,
谭洵
,
王鹏
,
郑楚光
工程热物理学报
以国内首台3 MWth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,CO2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.
关键词:
富氧燃烧
,
温度分布
,
数值模拟
,
实验研究
栗晶
,
柳朝晖
,
王汉封
,
卢兴
,
郑楚光
工程热物理学报
本文运用粒子图像速度场测量仪(PIV)对水平槽道气固两相湍流边界层进行研究.实验雷诺数为Rer=444,选用两种粒径分别为60μm和110μm的聚乙烯颗粒作为固相,质量载荷控制在1×10-3.实验结果表明即便在较低载荷下,固相颗粒的存在仍然能比较明显地改变边界层的湍流属性以及拟序结构,而且可以发现在近壁面颗粒会削弱流向的湍流强度以及雷诺剪切应力.
关键词:
PTV
,
湍流调制
,
水甲槽道
,
气固两相流
,
边界层
王满辉
,
刘晶
,
郑楚光
,
李来才
工程热物理学报
本文用量子化学从头计算法研究了Cr/O2/Ar气相体系所发生的两个反应的机理.在MP2/SDD水平上优化了反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型.在同一水平上计算了能量,同时进行零点能校正,并且计算出反应的热效应、熵变、活化能和绝对速率常数,并与文献数据进行了比较.计算结果与文献数据比较吻合,表明量子化学计算是研究铬等痕量元素气相反应机理和计算热力学及动力学参数的一种有效手段.
关键词:
铬
,
反应机理
,
从头计算法
,
量子化学
包胜
,
陈胜
,
柳朝晖
,
易超
,
郑楚光
工程热物理学报
本文采用格子Boltzmann方法模拟对非等温横向振荡圆柱绕流（Re=100）进行模拟,详细考察振荡频率（F=f_o/f_s=0.2～8.0）、振幅（A/D=0.1～0.4,A为圆柱流向最大位移,D为圆柱直径）对绕流换热的影响。结果表明：低频率、低振幅流向振荡运动将使圆柱换热增强,高频率、高振幅振荡使圆柱换热效果减弱;圆柱表面平均N_u脉动均方根值随着振荡频率、振幅的增大而增大;在锁定区域内,平均N_u及其脉动均方根值均出现极大值。
关键词:
流向振荡
,
非等温
,
格子Boltzmann
,
Nu数
,
频谱分析
