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稻秆流化床气化及灰渣热物性实验研究

稻秆流化床气化及灰渣热物性实验研究

作者：程大千南京师范大学

学位级别：硕士

生物质在能源利用过程中能够减少CO2的排放量,且具有低硫和低氮的特性,是环境友好的可再生能源资源。我国每年可进行能源化利用的农作物秸秆就超过5亿吨,其中稻秆和稻壳分别可达2.4亿吨和4000万吨。随着我国生物质气化能源化商业化应用... 详细信息

生物质在能源利用过程中能够减少CO2的排放量,且具有低硫和低氮的特性,是环境友好的可再生能源资源。我国每年可进行能源化利用的农作物秸秆就超过5亿吨,其中稻秆和稻壳分别可达2.4亿吨和4000万吨。随着我国生物质气化能源化商业化应用规模的扩大,将生物质灰渣制备建筑材料和耐温材料,越来越受到重视。本文以稻秆、麦秆、玉米秆和稻壳这四种农作物秸秆为原料,开展了生物质热物理性质测定、灰样制备、稻秆流化床气化冷态和热态试验、生物质灰及稻秆气化灰渣的理化特性和灰熔性特性的实验研究,得出如下结论： (1)稻秆、稻壳、麦秆和玉米秆等四种生物质灰分含量存在较大差异,为3.27%～16.25%;挥发分含量为60.23%～71.93%;固定碳含量为14.65%～18.85%;与煤相比,本文选用的四种生物质的S含量很低,但N含量偏高。 (2)为了提高生物质流化床气化的转化率,需要对原料进行破碎预处理,破碎预处理后的稻秆呈短纤维状或短棒状以及部分颗粒呈粉末状,采用长度和粒径可更准确地表征其特征尺寸。本文进行的稻秆流化床气化冷态试验研究,确定了稻秆流化床气化的相关参数。在热态试验中,选择气化反应温度分别为600℃、700℃、750℃和800℃时,相应的稻秆气化灰渣,其中炉底渣、旋风分离器飞灰和喷淋塔飞灰的相对比例分别为24.53%～93.85%、3.52%～74.75%和0.72%～2.63%;随温度升高,旋风分离器内收集到的稻秆气化飞灰逐渐减少,而炉底渣和喷淋塔飞灰逐渐增加。石英砂床料对稻秆飞灰的影响较小,对炉底渣的影响较大。通过对稻秆气化灰渣的工业分析,旋风分离器飞灰的水分、挥发分和固定碳含量波动较大,分别在2.18%～21.18%,0.72%～5.16%和0.04%～10.44%之间。 (3)稻秆、稻壳、麦秆和玉米秆等四种生物质灰的表观形貌存在差异,从灰粒尺寸分布、形状、团聚、孔隙结构等方面看,这些灰粒主要是由许多更小的颗粒烧结聚合而成;稻秆气化灰渣的微观形貌也各不相同。稻秆流化床气化的炉底渣的灰粒呈不规则块状结构,断面较光滑平整;喷淋塔飞灰的灰粒呈细小颗粒状且分布均匀;旋风分离器飞灰总体呈块状、片状、棒状等形貌。 (4)通过对灰渣试样进行EDS分析可知,稻秆灰和麦秆灰中的K、Na、Cl和Fe元素含量较高;玉米秆灰和麦秆灰中的Ca和Mg元素含量较高;稻秆气化灰渣的各元素分布呈以下两个特点：一是K、Na、Ca、Mg等碱/碱土元素和Cl等卤族元素主要富集在旋风分离器和喷淋塔中;二是Si、Al和Fe等粒径和硬度较大的元素主要富集在气化炉底中。通过XRD分析可知,物相种类与EDS分析结果密切相关,其中均含有以SiO2为化学成分的晶相;稻秆灰及其气化飞灰和麦秆灰中还含有KCl或K2S04,而玉米秆灰中则以MgO和CaO为主要晶相;稻秆气化炉底渣中的方石英受混入床料的影响,蛋白石和Si02可部分转化成石英或者与碱金属生成玻璃相。 (5)生物质灰渣的灰熔点与各成分的熔点和相对含量有关,稻壳灰和稻秆气化炉底渣的灰熔点值较高,稻秆灰和麦秆灰的灰熔点值较低,DT分别在1220℃～1265℃和1085℃～1145℃之间。添加氧化铝可有效地提高生物质灰渣的灰熔点,对稻秆灰、稻秆气化炉底渣和稻秆气化飞灰,氧化铝的比例分别大于64.9%、50%和55%即可满足其耐火度大于1500℃的基本要求。对于碱金属含量较高的灰渣可采用水洗处理提高其灰熔点。 (6)稻壳灰、稻秆灰及其气化灰渣的灰熔体类型为玻璃体渣,玉米秆灰和麦秆灰的灰熔体类型为低熔点的结晶渣;经水洗处理后未能改变其灰渣类型;添加氧化铝使得其从玻璃体渣转变为高熔点的结晶渣。利用煤灰的粘度特性和灰熔性指标,对生物质灰渣进行了相关研究,在临界粘度温度、碱酸比、硅比和沾污系数等特性和指标计算方面存在着较大的误差,故应对其进行大量的实验研究和理论分析,建立起适合生物质灰渣特性及灰熔性指标等方面的评价体系。本文的研究成果为稻秆、稻壳、麦秆、玉米秆等生物质气化灰渣的资源化利用奠定了一定的技术基础和积累了可靠的依据。

