教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0395)
- 作品数：16 被引量：95H指数：6
- 相关作者：赵海波郑楚光梅道锋马兆军方彦飞更多>>
- 相关机构：华中科技大学中国五环工程有限公司华南理工大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理理学化学工程轻工技术与工程更多>>
- Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体制备方法的研究被引量：13
- 2012年
- 采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热合成法、低热固相合成法、机械混合法、燃烧合成法和冷冻成粒法制备铁基氧载体Fe2O3/Al2O3,并通过物理和化学表征手段来筛选和优化制备方法和制备工艺。对煅烧后的氧载体进行硬度测试,结果表明,溶胶-凝胶法、共沉淀法、机械混合法、燃烧合成法和冷冻成粒法制备的氧载体硬度较高;载体的X射线衍射(XRD)谱图表明,各种制备方法均能制得物相组成为Fe2O3/Al2O3的氧载体,且随着煅烧温度的提高、煅烧时间的延长,氧载体的结晶度、晶体粒径逐渐增大,煅烧温度1 200℃的氧载体的机械性能、晶体结构、晶相组成更稳定。借助化学吸附仪的程序升温还原(TPR)实验表征氧载体的反应活性,并计算氧载体活性度。综合物理和化学表征实验结果表明,最优制备方法为溶胶-凝胶法和冷冻成粒法。
- 梅道锋赵海波马兆军郑楚光
- 关键词：化学链燃烧氧载体程序升温还原溶胶凝胶法
- 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
- 喷动床批量制备铁基氧载体及化学链实验研究被引量：2
- 2013年
- 批量制备性能优良的氧载体是化学链燃烧技术的关键之一。本文提出采用喷动床造粒技术来批量制备铁基氧载体,利用自行设计的喷动流化床进行造粒实验,并在小型流化床台架上检验批量制备的不同种类铁基氧载体(Fe_2O_3/Al_2O_3,Fe_2O_3/SiO_2)与煤的化学链燃烧性能.研究结果表明,喷动床批量制备铁基氧载体具有可行性,反应性较佳,制备周期较短,产量较高,颗粒粒径容易控制,球形度较好,造粒成本较低,可以为大型化学链燃烧实验提供成本低廉且性能优异的大批氧载体。
- 马琎晨赵海波郭磊郑楚光
- 关键词：化学链燃烧氧载体
- 300MW燃煤电厂热力系统仿真研究被引量：3
- 2012年
- 基于过程系统工程的建模和仿真原则,针对某电厂300MW燃煤机组开发了一套稳态热力学仿真系统,并详细阐述了模型建立的基本思路和方法,通过改变输入参数、负荷和环境条件,仿真电厂在不同工况下的运行特性.结果表明:系统仿真所获得的结果与实际电厂的性能测试数据相比误差不超过2%;通过仿真可获得主要物流、能流的热力学参数(包括质量流量、温度、压力、比焓、比熵等)和主要设备的运行参数(包括汽轮机和泵的等熵效率、加热器端差、热传导系数等),为燃煤电厂的实际运行优化、分析、热经济学分析等提供基础数据.
