国家自然科学基金(51076072)
- 作品数：8 被引量：29H指数：3
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- 相关领域：动力工程及工程热物理理学环境科学与工程经济管理更多>>
- 挥发分喷射对碳烟生成和火焰辐射的影响被引量：3
- 2012年
- 利用激光诱导白炽光和增强型CCD拍照研究了煤燃烧中挥发分喷射对碳烟体积分数和火焰辐射强度的影响.结果表明:煤燃烧挥发分喷射会导致碳烟的大量生成以及碳烟分布位置的急剧变化,碳烟体积分数的最大值能从120×10-6增加到170×10-6,甚至更高.煤燃烧时挥发分喷射会对火焰辐射产生显著的影响,辐射的总体强度和最大值会突然出现显著的增加.模型分析表明,喷射是挥发分集中在一个较窄通道释放而形成,而不是挥发分经过时间累积之后集中释放.
- 熊刚姚强宋蔷李水清
- 关键词：碳烟生成
- 重力场作用下三种不同燃料液滴在垂直电场中的燃烧特性被引量：2
- 2014年
- 该文选取丙醇、癸烷、柴油为实验液滴燃料,通过利用高速摄像机对液滴燃烧时火焰和粒径的实时测量,以及激光诱导白炽光(LII)对碳烟体积分数的测量方法,研究了重力场作用下液滴在垂直电场中的燃烧特性。研究结果表明:三种燃料火焰高度均随极板间电压的增加而增加,火焰宽度随极板间电压的增加而减小;丙醇燃烧基本不生成碳烟,癸烷及柴油火焰中碳烟体积分数随极板间电压增加而减少;燃烧速率常数随极板间电压的增加而增加,其中丙醇、癸烷、柴油燃烧速率常数最大增加值分别为9%、20%、30%。分析研究表明:电场对火焰的拉伸有助于抑制碳烟的生成和促进碳烟的氧化,降低了火焰中的碳烟生成量,削弱了碳烟对外的辐射换热,从而促进了燃料的燃烧。
- 方朝纲宋蔷仲蕾熊刚姚强
- 关键词：电场辐射换热
- 火焰原子吸收对K元素激光诱导击穿光谱测量的影响被引量：1
- 2014年
- 当使用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)测量火焰场内碱金属元素时,等离子体内碱金属原子所发出的LIBS信号,会受到等离子体外火焰中基态碱金属原子的吸收,影响测量精度。基于Beer-Lambert定律和CH4-空气火焰场内气态含K物质的热力学平衡原理,建立了火焰场内K元素LIBS信号的原子吸收模型,并分析了实际生物质颗粒燃烧K元素释放浓度范围内,火焰气氛、K元素浓度分布以及总K浓度对火焰原子吸收效率的影响。研究发现,随着O2/CH4的摩尔比值的增加,火焰中热力学平衡状态下K原子占总K的比例从约25%逐步降低,火焰原子吸收效率也从86.8%逐步降低。当O2/CH4的摩尔比值大于2时,火焰尾气中会存在剩余O2,此时火焰内K原子的吸收效率均低于13%。同时,火焰中K元素浓度分布以及总K浓度的合理调整亦对火焰原子吸收效率具有降低作用。在此基础上,提出了创造氧化性气氛、调整K浓度分布来降低火焰原子吸收效率和提高LIBS测量精度的解决途径。
- 张志昊宋蔷姚强
- 关键词：激光诱导击穿光谱热力学平衡
- 电场作用下正癸烷液滴在常温常压下的燃烧特性被引量：1
- 2012年
- 通过利用高速摄像机对液滴燃烧时火焰和粒径的实时测量,以及激光诱导白炽光(LII)对碳烟体积分数的测量方法,研究了垂直电场作用下正癸烷液滴在重力场中的燃烧特性,结果表明:当V>0时,随着电压的增加,液滴上半部分的火焰高度不断缩短,下半部分不断被拉长,在电压为5,kV左右时,火焰呈上下对称结构,燃烧速率常数随着电压的增加先减小后增大,碳烟体积分数随着电压的增加先减小后增大再减小;当V<0时,燃烧速率常数随着电压的增加而增大,碳烟体积分数随着电压的增加逐渐减小;燃烧速率常数随电压的变化是由于碳烟颗粒与外加电场的相互作用而造成的,碳烟颗粒向周围环境的辐射换热量的减少是造成燃烧速率常数增大的主要原因.
