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煤泥抗拉强度特性试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2022年第10期53卷 4142-4149页

作者：范浩东史鉴杨海瑞吕俊复金燕高琴张缦秦舒宁周宝清华大学能源与动力工程系北京100084 太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024 上海锅炉厂有限公司上海200245

为了研究煤泥抗拉强度进而判断煤泥的入炉形态,设计一套单轴拉伸试验系统来测量煤泥的抗拉强度,通过试验确定煤泥最佳静置时间及步进伺服电动机拉伸速率,并研究不同含水率及压实度对煤泥抗拉强度的影响规律。研究结果表明:当静置时间小... 详细信息

为了研究煤泥抗拉强度进而判断煤泥的入炉形态,设计一套单轴拉伸试验系统来测量煤泥的抗拉强度,通过试验确定煤泥最佳静置时间及步进伺服电动机拉伸速率,并研究不同含水率及压实度对煤泥抗拉强度的影响规律。研究结果表明:当静置时间小于等于2 d时,煤泥的抗拉强度及其增速随着静置时间的延长而增大,而后,随着静置时间进一步延长,煤泥的抗拉强度趋于不变;拉伸速率通过影响煤泥内部的孔隙水压力进而影响煤泥抗拉强度,过大或过小的拉伸速率都会使测量结果产生较大误差,选取0.8 mm/min拉伸速率可有效避免端部应力集中的影响;含水率与煤泥抗拉强度之间呈负相关关系,含水率越大,煤泥抗拉强度越小,当含水率由25.12%增加至35.17%时,煤泥抗拉强度从25.23 kPa减小至21.39 kPa;压实度与煤泥之间呈正相关关系,压实度越大,煤泥抗拉强度呈线性增大,当压实度从85 g增加至100 g时,煤泥抗拉强度从19.44 kPa增加至29.92 kPa。

关键词：煤泥单轴拉伸含水率压实度静置时间拉伸速率

石灰石对循环流化床燃烧NO排放影响及粒度优化研究

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清华大学学报(自然科学版) 2023年

作者：尚曼霞李怡然蒋苓李东方黄中张缦吕俊复柯希玮昆明理工大学冶金与能源工程学院清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室

污染物排放标准日趋严格的背景下,如何解耦循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧炉内石灰石高效脱硫与低NOx排放之间的矛盾,是研究热点之一。该文利用一维两相混合CFB燃烧整体数学模型,对某550 MWe超超临界CFB锅炉燃烧和污染... 详细信息

污染物排放标准日趋严格的背景下,如何解耦循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧炉内石灰石高效脱硫与低NOx排放之间的矛盾,是研究热点之一。该文利用一维两相混合CFB燃烧整体数学模型,对某550 MWe超超临界CFB锅炉燃烧和污染物排放情况进行了预测,计算值与现场实测值吻合良好。模拟结果表明,由于CaO对各含氮反应的显著催化作用,投放石灰石脱硫会直接或间接影响NOx的生成及还原过程,导致NOx原始排放升高。但在相同钙硫比下,采用脱硫反应活性更高的细颗粒石灰石,其表面快速包覆的惰性产物层可以降低炉内总CaO有效反应面积,进而直接影响相关催化反应总体速率,既能有效提高炉内脱硫效率,又能缓解石灰石对NOx减排的负面作用。

关键词：循环流化床燃烧石灰石粒度炉内脱硫 NO 排放数学模型

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循环灰吸附碱金属机理研究

煤炭学报 2017年第4期42卷 1063-1068页

作者：史航吴玉新吕俊复刘青清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

加入添加剂脱除蒸汽中的碱金属盐是防止准东煤等高钠煤在应用过程中由于高碱金属含量造成沾污、结渣及高温腐蚀等风险的重要手段。在实验室条件下用山东临沂135 MW循环流化床循环灰作为添加剂与钠盐(NaCl)进行掺烧,分别采用热重分析仪(T... 详细信息

加入添加剂脱除蒸汽中的碱金属盐是防止准东煤等高钠煤在应用过程中由于高碱金属含量造成沾污、结渣及高温腐蚀等风险的重要手段。在实验室条件下用山东临沂135 MW循环流化床循环灰作为添加剂与钠盐(NaCl)进行掺烧,分别采用热重分析仪(TGA)和马弗炉进行,对不同温度(800,850,900℃)、不同掺混比例(1%,2%,3%,5%,8%)下循环灰掺烧碱金属盐后的样品进行XRF,XRD等测试。XRF测试结果表明,在800~900℃下,掺烧实验得到的循环灰样品中Na含量远高于Cl含量,且随着温度的升高,相同掺混比例下循环灰中Cl含量随着温度的升高而下降。在相同温度下,Na元素含量随掺混比例的增高而增加,Cl含量增长远低于Na含量增长。XRD测试结果表明:掺烧后灰样中Na主要以硅铝酸盐等不可溶钠形式存在,循环灰对NaCl的吸附以化学吸附为主。