关键词：稻秆流化床气化灰渣水洗处理灰熔点

机动车污染物排放及扩散的时空分布特征研究——以江苏省高速公路网为例

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公路交通科技 2020年第11期37卷 139-149页

作者：程大千邹庆张甦陈俊周俐峻江苏交科能源科技发展有限公司江苏南京210017 江苏省交通运输行业能耗排放监测统计中心江苏南京210017 江苏省环境监测中心江苏南京210036

针对日益严重的高速公路机动车尾气污染问题,基于道路机动车大气污染物排放清单和CALINE-4扩散模式,提出江苏省高速公路网机动车污染物排放及扩散情况的计算方法,并对时空分布特征进行分析。结论如下:(1)在全省路网各类车型结构中,客一... 详细信息

针对日益严重的高速公路机动车尾气污染问题,基于道路机动车大气污染物排放清单和CALINE-4扩散模式,提出江苏省高速公路网机动车污染物排放及扩散情况的计算方法,并对时空分布特征进行分析。结论如下:(1)在全省路网各类车型结构中,客一对CO和HC的排放总量贡献率最大,分别为41.26%和44.32%;货五对NOx和PM2.5排放总量贡献率最大,分别为33.32%和32.52%。(2)从车辆排放等级来看,客一的国I~国III对CO和HC排放总量的贡献率分别达到73.56%和62.05%;货四和货五的国III对NOx和PM2.5排放总量贡献率分别达到58.73%和63.25%。(3)除NOx之外,其余在预测点的各路段机动车污染物浓度(CO,PM2.5和PM10)均低于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的小时平均二级浓度限值,即10 mg/m3,75μg/m3和150μg/m3。(4)从时间分布来看,各类污染物排放量均呈现"双驼峰"变化趋势,即排放峰值出现在9~10点和14~15点,而全省各路段的逐时各类污染物扩散浓度均呈现夜间(22:00—次日4:00)高于白天的时间分布;夜间NOx扩散浓度超过限值(即250μg/m3)的路段占比高达75.2%,尤其在凌晨2:00—3:00点达到峰值。(5)从空间分布来看,北网的CO和HC排放总量小于南网,NOx,PM2.5和PM10则均大于南网,而北网的各类污染物排放强度均明显高于南网;苏北地区的NOx小时平均浓度高于苏南、苏中地区,全天各时段的最大值均出现在"段宅枢纽—新沂东"路段,而最小值主要分布在苏中地区。

关键词：环境工程时空分布特征排放清单 CALINE-4 机动车污染物高速公路网

沪宁高速公路LED光源现场照明效果测试分析

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中国交通信息化 2014年第8期 124-127页

作者：李辉程大千江苏宁沪高速公路股份有限公司江苏南京210049 江苏交科能源科技发展有限公司江苏南京210019

本文以沪宁高速公路LED照明试验段为依托,介绍了照明设计标准与测试路段,测试条件、依据及仪器设备和测试方法,重点对现场测试结果进行了说明与分析,其基本满足理论模拟值和照明设计标准要求。最后,对测试过程中存在的问题提出了采用动... 详细信息