- 张超赵海波金波郑楚光
- 关键词：燃煤电厂热力系统仿真
- Cu/Co/Mn基氧载体释氧动力学及机理研究被引量：13
- 2013年
- 以溶胶凝胶法制备了CuO/CuAl2O4、Co3O4/CoAl2O4以及Mn2O3/Al2O3氧载体,在流化床反应器中CO2气氛下研究了不同温度下氧载体释氧特性,并通过分析得到各氧载体的释氧动力学机理函数、活化能及指前因子等重要参数。释氧过程中,氧载体CuO/CuAl2O4中CuO、CuAl2O4均为活性相,释氧后转化为Cu2O及CuAlO2,而Co3O4/CoAl2O4及Mn2O3/Al2O3中CoAl2O4和Al2O3均为惰性相,仅有Co3O4和Mn2O3参与释氧并分别转化为CoO和Mn3O4。三种氧载体的释氧过程均可由成核-核生长机理描述,释氧初期氧载体经化学反应形成新的活性核心,随后活性核心聚集形成还原态的氧载体团簇。各氧载体释氧的机理函数G(x)有不同的表达式,CuO/CuAl2O4、Co3O4/CoAl2O4、Mn2O3/Al2O3释氧的活化能E分别为226.37、130.06和65.90 kJ/mol,相对应的指前因子A分别为2.99×106、4.96×103和27.37 s-1。
- 梅道锋赵海波马兆军杨伟进方彦飞郑楚光
- 关键词：活化能富氧燃烧氧载体
- 多分散结构团聚体烧结的数值模拟被引量：2
- 2012年
- 高温环境下团聚体颗粒的烧结现象决定了颗粒表面积、内部非均匀结构等。现有数值模拟方法中一般认为团聚体由若干尺度相同的一次粒子组成,不符合实验测量结果。该文考虑团聚体内一次粒子的多分散性,建立一次粒子质量平衡和数目平衡关系,描述烧结过程团聚体内一次粒子尺度分布函数的演变。对气相法制备TiO2纳米颗粒的烧结定制过程进行数值模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,且考虑团聚体内一次粒子多分散分布的模型结果比考虑团聚体内一次粒子单分散分布的模型结果更精确。所建立的描述团聚体烧结过程的多分散模型可适用于多尺度模拟、颗粒群平衡模拟–Monte Carlo方法、多相流模拟的欧拉–拉氏模型等。
- 赵海波郑楚光
- 关键词：球形化
- 化学链重整制氢系统的过程模拟被引量：10
- 2012年
- 为了评价化学链重整制氢系统的性能,针对以CH4为燃料、以化学链技术(基于NiO/NiAl2O4氧载体)为核心的2种不同工艺重整制氢系统——自热化学链重整制氢系统(autothermal chemical looping reforming,CLR(a))和蒸汽重整化学链燃烧系统(chemical looping steam reforming,CLR(s)),采用Aspen Plus软件进行了过程模拟和热力学分析。以2种系统的产气率、冷煤气效率、CH4转化率等为评判指标,得到了各系统优化的反应条件,并分析了各操作参数(包括燃料/重整反应器温度和压力、CLR(a)中氧载体甲烷摩尔比和空气甲烷摩尔比、CLR(s)中水甲烷摩尔比和燃料甲烷份额)对系统性能的影响,最后对2种制氢系统进行了定量比较和分析。结果表明:2种化学链重整制氢系统具有相近的燃料发热量和CH4转化率(98%),但自热化学链重整制氢系统工艺更为简单,所需氧载体循环流量仅为蒸汽重整化学链燃烧制氢系统的1/3,从而可节约传输能量;而后者重整气中氢含量更高(74.14%对65.81%),且具有更高的冷煤气效率(85.28%对71.19%)和产气率(4.05对2.97)。
- 赵海波陈猛熊杰梅道锋郑楚光
- 关键词：甲烷制氢灵敏性分析
- 气体动力学直接模拟Monte Carlo的高效GPU并行计算被引量：3
- 2015年
- 实现了基于计算统一设备架构（CUDA）的直接模拟Monte Carlo（DSMC）并行算法,改进了原有多图形处理器（GPU）数据之间传输并行算法,数值模拟计算二维Couette流和二维顶盖驱动方腔流,定量比较了CPU、单GPU和多GPU并行计算的结果和计算时间.结果表明单GPU并行计算相对CPU计算的加速效果可以达到10~30倍,双GPU并行计算加速效果可以达到40~60倍,多GPU并行计算的加速效率接近100%,且计算精度能够得到良好保证.
- 贺永翔刘昕赵海波
- 关键词：DSMCCUDA图形处理器
- 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
- 油脂引发的OH·对食源性羧甲基赖氨酸生成的影响被引量：5
- 2013年
- 羧甲基赖氨酸(CML)对人体健康具有潜在危害性,为此,文中建立了赖氨酸+葡萄糖+油脂食品模拟体系,采用高效液相色谱-质谱对目标产物进行检测,并利用Fenton试剂证明羟基自由基(OH.)对模拟体系中生成CML的3条路径的促进作用.结果表明:OH.对模拟体系中生成CML的3条路径均具有促进作用;5种植物油脂能够诱发食品模拟体系产生更多的OH.,这些OH.促进了模拟体系中果糖基赖氨酸和乙二醛向CML的转化,其对模拟体系中CML的促进作用从大到小依次为大豆油>玉米油>橄榄油>棕榈油>菜籽油.以上结果证实,油脂在食品体系中引发了更多的OH.,进而促进了模拟体系中CML的生成.
- 韩立鹏李琳李冰赵迪李玉婷徐振波刘国琴
- 关键词：自由基甘油三酯油脂