关键词：高碱煤循环灰添加剂化学吸附不可溶钠

超临界CFB锅炉深度调峰跨临界过程中水冷壁动态特性的试验研究

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热力发电 2023年第9期52卷 29-38页

作者：卿浩周妍君宋园园杨冬黄中吕俊复西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

为了保证超临界循环流化床(CFB)锅炉具有良好的宽负荷运行特性及深度调峰的能力,对跨临界压力变化时工质与水冷壁间的动态特性进行试验研究。采用Φ25.0 mm×3.5 mm的垂直上升光管,在压力20.0~23.0 MPa,质量流速400~800 kg/(m^(2)·s)... 详细信息

为了保证超临界循环流化床(CFB)锅炉具有良好的宽负荷运行特性及深度调峰的能力,对跨临界压力变化时工质与水冷壁间的动态特性进行试验研究。采用Φ25.0 mm×3.5 mm的垂直上升光管,在压力20.0~23.0 MPa,质量流速400~800 kg/(m^(2)·s)试验工况范围内开展了近临界稳态传热试验和跨临界压力阶跃动态特性试验。结果表明:近临界压力下,增大质量流速、减小内壁热负荷、降低压力都能使传热恶化发生时的干度减小,对应的流体焓值增大,使传热恶化推迟发生;跨临界压力阶跃变化时,受热管内流体可能发生传热恶化导致壁温飞升,但随着质量流速的增大温度又回落到正常值;壁温飞升点与内壁面的传热随时间依次经历传热恶化阶段,过冷沸腾传热强化阶段和单液相换热阶段;各参数对跨临界压力阶跃变化时传热恶化的影响与对近临界稳态试验的传热恶化的影响相同,质量流速减小和内壁热负荷增大会使传热恶化发生的位置提前,同时壁温飞升的数值更大。

关键词： CFB锅炉深度调峰跨临界动态特性垂直上升管传热恶化

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焦油主要组份在循环灰下催化裂解的实验研究

燃烧科学与技术 1998年第4期4卷 410-416页

作者：吕俊复岳光溪清华大学热能工程系

在以循环流化床锅炉循环灰为热载体、部分气化产生的半焦为锅炉燃料、煤气为燃气轮机燃料的煤的部分气化联合循环中，降低焦油产率、提高煤气产率是一个技术关键。以焦油的两种主要组份苯和甲苯为研究对象，利用固定床实验台实验研究了... 详细信息

在以循环流化床锅炉循环灰为热载体、部分气化产生的半焦为锅炉燃料、煤气为燃气轮机燃料的煤的部分气化联合循环中，降低焦油产率、提高煤气产率是一个技术关键。以焦油的两种主要组份苯和甲苯为研究对象，利用固定床实验台实验研究了一种混煤形成的循环灰条件下裂解反应特性，测定了裂解反应动力学参数，探讨了循环灰对焦油裂解的催化机理。实验结果表明，与石英砂条件相比，循环灰极大地促进了焦油的裂解程度。

关键词：循环灰焦油组份催化裂解联合循环发电

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热带气旋的基本热力学分析

力学学报 2011年第6期43卷 1103-1109页

作者：李建锋吕俊复李斌尧国富中国电力企业联合会科技开发服务中心北京100055 清华大学热科学和动力工程教育部重点实验室北京100084

通过对热带气旋的热力学分析与计算,发现热带气旋的能量主要来源于水蒸气凝结所释放的潜热.气旋内外的温度差异使其产生了做功能力,形成了一个热力循环,该热力循环的效率在一定高度范围内随温度的增高有一个最大值:对于一定的气旋底部温... 详细信息

通过对热带气旋的热力学分析与计算,发现热带气旋的能量主要来源于水蒸气凝结所释放的潜热.气旋内外的温度差异使其产生了做功能力,形成了一个热力循环,该热力循环的效率在一定高度范围内随温度的增高有一个最大值:对于一定的气旋底部温度,在饱和空气温度较低时,其效率随着高度的增加存在极大值;而当温度较高时,则其效率随着高度一直增加.当海面环境温度在33℃～34℃时,效率达到最大值,约为7.4%.而输出功则随着温度的增加而一直增加,因而气旋强度随着环境温度的增高而增大.

