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碳中和目标下循环流化床锅炉技术的展望

动力工程学报 2022年第11期42卷 1005-1012页

作者：吕俊复周托张扬吴玉新黄中张海张缦岳光溪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

根据循环流化床(CFB)燃烧技术的特点,分析了面向碳中和的CFB发展方向,并介绍了清华大学的相关研究进展。CFB主循环回路中存有大量高温循环物料,这一特点使得CFB锅炉可实现零出力热备用的深度调峰,若通过循环干预、强化燃烧和炉内储热,... 详细信息

根据循环流化床(CFB)燃烧技术的特点,分析了面向碳中和的CFB发展方向,并介绍了清华大学的相关研究进展。CFB主循环回路中存有大量高温循环物料,这一特点使得CFB锅炉可实现零出力热备用的深度调峰,若通过循环干预、强化燃烧和炉内储热,可以提高变负荷速率;颗粒粒径对气固两相反应有重要影响,通过改变床料颗粒的粒径能够调控燃烧反应过程,从而降低炉内NO生成量,因此CFB锅炉在实现灵活性条件下的超低排放上具有优势;新型电力系统对小容量高参数机组有重大需求,开发小型亚临界甚至超临界CFB锅炉很有意义;生物质锅炉高温受热面沾污腐蚀限制了蒸汽参数的提高,利用CFB的物料循环能够解决这一技术瓶颈,开发高蒸汽参数生物质直燃锅炉可提高纯燃生物质发电项目的供电效率和经济性;利用CFB燃料适应性的优势,可在CFB锅炉中混烧生物质、污泥和工业可燃废弃物等低碳燃料,具有显著的效益;为进一步提高CFB机组的灵活性、环保型和经济性,新型的粉煤CFB燃烧技术前景较好。

关键词：碳中和循环流化床锅炉运行灵活性超低排放高蒸汽参数生物质粉煤CFB燃烧

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循环流化床动态灰平衡计算方法

燃烧科学与技术 1997年第3期3卷 258-263页

作者：李政倪维斗岳光溪张巍清华大学

本文建立了以煤燃烧成灰为床料的循环流化床总体质量平衡数学模型。它采用将固体颗粒划分为若干个直径档的方法来描述宽筛分特性；尽可能全面地考虑了进出流化床系统的物质流，以增强模型的通用性。由于考虑了给风流量同流化床压降间的... 详细信息

本文建立了以煤燃烧成灰为床料的循环流化床总体质量平衡数学模型。它采用将固体颗粒划分为若干个直径档的方法来描述宽筛分特性；尽可能全面地考虑了进出流化床系统的物质流，以增强模型的通用性。由于考虑了给风流量同流化床压降间的耦合关系，并建立了诸多操作量和部件特性与流化床运行参数间的动态作用关系，使得本模型能够更真实、全面地模拟流化床的实际运行情况。通过试验数据，模型得到部分验证。

关键词：流化床数学模型整体质量平衡模拟

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活化时间对煤制活性焦性质的影响

中国矿业大学学报 2003年第3期32卷 289-292,303页

作者：张守玉吕俊复刘青岳光溪王洋清华大学热能工程系热能工程研究所北京100084 中国科学院山西煤炭化学研究所山西太原030001

利用 XPS等分析手段对在电加热转炉上不同活化时间下制得的活性焦性质进行了研究 .结果表明 ,制得的活性焦比表面积、微孔孔容随活化时间增加而增加 .在活化初期 ,活性焦孔隙的发展以微孔为主 ,随着活化时间的延长 ,孔隙结构的发展表现... 详细信息

利用 XPS等分析手段对在电加热转炉上不同活化时间下制得的活性焦性质进行了研究 .结果表明 ,制得的活性焦比表面积、微孔孔容随活化时间增加而增加 .在活化初期 ,活性焦孔隙的发展以微孔为主 ,随着活化时间的延长 ,孔隙结构的发展表现为微孔生成与已有孔隙扩孔并存 .随着活化时间的延长 ,活性焦表面碱性位数量增加 ,但其表面 O/ C比降低 ,离域 π电子 ( Cπ)趋于活跃 ,碳平面层上的离域 π电子 ( Cπ)的电子给体 -受体相互作用是活性焦表面碱性的主要来源 .