本文以沪宁高速公路LED照明试验段为依托,介绍了照明设计标准与测试路段,测试条件、依据及仪器设备和测试方法,重点对现场测试结果进行了说明与分析,其基本满足理论模拟值和照明设计标准要求。最后,对测试过程中存在的问题提出了采用动态照明测试的建议。

关键词：高速公路 LED 照明效果现场测试

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G312苏州西段施工期能耗统计调查与分析

上海公路 2019年第4期 95-98,M0004页

作者：邹庆程大千江苏交科能源科技发展有限公司江苏南京210017 江苏省交通运输行业能耗排放监测统计中心江苏南京210017

通过施工期能耗统计体系建设,对G312苏州西段改扩建工程施工期能耗情况进行监管并测算分析,结果表明:1)本工程施工期总能耗量为268218.25 tee,其中路基和隧道占比重最大,其次为路面和桥梁,与相关研究成果基本一致;2)其万元建安费能耗和... 详细信息

通过施工期能耗统计体系建设,对G312苏州西段改扩建工程施工期能耗情况进行监管并测算分析,结果表明:1)本工程施工期总能耗量为268218.25 tee,其中路基和隧道占比重最大,其次为路面和桥梁,与相关研究成果基本一致;2)其万元建安费能耗和单位公里能耗分别为0.14 tee/万元和1587.77 tce/km,虽然优于绿色公路建设评价指标,但均高于国内同期建设的高速公路;3)从统计监测手段、评价指标和实际应用等方面提出了问题与建议。

关键词： G312 绿色公路施工期能耗统计调查分析

柴胡疏肝散联合黛力新治疗胃脘痛合并焦虑抑郁状态患者50例临床观察

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中国中医药现代远程教育 2022年第4期20卷 84-86页

作者：程大千陈泽涛山东中医药大学山东济南250355 山东中医药大学附属医院老年医学科山东济南250011

目的探究柴胡疏肝散加减联合黛力新(氟哌噻吨美利曲辛)对胃脘痛合并焦虑抑郁状态治疗的临床疗效。方法在门诊部选择100例胃脘痛伴焦虑抑郁状态的患者作为研究对象,并对其排序后打乱成2个组,且对照组与治疗组各50例。其中,对照组的治疗... 详细信息

目的探究柴胡疏肝散加减联合黛力新(氟哌噻吨美利曲辛)对胃脘痛合并焦虑抑郁状态治疗的临床疗效。方法在门诊部选择100例胃脘痛伴焦虑抑郁状态的患者作为研究对象,并对其排序后打乱成2个组,且对照组与治疗组各50例。其中,对照组的治疗方式为柴胡疏肝散加减治疗,治疗组的治疗方式则是柴胡疏肝散联合黛力新治疗。10 d为一个疗程,观察4个疗程后总有效率及治疗前后汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分。结果治疗组与对照组的总有效率分别是88.0%(44/50)和72.0%(36/50),差异有统计学意义(P程中尝试了柴胡疏肝散加减联合黛力新的治疗方法并获得了良好的治疗效果,值得临床推广。

关键词：胃脘痛焦虑抑郁状态柴胡疏肝散黛力新中西医结合疗法

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城市高效绿色货运配送发展水平分析与评价

物流技术 2022年第6期41卷 22-27,109页

作者：邹庆张成程大千翟江苏江苏交科能源科技发展有限公司绿色发展研究所江苏南京210017 江苏交科能源科技发展有限公司江苏南京210017 江苏省交通运输行业能耗排放监测统计中心江苏南京210017 南京市交通运输节能与环保工程技术研究中心江苏南京210017

针对我国城市货运配送的发展特征,首次基于城市绿色货运配送综合评价指标体系筛选出若干关键性指标,并利用因子分析和聚类分析对我国20个绿色货运配送示范城市的示范工程建设发展水平进行评价。研究结果表明,目前各示范城市发展水平的... 详细信息