关键词：热带气旋热力学大气物理学湿空气热力循环

H_(2)S分子6320—6350 cm^(-1)波段谱线参数高精度测量

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物理学报 2023年第2期72卷 93-100页

作者：田思迪杜艳君李济东丁艳军彭志敏吕俊复潘超冯小雅清华大学能源与动力工程系电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 国家能源集团科学技术研究院有限公司清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210046

硫化氢(H_(2)S)作为一种强腐蚀性且具有剧毒的气体,在化工、能源、环境等多个领域都是重要的中间产物或排放污染物,在线精确测量其浓度对工艺过程控制、安全生产具有重要意义.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)作为一种定量吸收光谱技术... 详细信息

硫化氢(H_(2)S)作为一种强腐蚀性且具有剧毒的气体,在化工、能源、环境等多个领域都是重要的中间产物或排放污染物,在线精确测量其浓度对工艺过程控制、安全生产具有重要意义.可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)作为一种定量吸收光谱技术,适用于大气环境监测、工业过程控制等领域H_(2)S浓度高精度在线测量.考虑到HITRAN2020数据库中H_(2)S的谱线参数主要来自基于半经验理论模型的计算,且缺乏实验数据验证,本文首先采用直接吸收(DAS)法扫描获得H_(2)S分子6320—6350 cm^(-1)波段内谱线吸收截面,选取其中6组吸收较强、相对独立、具有应用潜力的特征谱线作为实验测量的目标谱线;然后采用免标定、高信噪比的波长调制-直接吸收(WM-DAS)法测量了该6组谱线在不同压力下的吸收截面并用Voigt,Raution等线型函数对吸收截面进行最小二乘拟合,对谱线的碰撞展宽系数、线强度、Dicke收敛系数等光谱常数进行高精度测量,其中吸收截面拟合的残差标准差低至7×10^(-5),谱线线强度的测量不确定度小于2%,碰撞展宽系数、Dicke收敛系数、速率依赖系数的测量不确定度小于10%.完善了H_(2)S光谱数据库,为H_(2)S浓度高精度测量提供基础光谱数据.

关键词：硫化氢波长调制-直接吸收光谱碰撞展宽线强度

38m/54m高循环流化床床内流体动力特性研究

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中国电机工程学报 2009年第26期29卷 7-12页

作者：胡南王巍姚宣杨海瑞吕俊复清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京市海淀区100084

利用白马电厂300MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉现有的结构和设备,搭建提升管内径240mm,高度分别为38和54m的循环流化床冷态实验台,研究提升管高度、系统物料量及流化风速对物料浓度分布的影响。实验结果表明,当风速... 详细信息

利用白马电厂300MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉现有的结构和设备,搭建提升管内径240mm,高度分别为38和54m的循环流化床冷态实验台,研究提升管高度、系统物料量及流化风速对物料浓度分布的影响。实验结果表明,当风速大于临界风速时,上部气固流动达到饱和携带状态,炉膛高度及床料量不会改变上部气固浓度和循环流率的大小。但高度增加后达到饱和空隙率的临界床料量增加。对于正在研发中的炉膛高度为54m的600MW超临界循环流化床锅炉,该结果表明只需要适当增加系统床料量,就可以得到足够高的循环流率,满足炉膛上部和循环回路中受热面布置得要求。

关键词：循环流化床超高炉膛浓度分布快速床床料量

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高温鼓泡流化床的流化行为

热能动力工程 2002年第5期17卷 481-484页

作者：郭庆杰吕俊复王昕徐猛清华大学热能工程系北京100084

床层温度在 2 0～ 10 0 0℃范围内 ,以 4种粒径的煤灰为实验物料 ,研究了不同表观气速下最小流化速度、床层平均空隙率、压力波动标准偏差和主频的变化规律 ,最小流化速度随床层温度升高而减小 ;相同床温下 ,平均空隙率随表观气速升高... 详细信息

床层温度在 2 0～ 10 0 0℃范围内 ,以 4种粒径的煤灰为实验物料 ,研究了不同表观气速下最小流化速度、床层平均空隙率、压力波动标准偏差和主频的变化规律 ,最小流化速度随床层温度升高而减小 ;相同床温下 ,平均空隙率随表观气速升高而增大 ;不同床温下 ,压力波动偏差随流化数增加而增大。相同流化数时 ,B类颗粒的压力波动标准偏差受床层温度变化影响较小 ,而D类粒子随床层温度升高压力波动标准偏差减小。随着流化数增加。

关键词：高温鼓泡流化床流化最小流化速度压力波动偏差主频