关键词：活化时间活性焦比表面积孔隙结构制备电加热转炉活性炭

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焦油裂解循环灰的催化失活研究

工程热物理学报 1999年第5期20卷 637-641页

作者：吕俊复岳光溪清华大学热能工程系北京100084

在固定床反应器实验台上以焦油的两种主要组份苯和甲苯为对象，实验研究了焦油裂解过程中一种循环灰的催化失活特性，测定了该种循环灰条件下的失活系数，探讨了循环灰的失活机理．实验结果表明，裂解过程中随着积碳量的增加，裂解反应... 详细信息

在固定床反应器实验台上以焦油的两种主要组份苯和甲苯为对象，实验研究了焦油裂解过程中一种循环灰的催化失活特性，测定了该种循环灰条件下的失活系数，探讨了循环灰的失活机理．实验结果表明，裂解过程中随着积碳量的增加，裂解反应速率下降。

关键词：循环灰焦油组份失活积碳煤燃烧

对冲火焰流场的二维分布对层流火焰传播速度测量的影响

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工程热物理学报 2011年第4期32卷 703-706页

作者：李博田雪沁张扬张海岳光溪清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

在φ=0.6～0.75的条件下,利用PIV测得对冲火焰的二维速度场,分析使用偏移中心线一定距离提取的轴线速度分布曲线所得到的层流火焰传播速度S_L^0与沿中心线提取的速度分布曲线得到的S_L^0之间的误差大小。实验结果表明,在弱火焰时对冲火... 详细信息

在φ=0.6～0.75的条件下,利用PIV测得对冲火焰的二维速度场,分析使用偏移中心线一定距离提取的轴线速度分布曲线所得到的层流火焰传播速度S_L^0与沿中心线提取的速度分布曲线得到的S_L^0之间的误差大小。实验结果表明,在弱火焰时对冲火焰速度场具有明显的二维效应。φ=0.6,偏离中心轴线5mm时,相对误差达到33%;而φ=0.75时,相对误差小于5%。因此,对于弱火焰的二维速度场,测量必须沿中心线进行。

关键词：二维效应对冲火焰层流火焰传播速度预混火焰

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循环流化床内颗粒运动与换热分析

化工学报 2003年第9期54卷 1224-1229页

作者：吕俊复田勇彭晓峰岳光溪清华大学热能工程系北京100084

对循环流化床锅炉床体内部贴近壁面的颗粒团运动和受力特点进行了分析 ,探讨颗粒团沿壁面下滑贴壁时间的计算方法 ,由此发展了床体内部颗粒气体对流换热传热系数的理论计算模型和方法 .与现有文献的实验数据资料比较表明。

关键词：循环流化床气固两相流动传热

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循环流化床锅炉燃烧室边界层的实验研究

热能动力工程 2002年第1期17卷 20-22页

作者：吕俊复刘青张建胜岳光溪清华大学热能工程系北京100084

循环流化床锅炉燃烧室的物料浓度影响传热和燃烧。在 75t/h循环流化床锅炉上对燃烧室物料浓度分布的测量结果发现 ,循环流化床锅炉燃烧室的下降流边界层中在接近壁面处存在气体边界层 ,气体边界层的厚度与距离布风板高度有关 ,据此给出... 详细信息

循环流化床锅炉燃烧室的物料浓度影响传热和燃烧。在 75t/h循环流化床锅炉上对燃烧室物料浓度分布的测量结果发现 ,循环流化床锅炉燃烧室的下降流边界层中在接近壁面处存在气体边界层 ,气体边界层的厚度与距离布风板高度有关 ,据此给出了下降流边界层厚度和气体边界层厚度的计算公式 ,并提出了循环流化床燃烧室双环模型。

关键词：循环流化床锅炉燃烧室边界层双环模型实验换热系数

焦炭流化床燃烧条件下氧化亚氮生成过程的实验研究

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热能动力工程 2005年第1期20卷 18-21页

作者：任维吕俊复张建胜岳光溪清华大学热能工程系北京100084

在小型流化床实验台上对一种无烟煤焦炭燃烧过程中氧化亚氮的生成途径进行了实验研究 ,实验结果表明 ,在焦炭燃烧过程中HCN的氧化反应是焦炭氮向N2 O转化的一条途径。同时 ,NO与焦炭表面的多相反应也是N2 O的一条生成途径。HCN的析出是... 详细信息

在小型流化床实验台上对一种无烟煤焦炭燃烧过程中氧化亚氮的生成途径进行了实验研究 ,实验结果表明 ,在焦炭燃烧过程中HCN的氧化反应是焦炭氮向N2 O转化的一条途径。同时 ,NO与焦炭表面的多相反应也是N2 O的一条生成途径。HCN的析出是焦炭燃烧过程中进一步脱挥发份的结果 ,当焦炭脱挥发份过程结束后 ,N2

关键词：焦炭燃烧氧化亚氮生成途径

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循环流化床锅炉物料平衡分析

热能动力工程 2005年第3期20卷 291-295页

作者：杨海瑞岳光溪王宇吕俊复清华大学热能工程系北京100084

循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。本文介绍并... 详细信息

循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。本文介绍并分析了循环床物料平衡的某些问题,如循环流化床定态设计、床料质量和物料平衡模型等。循环流化床运行需要高的“床料质量”和较大物料循环量,要求流化床锅炉分离器分离效率曲线存在一个清晰的100%分离粒径截止点。循环流化床内物料平衡除了受分离器效率影响外,还受到给煤成灰及磨耗特性、床内颗粒分层、排渣方式及效率等因素的影响。

关键词：循环流化床物料平衡床料质量定态设计