针对我国城市货运配送的发展特征,首次基于城市绿色货运配送综合评价指标体系筛选出若干关键性指标,并利用因子分析和聚类分析对我国20个绿色货运配送示范城市的示范工程建设发展水平进行评价。研究结果表明,目前各示范城市发展水平的分层现象较为明显,其中苏州和南京的发展水平较为领先,应充分发挥其经济社会优势,促进创新发展,起到引领示范作用;而其他大部分城市的发展水平相对落后,应进一步完善基础设施建设,改善配送运营模式,做好节能减排和信息化建设。该评价方法可为今后其他绿色货运配送城市的创建和推广提供有益借鉴。

关键词：城市交通货运配送评价指标因子与聚类分析

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道安高速公路建设期能耗排放统计监测与分析

上海公路 2017年第3期 17-20页

作者：于凯旋程大千杨帆李东彪刘化学中交路桥建设有限公司总承包分公司北京100012 江苏交科能源科技发展有限公司南京210017 江苏省交通运输行业能耗排放监测统计中心南京210017 苏交科集团股份有限公司南京210017

通过采用统计报表与设备监测方法,对道安高速公路建设期各标段、各专业的能源消费情况进行统计分析,结果表明:1)本工程施工期总能耗排放分别为177 209.81 tce和340 739.62 t,其中路基所占比重最大,依次为隧道、路面、桥梁等,与国内相关... 详细信息

通过采用统计报表与设备监测方法,对道安高速公路建设期各标段、各专业的能源消费情况进行统计分析,结果表明:1)本工程施工期总能耗排放分别为177 209.81 tce和340 739.62 t,其中路基所占比重最大,依次为隧道、路面、桥梁等,与国内相关研究和实际工程基本一致;2)其万元建安费能耗及二氧化碳排放分别为0.09 tce/万元和0.17 t/万元,优于《绿色交通示范工程(公路建设)评价指标》和相关类似工程;3)此外,基于实际操作情况,从数据获取、统计监测方法、评价标准适用性等方面提出了问题与建议。

关键词：道安高速绿色公路能耗排放

面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2346-2358页

作者：费博雯包卫东刘大千朱晓敏国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

面向复杂城市环境中的运动目标搜索与打击任务,单域无人平台受视野范围和运动能力等限制,易出现目标遗漏和任务完成率低的问题。针对这些问题,提出一种面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法,通过结合无人机视野范围广以及... 详细信息

面向复杂城市环境中的运动目标搜索与打击任务,单域无人平台受视野范围和运动能力等限制,易出现目标遗漏和任务完成率低的问题。针对这些问题,提出一种面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法,通过结合无人机视野范围广以及无人车机动性强的特点,提升空地无人系统的任务执行效率和区域覆盖率。一方面,针对未知运动目标,提出一种基于数字信息素的目标搜索模型,以平台协同收益和区域覆盖率为优化指标,保证在尽可能短的时间周期内发现区域中的所有目标。另一方面,面向动态到达的打击任务,构建基于可行路径规划的任务分配模型,以平台能耗和任务完成时间为目标函数,在保证任务完成率的同时,提高空地协同系统的资源利用率。与现有方法相比,所提方法能够在最短的时间内发现所有目标,区域覆盖率达到55%以上,且资源利用率为84.4%。实验结果表明,所提方法具备较好的目标搜索和任务执行能力。

关键词：空地协同数字信息素目标搜索任务分配路径规划

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沪宁高速公路多种光源照明应用及检测分析

企业技术开发 2016年第15期 82-84页

作者：程大千李辉杨晓阳王宏伟施刚江苏交科能源科技发展有限公司江苏宁沪高速公路股份有限公司

文章通过对沪宁高速公路照明试验段中采用的LED灯、高压钠灯和COSMO灯等光源进行定期检测,并对其数据进行分析得出:LED光源的照明参数及其变化情况基本满足照明设计标准,节能性能优于高压钠灯和COSMO灯;此外,针对高速公路照明检测的实... 详细信息

文章通过对沪宁高速公路照明试验段中采用的LED灯、高压钠灯和COSMO灯等光源进行定期检测,并对其数据进行分析得出:LED光源的照明参数及其变化情况基本满足照明设计标准,节能性能优于高压钠灯和COSMO灯;此外,针对高速公路照明检测的实际情况与存在问题,文章提出了高速公路照明参数实时检测系统,并进行了相关测试与分析,其满足高速公路现场测试的相关要求。

关键词：高速公路光源 LED 数据分析动态测试