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工业固废对高灰熔点煤灰熔融特性的影响及机理

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洁净煤技术 2024年第S1期 288-297页

作者：何鑫袁宗帅孔令学李怀柱白进郭振兴申峻李文太原理工大学化学工程与技术学院中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西浙大新材料与化工研究院

煤灰的熔融特性是气化用煤的重要指标，工业生产中钙基和铁基助熔剂被广泛用于降低高灰熔点煤灰的熔融特征温度。本文选取了4种含钙和含铁的工业固废，即脱硫石膏、电石渣、赤泥和钢渣，作为助熔剂，考察了高温弱还原性条件下工业固废... 详细信息

煤灰的熔融特性是气化用煤的重要指标，工业生产中钙基和铁基助熔剂被广泛用于降低高灰熔点煤灰的熔融特征温度。本文选取了4种含钙和含铁的工业固废，即脱硫石膏、电石渣、赤泥和钢渣，作为助熔剂，考察了高温弱还原性条件下工业固废添加对高灰熔点潞安煤灰熔融特性的影响，并分析了工业固废的添加与高温下煤灰矿物质组成的关系。结果表明：工业固废添加量为2%～8%时，高熔点潞安煤灰的熔融特征温度均降低，但影响程度不同。随着赤泥和电石渣添加比例的增大，潞安煤灰的熔融特征温度显著降低，添加4%的赤泥和电石渣时，煤灰的流动温度分别降低至1 376℃和1 392℃;添加钢渣和脱硫石膏，且添加量为2%时，煤灰的流动温度降低至1 380℃和1 410℃,但随着添加比例的增大，降低的幅度变小。添加赤泥时，潞安煤灰中莫来石和硅线石含量减少，生成了低熔点的钙铁辉石和铁尖晶石；添加电石渣时，高温下主要生成的矿物质为低熔点的钙长石；添加钢渣时，煤灰中莫来石与氧化物反应转变为低熔点的钙长石和单斜辉石；添加脱硫石膏时，高温下主要的矿物质为低熔点的钙长石。综合考虑四种含钙和含铁工业固废添加对煤灰熔融性和气化设备的影响，含铁工业固废钢渣和含钙工业固废电石渣可作为降低高灰熔点煤灰熔点的助熔剂，且添加比例为4%时，煤灰的流动温度能够满足气流床气化炉对煤灰流动温度的要求。

关键词：煤气化高灰熔点煤含钙、含铁工业固废煤灰熔融性矿物质

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高阶精度非线性加权格式权函数研究综述

空气动力学学报 2024年第6期42卷 1-14,I0001页

作者：毛枚良白进维闵耀兵马燕凯江定武中国空气动力研究与发展中心绵阳621000 空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室绵阳621000

在简述用于捕捉间断的非线性格式发展历程的基础上,依托五阶精度WENO格式,介绍了非线性加权格式在候选模板集选取、光滑度指标计算方法及其与非线性权的函数关系等方面做出的努力。对于非等宽候选模板集的情况,给出了保证非线性加权格... 详细信息

在简述用于捕捉间断的非线性格式发展历程的基础上,依托五阶精度WENO格式,介绍了非线性加权格式在候选模板集选取、光滑度指标计算方法及其与非线性权的函数关系等方面做出的努力。对于非等宽候选模板集的情况,给出了保证非线性加权格式精度的非线性权的量阶关系,强调了光滑度指标计算方法对格式精度和效率的重要性,提出了进一步开展多宽度模板集非线性加权格式研究的建议。

关键词：高阶精度非线性格式非线性加权方法极值点降阶问题非等宽候选模板集计算流体力学

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气流床气化炉中煤气化熔渣的结晶行为研究进展

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洁净煤技术 2024年第6期30卷 47-67页

作者：鲁浩白进孔令学郭振兴李怀柱李文中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049

煤气化是实现煤炭从燃料向原料转变,推进煤炭清洁高效利用的重要途径之一。气流床气化技术是目前的主流气化技术,气化炉的稳定运行要求液态熔渣应具有良好的流动性。排渣过程中的熔渣结晶行为会导致熔渣流动性变差,是造成气化炉非正常... 详细信息

