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混煤燃烧过程中的交互作用:煤种对混煤燃烧与NO_x排放特性的影响

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煤炭学报 2017年第9期42卷 2440-2446页

作者：马仑方庆艳汪涂维王廷旭郭岸龙谭鹏张成陈刚华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

在沉降炉上开展了无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%,50%,75%)下混煤燃烧特性实验,研究了"炉外"和"炉内"两种掺烧方式下煤种对混煤燃尽及NO_x排放特性的影响。结果表明,不同煤种掺混燃烧时促进和抑制两种交互作用具有差异性。"... 详细信息

在沉降炉上开展了无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%,50%,75%)下混煤燃烧特性实验,研究了"炉外"和"炉内"两种掺烧方式下煤种对混煤燃尽及NO_x排放特性的影响。结果表明,不同煤种掺混燃烧时促进和抑制两种交互作用具有差异性。"炉外"掺烧方式下,挥发分含量差异较大的煤掺混时,交互作用明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,对燃尽抑制作用表现最为显著,混煤的燃尽降低;挥发分含量差异较小的煤掺混时,交互作用相对较小,混煤的燃尽率在各掺混比例下基本接近计算线性燃尽率;混煤燃烧的NO_x排放特性随挥发分较高的煤的掺混比例增加基本呈线性变化的规律。"炉内"掺烧方式下,随两种煤延迟混合时间的增加,交互作用逐渐减弱,各单煤的燃烧独立性增强,混煤燃尽率逐渐接近计算线性燃尽率;挥发分含量差异较大的煤掺混时,改变混合时间,混煤燃尽率变化显著,挥发分含量差异较小的煤掺混时,各单煤燃烧独立性较强,改变混合时间,混煤燃尽率变化不明显;混煤NO_x排放量随延迟混合时间的增加而逐渐降低。

关键词：混煤掺烧掺烧方式煤种沉降炉交互作用燃尽率

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O2/CO2气氛下生物质三组分的燃烧特性

煤炭转化 2017年第6期40卷 71-77页

作者：王廷旭方庆艳马仑郭岸龙张成陈刚华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430070 华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院武汉430070

采用热重分析法对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)进行O_2/CO_2燃烧特性实验,分析了不同气氛(O_2/N_2和O_2/CO_2)、氧体积分数(10%,21%和40%)和升温速率(10℃/min,20℃/min和30℃/min)对三组分O_2/CO_2燃烧特性的影响.结果表明:... 详细信息

采用热重分析法对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)进行O_2/CO_2燃烧特性实验,分析了不同气氛(O_2/N_2和O_2/CO_2)、氧体积分数(10%,21%和40%)和升温速率(10℃/min,20℃/min和30℃/min)对三组分O_2/CO_2燃烧特性的影响.结果表明:与O_2/N_2气氛相比,在O_2/CO_2气氛下三组分燃烧过程存在不同程度的延迟,主要体现在焦炭燃烧阶段;由于木质素焦炭质量分数较高,因此其燃烧延迟相较于纤维素和半纤维素更加明显.O_2/CO_2气氛下,由于三组分氧含量较高,氧体积分数增大对三组分挥发分燃烧阶段影响较小;而氧体积分数增大对焦炭燃烧阶段产生了明显的影响,使其向低温区移动,综合燃烧特性明显改善.O_2/CO_2气氛下,升温速率增大,三组分燃烧过程整体向高温区移动;在挥发分析出燃烧阶段,纤维素与半纤维素的失重速率显著增加,在焦炭燃烧阶段,木质素失重速率显著增加;三组分综合燃烧特性得到改善.相比于纤维素与半纤维素,木质素综合燃烧特性指数较低,综合燃烧特性相对较差.

关键词：纤维素半纤维素木质素 O2/CO2燃烧特性热重分析

660MW超临界墙式切圆煤粉锅炉烟温偏差优化控制

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动力工程学报 2017年第5期37卷 341-348页

作者：郭岸龙方庆艳赵斯楠吴英夏永俊张成陈刚华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074 国网江西省电力科学研究院南昌330096

对某电厂660 MW超临界墙式切圆煤粉锅炉炉膛出口烟温偏差过大现象进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了比较.结果表明:模拟结果与试验结果吻合较好;残余旋转气流造成了烟温偏差;将SOFA水平摆角反切、减小二次风挡板开度和增大S... 详细信息

对某电厂660 MW超临界墙式切圆煤粉锅炉炉膛出口烟温偏差过大现象进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了比较.结果表明:模拟结果与试验结果吻合较好;残余旋转气流造成了烟温偏差;将SOFA水平摆角反切、减小二次风挡板开度和增大SOFA挡板开度,均有利于降低炉膛出口烟温偏差;通过采取上述措施,提高了锅炉的经济性与安全性.