- 方朝纲宋蔷仲蕾熊刚姚强
- 关键词：电场液滴燃烧
- 火焰发射光谱对K元素激光诱导击穿光谱测量的影响
- 2015年
- 在煤和生物质燃烧过程中,燃料中的碱金属元素会发生气态释放,并在随烟气降温的过程中凝结,产生热力设备结渣、腐蚀、积灰等问题,影响设备的安全运行。激光诱导击穿光谱（LIBS）技术是测量煤/生物质火焰中碱金属元素分布的有效手段。建立了一套火焰场内K元素的LIBS测量系统,分别测量了不同ICCD门宽时间条件下火焰场内K元素的火焰发射光谱（FES）信号和LIBS信号,并计算、比较了二者的信号强度随测量系统ICCD门宽时间变化的规律。实验结果表明,相同ICCD门宽时间条件下,火焰场内K元素LIBS信号强度显著高于FES信号强度。随着ICCD门宽时间的增加,二者的信号强度均逐步增加,但是二者的增速变化规律并不相同：K元素LIBS信号强度的增加速度呈现出先快后慢的变化规律;K元素FES信号强度则呈现出线性增加的规律。同时,相同ICCD门宽时间条件下,K元素LIBS信号强度与FES信号强度的比值在ICCD门宽时间为0~8μs的范围内迅速升高至约4;之后,随着ICCD门宽时间的增加,该比值缓慢下降并逐步趋近于1。通过分析火焰场内K元素FES对LIBS测量影响的原理,提出了合理选取LIBS测量系统ICCD门宽时间,使得K元素LIBS信号强度与FES信号强度的比值最大化,从而降低K元素FES对LIBS测量影响,优化了提高火焰场内K元素LIBS信号测量准确度的方法。
- 张志昊宋蔷Zeyad T.Alwahabi姚强
- 关键词：碱金属激光诱导击穿光谱
- 稻秆焦炭热解和CO_2气化过程中碱金属和碱土金属的迁移被引量：12
- 2018年
- 研究了稻秆焦炭中碱金属与碱土金属(AAEMs)在N_2热解和CO_2气化气氛下的迁移过程。通过对不同热处理时间的固相样品分析,得到了两种气氛下AAEMs的迁移规律,并讨论了CO_2气化气氛对AAEMs迁移的影响机理。在两种气氛下,K的释放比例都随热处理时间延长先快速增加,然后缓慢增加,而Ca和Mg的释放比例都很低。气化前期K的释放比例高于热解,气化后期K的释放比例与热解几乎相同。热解时,焦炭中酸溶K和Ca的比例先降低然后维持稳定,而酸溶Mg的比例几乎不变。气化时,酸溶K的比例先缓慢降低,然后迅速降低;酸溶Ca和Mg的比例则先增加后迅速降低。气化前期,酸溶AAEMs的比例要高于热解相同时间的焦炭样品;气化后期,酸溶AAEMs的比例则明显低于热解焦炭样品。CO_2通过与焦炭有机结构反应,促进了char-K的释放,提高了K的释放比例,也促进了难溶的有机结合的AAEMs分解为酸溶AAEMs;在焦炭气化后期,焦炭中的Si会与AAEMs反应生成难溶硅酸盐。
- 赵海波宋蔷吴兴远姚强
- 关键词：热解气化
- 碳达峰、碳中和背景下我国垃圾焚烧发电行业发展展望被引量：10
- 2021年
- 垃圾处置是关系到国计民生的大事,有着重要的经济效益、社会效益以及"减污降碳"的环境效益。"十三五"期间,在政策支持下,我国垃圾焚烧发电行业得到快速发展。本文对该时期行业政策、技术、运营、市场等情况进行分析,结合我国碳达峰、碳中和目标,对"十四五"时期垃圾焚烧发电行业的发展趋势进行了展望。本文认为在行业规模增速放缓、市场下沉、补贴"退坡"、垃圾分类、碳减排等多重因素叠加影响下,"十四五"期间垃圾发电企业将着力于"降本增效"和"减污降碳",提升垃圾综合利用效率,改善运营管理水平,提速适应绿色低碳新形势。建议相关部门、地方政府、金融机构与龙头企业形成共抓合力,推动行业专业化整合,引导垃圾处置走向高质量发展之路。
- 赵海波宋蔷
- 关键词：垃圾处理焚烧发电补贴
- 不同热转化气氛下纤维素焦中有机钾的迁移特性
- 2021年
- 生物质热转化过程中钾(K)的释放会造成换热面积灰、结渣、腐蚀等技术问题。有机钾是生物质焦中K的重要赋存形式。本文研究了在Ar热解气氛和O_(2)反应气氛下纤维素焦中有机K的迁移行为。Ar热解气氛下,在800~1000℃都有明显的有机K释放,释放速率随温度增加明显增加,但最终都有部分有机K稳定地留在固相中。O_(2)反应气氛下,800℃时纤维素焦中只有少量K发生释放;随着温度的增加,K的释放比例明显增加。在900℃和1000℃K的释放比例随时间先缓慢增加后快速增加,当纤维素焦完全氧化后,灰分中仍有明显的K释放。结合对灰分的XRD分析发现,随着纤维素焦的消耗,其中稳定存在的有机K主要转化为K_(2)CO_(3),然后在900℃以上发生明显的气相释放。
- 赵海波徐文婷宋蔷
- 关键词：生物质迁移