煤气化是实现煤炭从燃料向原料转变,推进煤炭清洁高效利用的重要途径之一。气流床气化技术是目前的主流气化技术,气化炉的稳定运行要求液态熔渣应具有良好的流动性。排渣过程中的熔渣结晶行为会导致熔渣流动性变差,是造成气化炉非正常停车的主要原因。总结了影响熔渣流动性的主要结晶特征及研究结晶行为的关键——结晶动力学的研究现状。论述根据结晶行为判断结晶机制并选择合适的结晶动力学模型的方法。为获得更准确的结晶行为数据,总结多种结晶检测手段的原理和特点并分析了根据研究重点、仪器特性与熔渣特性选择合适结晶行为的检测手段。最后,论述了化学组成与操作条件对结晶行为的影响。研究发现不同晶体之间结晶机理差异明显,同一化学组成对不同晶体结晶行为的影响不同。当限定熔渣化学组成所处相区时,化学组成与操作条件对第一相结晶矿物质结晶行为的影响更具规律性,可为调控结晶行为提供更准确指导。研究结果与相图结合或建立简单易得的预测模型能更好指导熔渣结晶行为调控。目前,结晶行为研究主要依赖试验手段,后续研究可结合相场模拟与分子动力学模拟等方法,深入挖掘结晶机理,并考察气化炉内温度场、流场等因素对结晶特性的影响。

关键词：气流床气化熔渣流动性矿物质结晶结晶模拟结晶动力学结构转变

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煤气化过程反应模型研究进展

化工进展 2024年第7期43卷 3593-3612页

作者：丁路王培尧孔令学白进于广锁李文王辅臣华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237 华东理工大学含碳废弃物资源化零碳利用教育部工程研究中心上海200237 中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西太原030001

煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发... 详细信息

煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时,煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型,对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能,指出了不同方法建立的模型存在的问题,为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导,并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。

关键词：煤气化动力学模型热力学床层模型煤灰流动性预测模型

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基于IKAP的延续性护理在急性胰腺炎患者中的应用

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四川解剖学杂志 2024年第1期32卷 164-166页

作者：张刘彦郑永慧白进军郑州煤炭工业(集团)有限责任公司总医院普外科郑州452370 郑州市第二人民医院普外科郑州471000

目的:探讨基于IKAP的延续性护理对急性胰腺炎患者健康行为、自我效能及再入院率的影响.方法:选择2019年3月至2022年5月本院收治的39例急性胰腺炎患者为研究对象.依照随机数表法,将其分为观察组(n=20,实施基于IKAP的延续性护理)和对照组(... 详细信息

目的:探讨基于IKAP的延续性护理对急性胰腺炎患者健康行为、自我效能及再入院率的影响.方法:选择2019年3月至2022年5月本院收治的39例急性胰腺炎患者为研究对象.依照随机数表法,将其分为观察组(n=20,实施基于IKAP的延续性护理)和对照组(n=19,实施常规护理模式).比较干预前、干预1个月后两组患者健康行为能力(健康行为量表评分)、自我效能[一般自我效能感量表(GSES)评分],对比出院后1、3个月两组再入院率.结果:干预1个月后,两组患者健康行为量表评分、GSES评分均较干预前升高,并且观察组高于对照组(P0.05).结论:基于IKAP理论的延续性护理能增强急性胰腺炎患者健康行为,提高自我效能.

关键词： IKAP理论延续性护理急性胰腺炎健康行为自我效能再入院率

Shell煤气化炉气氛下熔渣中金属铁析出及对其黏度影响的模拟研究

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煤炭学报 2023年第8期48卷 3218-3228页

作者：贺冲郭晶秦育红孔令学白进李文太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 太原理工大学大气复合污染识别与控制山西省重点实验室山西太原030024

气流床煤气化过程中,煤中无机矿物质升温熔融转变为熔渣,熔渣通过液态排渣单元连续排出炉外,因此熔渣良好的流动性(黏度)是气化炉长周期稳定运行的关键。我国高铁煤(煤灰中氧化铁的质量分数高于15%)分布广泛,比如内蒙古锡林浩特煤、河... 详细信息