关键词：墙式切圆燃烧烟温偏差 SOFA 二次风

混煤燃烧过程中的交互作用:过量空气系数对混煤燃尽特性的影响

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洁净煤技术 2017年第4期23卷 42-46页

作者：马仑汪涂维方庆艳郭岸龙王廷旭谭鹏张成陈刚华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

在沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%、50%、75%)混煤开展了过量空气系数对混煤燃尽特性影响的实验研究。结果表明,混煤燃烧中挥发分高的煤对挥发分低的煤存在促进和抑制2种交互作用。"炉外"掺烧方式下,低挥发分煤与... 详细信息

在沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%、50%、75%)混煤开展了过量空气系数对混煤燃尽特性影响的实验研究。结果表明,混煤燃烧中挥发分高的煤对挥发分低的煤存在促进和抑制2种交互作用。"炉外"掺烧方式下,低挥发分煤与高挥发分煤掺混时,抢风抑制作用表现明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,抢风抑制作用最为显著;提高过量空气系数可以改善贫氧气氛,减弱混煤燃烧中的抢风抑制作用,提高混煤燃尽率。"炉内"掺烧方式下,过量空气系数的增加,交互作用减弱,各单煤的燃烧独立性增强,混煤燃尽率逐渐接近计算线性燃尽率。

关键词：混煤掺烧过量空气系数燃尽特性交互作用

应力梯度和温度对GH4169高温合金力学性能的影响

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钢铁钒钛 2024年第2期45卷 171-175,204页

作者：郭续龙成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司四川成都610303 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009

通过对某种特殊冶炼工艺得到的GH4169合金,在550、650、750℃不同温度梯度以及590、690、790 MPa不同应力水平下进行试验,获得了该合金的高温力学性能,对冶炼工艺的优化提供了指导。结果表明,高温拉伸试验中,随着温度的提高,拉伸件的抗... 详细信息

通过对某种特殊冶炼工艺得到的GH4169合金,在550、650、750℃不同温度梯度以及590、690、790 MPa不同应力水平下进行试验,获得了该合金的高温力学性能,对冶炼工艺的优化提供了指导。结果表明,高温拉伸试验中,随着温度的提高,拉伸件的抗拉强度显著降低,延伸率和断面收缩率都有一个小幅度的提高,δ相的析出数量和分布无明显变化,碳化物析出相减少。高温持久试验中,在相同温度下,随着应力增大,持久断裂的时间不断减小;当所受应力相同时,随着温度的增大,持久断裂的时间急剧减小,并给出了γ″相贫瘠的原因。

关键词： GH4169合金拉伸试验高温持久性力学性能析出相

Inconel718高温合金Laves相及碳化物析出机理

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金属热处理 2024年第3期49卷 190-197页

作者：郭续龙周扬陈琦成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司四川成都610303

为得到Inconel718高温合金Laves相及碳化物的析出规律,利用Thermal-Calc软件中的镍基数据库计算了平衡态下合金的相组成,采用光学显微镜、扫描电镜和场发射电子探针显微分析仪对合金进行了显微组织观察和能谱分析,并对析出相中的元素偏... 详细信息

为得到Inconel718高温合金Laves相及碳化物的析出规律,利用Thermal-Calc软件中的镍基数据库计算了平衡态下合金的相组成,采用光学显微镜、扫描电镜和场发射电子探针显微分析仪对合金进行了显微组织观察和能谱分析,并对析出相中的元素偏析状况进行了研究。最后利用高温激光共聚焦显微镜探究了合金的熔化与凝固规律。结果表明,平衡状态下Inconel718合金冷却过程中的相变顺序为液相、L+γ相、L+γ+MC相、L+γ+MC+δ相、γ+MC+δ+η相、γ+MC+δ+η+σ相、γ+MC+δ+η+M23C6相;合金中Ni、Cr和Fe元素表现为负偏析,以枝晶干分布为主,Nb元素表现为正偏析,以枝晶间分布为主;合金的固相线温度为1380℃,在凝固过程中,随着冷却速率的增加,合金开始凝固的温度逐渐降低,实现完全凝固所需的时间减少,液相分数随温度的升高也逐渐减小;此外根据凝固过程中析出相及组织变化,将整个凝固过程分为初始、稳定和最后凝固阶段;凝固结束后合金中二次枝晶间距与冷却速率的1/3次方成反比。

关键词： Inconel718高温合金析出相熔化和凝固二次枝晶间距冷却速率

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基于响应曲面法的交错肋换热特性研究

推进技术 2024年第4期45卷 153-162页

作者：李敏龙余荣国郭定坤王会社孙琦中国科学院工程热物理研究所北京100190

为了深入了解交错肋进口雷诺数在104量级的换热特性,研究了肋倾角、肋宽与肋间距比和进口雷诺数对交错肋换热特性的影响。基于响应曲面法建立了交错肋回归模型,对数值模拟结果进行分析。研究发现各因素对交错肋换热性能的影响力为:肋倾... 详细信息