气流床煤气化过程中,煤中无机矿物质升温熔融转变为熔渣,熔渣通过液态排渣单元连续排出炉外,因此熔渣良好的流动性(黏度)是气化炉长周期稳定运行的关键。我国高铁煤(煤灰中氧化铁的质量分数高于15%)分布广泛,比如内蒙古锡林浩特煤、河南义马煤、云南镇雄煤等。由于Shell煤气化炉内还原性气体(CO和H2)的总体积分数较高(>86%),高铁熔渣在液态排渣过程中易发生金属铁析出,形成大的含铁渣块,导致气化炉无法顺畅排渣甚至非正常停车,因此深入研究Shell煤气化炉气氛下熔渣中金属铁的析出行为是高铁熔渣流动性调控的重要依据。基于此,以热力学模拟为基础,依据金属铁析出和团聚机理,结合熔渣结晶特性,建立熔渣中金属铁析出和团聚的动力学模型,并定量分析金属铁对熔渣结晶和黏度的影响。热力学模拟表明,Shell煤气化炉气氛下高铁熔渣发生金属铁析出,且氧化钙的质量分数增加促进金属铁析出。分别以熔渣中还原性气体扩散和金属铁沉降为速控步骤,建立金属铁析出和团聚的动力学模型;氧化钙的质量分数增加或者温度升高,熔渣黏度降低,促进熔渣中还原性气体扩散,金属铁的质量分数增加且易发生团聚。提出金属铁团聚的临界时间作为判断金属铁团聚的关键参数;降低气化炉排渣温度或减少氧化钙的质量分数,金属铁团聚临界时间增加,避免熔渣中金属铁团聚。将晶体体积分数的热力学平衡值引入结晶动力学模型(KJMA公式),获得金属铁对熔渣结晶和黏度的影响,发现金属铁析出促进钙长石结晶,熔渣黏度迅速增加;虽然较低排渣温度下钙长石的体积分数达到热力学平衡值所需时间更长,但黏度增加至排渣黏度上限25 Pa·s所需的时间更短。建议通过适当降低排渣温度,或添加富硅助剂,或与高硅煤共气化,可适当避免高铁熔渣中金属铁的析出和团聚,避免熔渣黏度突增和气化炉排渣不畅,有利于气化炉长周期运行。

关键词：气流床气化熔渣金属铁黏度动力学模型结晶

政府干预与企业革新:江苏省政府整理大生纺织公司案(1928—1931)

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中国经济史研究 2022年第5期 136-145页

作者：白进伟华中师范大学中国近代史研究所武汉430079

1928年,国民政府江苏省政府以振兴本省纺织业和维护官股利益为由,对大生纺织公司提出“整理”。最初由财政厅负责,但成效不佳遂改为财政厅、建设厅合力,从工务、营业、管理层面整改。李升伯与吴寄尘等大生高层对政府整改由担心与游移转... 详细信息

1928年,国民政府江苏省政府以振兴本省纺织业和维护官股利益为由,对大生纺织公司提出“整理”。最初由财政厅负责,但成效不佳遂改为财政厅、建设厅合力,从工务、营业、管理层面整改。李升伯与吴寄尘等大生高层对政府整改由担心与游移转向积极接受,借机推行科学管理和企业改制。省政府的目标得到部分实现,委派监察人监察公司,官股董事开始介入企业管理。该案一方面反映了南京国民政府初期即已着手积极干预经济;另一方面揭示出政府介入也有可能成为企业改革的“东风”。

关键词：江苏省政府财政厅建设厅大生纺织公司

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储能变流器多机运行功率分配策略研究

储能变流器多机运行功率分配策略研究

作者：白进哲山东大学

学位级别：硕士

随着经济的飞速发展,人类对能源的需求日益增加,导致石油、煤炭等不可再生能源的大量使用,带来严重的环境污染。在全球能源安全和生态环境保护的大背景下,太阳能、风能等清洁可再生能源的大规模推广使用迫在眉睫。然而,上述清洁可再生... 详细信息