为了深入了解交错肋进口雷诺数在104量级的换热特性,研究了肋倾角、肋宽与肋间距比和进口雷诺数对交错肋换热特性的影响。基于响应曲面法建立了交错肋回归模型,对数值模拟结果进行分析。研究发现各因素对交错肋换热性能的影响力为:肋倾角>肋宽与肋间距比>进口雷诺数。肋倾角减小,交错肋平均努塞尔数先增大后减小,肋倾角在30°~40°时平均努塞尔数出现极大值,肋倾角太小不利于换热。肋倾角每减小25°时,交错肋流阻系数平均增大10倍;当肋倾角增大时,交错肋流阻系数极大值向低雷诺数方向移动;当肋倾角大于35°时,肋宽与肋间距比和进口雷诺数对交错肋流阻系数影响较小。进口雷诺数与交错肋换热性能参数均呈正相关。交错肋在大肋宽与肋间距比、小肋倾角时的换热能力更强;在大肋宽与肋间距比、大肋倾角时的综合流动传热性能更好。

关键词：燃气轮机涡轮叶片交错肋响应曲面法换热特性

房柱式采空区矸石似膏体充填料浆流动沉降规律试验研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：邵小平田创刘浪唐仁龙李龙清段明岸王磊西安科技大学能源学院陕西西矿工程勘察设计有限公司

榆神府矿区开发过程形成了大范围的房柱式采空区，产生了大面积悬顶区域。悬顶区域煤柱经过长时间的自然风化、蠕变等作用，支撑强度弱化，存在失稳破坏的危险，甚至引发矿震灾害。本文以榆神府矿区某矿房柱式采空区悬顶区域治理为背景... 详细信息

榆神府矿区开发过程形成了大范围的房柱式采空区，产生了大面积悬顶区域。悬顶区域煤柱经过长时间的自然风化、蠕变等作用，支撑强度弱化，存在失稳破坏的危险，甚至引发矿震灾害。本文以榆神府矿区某矿房柱式采空区悬顶区域治理为背景，通过搭建基于相似理论的房柱式采空区模拟试验平台，对矸石似膏体料浆在房柱式采空区中的流动及沉降规律进行研究。研究表明：充填结束后在充填体表面形成了自进料口至排气孔方向5°左右的自然坡面；靠近进料口处的充实率最高，充实率随流动距离的增加呈降低趋势；料浆中部和下部超声波波速随时间变化呈上升趋势，上部则先减小后缓慢上升；料浆整体具有较优的静态抗离析性能；沿流动方向粗（细）粒径占比逐渐降低（增加），相邻煤柱之间靠近排气孔侧的粒径占比略高；沿竖直方向下部粗（细）粒径占比相对较大（小），上部粗（细）粒径占比相对较小（大）；充填试样强度沿流动方向表现出波浪型变化规律，在靠近排气孔侧的强度较高，竖直方向上充填试样强度随深度增加呈上升趋势；充填试样产生宏观缺陷与料浆内部产生的气泡无法顺利排出有关。通过本研究揭示了充填料浆在房柱式采空区中的流动及沉降规律，可为榆神府矿区类似矿井的采空区治理、大面积悬顶隐患消除等提供参考。

关键词：房柱式采空区充填料浆流动沉降非均质充填体强度分布

低透气性煤层高压脉冲射流割缝——压裂增透技术应用研究

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矿业安全与环保 2024年

作者：秦江涛覃俊龙称心郭邵金重庆工程职业技术学院贵州安和矿业科技股份有限公司中交第二公路勘察设计研究有限公司贵州中矿工程技术有限公司

针对盘州平关镇大坪煤矿18采区20号煤层复杂地质及瓦斯抽采难题,提出了一种高压脉冲射流导向压裂增透技术。为验证该技术效果,分析了其增透技术机理,并设计了4种试验方案进行对比分析。结果表明,采用高压脉冲射流割缝导向压裂方案在瓦... 详细信息

针对盘州平关镇大坪煤矿18采区20号煤层复杂地质及瓦斯抽采难题,提出了一种高压脉冲射流导向压裂增透技术。为验证该技术效果,分析了其增透技术机理,并设计了4种试验方案进行对比分析。结果表明,采用高压脉冲射流割缝导向压裂方案在瓦斯抽采效果上显著优于其他方法,与普通抽采、高压脉冲射流割缝、高压水力压裂抽采瓦斯浓度相比,其平均每日抽采瓦斯浓度分别提高了3.01倍、1.41倍和1.67倍;平均每日瓦斯抽采纯流量也相应提升了2.86倍、1.42倍和1.62倍。经过90 d的抽采,该方案的抽采影响半径达到了5.06 m,分别为普通抽采、高压脉冲射流割缝和高压水力压裂抽采方案的2.56倍、1.25倍和1.29倍,在抽采效果相同的条件下,钻孔施工时间分别比普通抽采、高压脉冲射流割缝和高压水力压裂方案缩短了60%、32%和20%,瓦斯抽采达标所需时间分别比普通抽采、高压脉冲射流和高压水力压裂方案缩短了70%、50%和62.5%。高压脉冲射流导向压裂技术对低透气性煤层瓦斯治理效果较为理想,可供类似矿井借鉴。

关键词：高压脉冲射流割缝高压水力压裂瓦斯抽采煤体增透试验