随着经济的飞速发展,人类对能源的需求日益增加,导致石油、煤炭等不可再生能源的大量使用,带来严重的环境污染。在全球能源安全和生态环境保护的大背景下,太阳能、风能等清洁可再生能源的大规模推广使用迫在眉睫。然而,上述清洁可再生能源发电具有间歇性和不可靠性,需要配备储能系统以弥补其不足。储能所输出的电能均需通过接口变流器与负载/母线连接。因此,接口变流器的拓扑及其控制策略的选择尤为重要。由于工业界大规模使用的储能方式(如电化学储能、超级电容储能)输出多为直流电且直流负载越来越多,又考虑到储能系统往往需能量双向传输,且部分场合需具备电气隔离功能,本文将接口变流器选取为双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变流器。单机和多机层面的高效率、快速动态响应及较长的使用寿命已成为储能变流器系统的典型需求。因此,本文以储能用双有源桥变流器为研究对象,聚焦变流器效率、响应速度、使用寿命等方面开展研究。首先,为了提升双有源桥变流器的单机效率,本文提出最小开关电流法;该方法能精确求解出全部18种实际工况下实现软开关和最小回流功率所需的最小开关电流值,提升变流器效率并降低计算量。为了确定在给定传输功率时,选择何种工作模式,本文使用电感电流有效值代替变流器的通态损耗进行对比,得出使变流器效率最优的工作模式。仿真和实验验证所提方案有效。其次,为了提升储能变流器系统的稳态性能和暂态性能,本文提出解耦双环控制,能实现功率均衡、输入输出解耦,提升效率和抗扰能力;同时引入模型预测控制,提高暂态响应速度,实现稳态和暂态性能的提升。硬件在环实验验证所提方案有效。最后,为了提升模块数目较多的多机储能变流器系统的效率,本文提出效率分段优化方法;该方法结合定性分析和定量计算方案的优点,能提升储能变流器系统的效率,并降低计算量以满足实际工程中在线计算的要求。同时,考虑到变流器的使用寿命下降会提高储能系统的运维成本,并且会导致故障率提高从而影响储能系统的安全可靠运行,本文提出兼顾变流器使用寿命和效率的分段优化方法;该方法可延长变流器的使用寿命、提高经济效益,并有利于储能系统安全可靠运行。硬件在环实验验证所提方案有效。

关键词：双有源桥变流器效率优化储能变流器模块化使用寿命

不同气氛下Ca-Fe二元助剂改变高硅铝煤灰熔融温度的规律和机制

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化工学报 2022年第10期73卷 4638-4647页

作者：石文举白进孔令学曹景沛李文中国矿业大学江苏省碳资源精细化利用工程研究中心江苏徐州221116 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001

准格尔高硅铝煤灰熔融温度(AFT)高,易引发液态排渣气化炉排渣口堵塞问题,需添加助熔剂降低AFT。利用灰熔融温度测试仪研究了不同质量比CaO/Fe_(2)O_(3)(Ca/Fe)助剂的助熔效果,结合热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学计... 详细信息

准格尔高硅铝煤灰熔融温度(AFT)高,易引发液态排渣气化炉排渣口堵塞问题,需添加助熔剂降低AFT。利用灰熔融温度测试仪研究了不同质量比CaO/Fe_(2)O_(3)(Ca/Fe)助剂的助熔效果,结合热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学计算对比分析了氩气气氛与弱还原气氛下Ca-Fe协同助熔机理。研究发现,弱还原与氩气气氛下,AFT均随Ca/Fe增加先降低后升高,在Ca/Fe=1/1时AFT最低,但弱还原气氛下Ca-Fe的助熔效果优于氩气气氛。不同Ca-Fe助剂煤灰在变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)时对应的收缩程度差异较大,并且氩气气氛下熔融温度范围(DT~FT)内灰柱的收缩速率显著高于弱还原气氛下的收缩速率。氩气与弱还原气氛下煤灰的收缩过程均可分为三个阶段,且其收缩程度依次递增,但弱还原气氛下第一、二阶段收缩程度较氩气气氛下高。进一步研究表明第一阶段的收缩主要以化学反应引起的固相烧结为主,第二阶段以初始液相形成的液相烧结为主,而第三阶段的收缩行为最终决定煤灰的AFT。高温矿物演化行为显示莫来石和钙长石单独存在时AFT很高,但两者可以与含铁组分形成低共熔物降低AFT,并且Fe^(2+)可以促进低共熔物的形成,促使弱还原气氛下低共熔物的生成温度低于氩气气氛下的。

关键词： Ca-Fe助剂高硅铝煤灰灰熔融温度熔融过程助熔机理