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燃气-蒸汽联合循环发电余热锅炉烟道均流装置数值模拟与优化

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热力发电 2024年第6期53卷 106-113页

作者：陈俊孙玉柱潘存华秦阳曹蓝田崔运静马培勇祁风雷中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院安徽合肥231299 合肥工业大学机电产品低碳循环利用技术与装备安徽省重点实验室安徽合肥230002 中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580

燃气-蒸汽联合循环发电中燃气轮机与余热锅炉主体经常采用大扩张角过渡段连接,导致下游烟气流动不均匀,影响余热锅炉NOx选择性催化还原烟气脱硝效率。对此,提出通过布置三级导流板来改善烟道内烟气的流动均匀性,并采用计算流体力学模拟... 详细信息

燃气-蒸汽联合循环发电中燃气轮机与余热锅炉主体经常采用大扩张角过渡段连接,导致下游烟气流动不均匀,影响余热锅炉NOx选择性催化还原烟气脱硝效率。对此,提出通过布置三级导流板来改善烟道内烟气的流动均匀性,并采用计算流体力学模拟方法研究过渡段导流板布置形式、安装角度及布置密度等参数对烟道内烟气流动特性的影响规律。结果表明:未设置导流装置时过渡段出现明显漩涡,涡度可达20 m-1,导致烟气流动均匀性差;过渡段安装一级变倾角导流板可显著抑制漩涡的尺寸,安装二级变倾角导流板可显著改善过渡段内烟气流动均匀性,但是烟道后端烟气速度均匀性仍不高,安装三级导流板可同步改善过渡段和烟道内烟气流动均匀性,在换热模块三之后相对速度标准差系数降至2.1%。优化的导流板布置为:一级导流板水平投影长度2.25 m,间距1.20 m,角度15°~30°等差递增;二级导流板水平投影长度1.36 m,间距1.40 m,角度15°~60°等差递增;三级导流板长度0.70 m,间距1.00 m,水平安装。研究结果可为烟气均流装置的设计提供理论指导。

关键词：燃气余热锅炉导流板 CFD 流动均匀性

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H_(3)PO_(4)活化核桃壳制备活性炭及在Cr(Ⅵ)吸附中的应用

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化工进展 2023年第3期42卷 1527-1539页

作者：邢献军罗甜卜玉蒸马培勇合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009 合肥工业大学先进能源技术与装备研究院安徽合肥230009 国家新能源汽车储供能产品产业计量测试中心安徽合肥230051 合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

以核桃壳为原料、磷酸(H_(3)PO_(4))为活化剂,制备核桃壳基活性炭(PBC),并对其吸附Cr(Ⅵ)性能进行探究。分别使用SEM、TEM、BET、FTIR、Raman、XPS等表征探究PBC的理化特性。研究溶液pH、活性炭用量和初始浓度对吸附性能的影响,研究PBC... 详细信息

以核桃壳为原料、磷酸(H_(3)PO_(4))为活化剂,制备核桃壳基活性炭(PBC),并对其吸附Cr(Ⅵ)性能进行探究。分别使用SEM、TEM、BET、FTIR、Raman、XPS等表征探究PBC的理化特性。研究溶液pH、活性炭用量和初始浓度对吸附性能的影响,研究PBC在不同吸附时间下吸附Cr(Ⅵ)动力学行为,分析吸附机理。结果表明,在磷酸浸渍比为1∶1,热解温度为400℃时,制备的核桃壳基活性炭具有良好的吸附性能。对较低浓度的Cr(Ⅵ)溶液(≤50mg/L)吸附率达到100%,吸附动力学和等温线分别符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程中化学吸附占主导地位,并且热力学分析表明吸附过程是自发的吸热过程。

关键词：生物质活性炭吸附

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基于分子动力学模拟的羟基改性调控活性炭对甲苯吸附性能的作用机理研究

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过程工程学报 2022年第5期22卷 660-670页

作者：肖邦曹青马培勇毕海林李鹏程合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

本工作通过在六苯并苯分子边缘植入羟基构建不同羟基含量的改性活性炭,采用分子动力学和巨正则蒙特卡罗模拟研究了改性活性炭模型的物理性质、局部电荷和孔径分布,进一步分析了甲苯分子在改性活性炭中的动力学特性和吸附机理。结果表明... 详细信息

本工作通过在六苯并苯分子边缘植入羟基构建不同羟基含量的改性活性炭,采用分子动力学和巨正则蒙特卡罗模拟研究了改性活性炭模型的物理性质、局部电荷和孔径分布,进一步分析了甲苯分子在改性活性炭中的动力学特性和吸附机理。结果表明,引入羟基可加强活性炭对甲苯的吸附能力。在较高相对压强下,羟基含量为39.4%是活性炭改性的最佳浓度,超过此浓度后甲苯的吸附量下降。改性活性炭羟基中强电负性的氧原子与甲苯甲基中的氢原子配合成Lewis酸碱对,形成稳定的吸附结构,进而增强活性炭对甲苯的吸附能力。在较低相对压强下,影响吸附量的主要因素为孔隙率和孔径大小;羟基含量为20.8%和31.4%的改性活性炭内多为微孔且结构较为紧密,使得其吸附甲苯效果较好。羟基改性使得甲苯分子在活性炭内的自扩散系数降低,且在含39.4%羟基的活性炭中扩散系数最低,这是由于甲苯分子与改性活性炭之间的非键相互作用阻碍了甲苯分子的运动。此外通过变温吸附研究发现,由于活性炭吸附甲苯过程具有放热性质,温度升高不利于甲苯的吸附。

关键词：活性炭羟基改性吸附分子动力学扩散

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基于焦油炉内裂解的生物质气化特性试验

农业工程学报 2012年第15期28卷 168-172页

作者：刘鑫胡献国唐志国马培勇合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009

目前生物质气化炉推广应用过程中最主要技术问题是气化炉的原料适应性差、气化气中焦油含量高、产气热值低等。该文提出一种新型的焦油炉内裂解生物质气化炉,通过内置的U型管导气结构及其中填充多孔陶瓷蓄热材料以期促进气化气中携带焦... 详细信息

目前生物质气化炉推广应用过程中最主要技术问题是气化炉的原料适应性差、气化气中焦油含量高、产气热值低等。该文提出一种新型的焦油炉内裂解生物质气化炉,通过内置的U型管导气结构及其中填充多孔陶瓷蓄热材料以期促进气化气中携带焦油的裂解。试验研究表明,使用含水率12.3%的麦秸压块原料,其气化气中焦油含量显著降低至0.02～0.06g/m3,平均气化效率可达到61.9%,气化气平均低位热值达到5.0MJ/m3,即,该气化炉的新型结构能够显著降低气化气中的焦油含量,提高气化气热值,提升气化炉的产气品质。

关键词：生物质气体燃料试验气化炉焦油裂解多孔陶瓷蓄热材料

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坡地新型内焊机及全自动焊接工艺

石油机械 2023年第3期51卷 145-152页

作者：杨天冰王长江刘然冯大勇马培勇中国石油管道局工程有限公司国家管网集团工程技术创新有限公司中国石油天然气管道科学研究院有限公司

如何实现管道连续性、安全性作业逐渐成为坡地管道施工亟待解决的难题。为此,研制了CPP900-FIW48新型内焊机,制定了“内焊机根焊+双焊炬自动焊机外焊”全自动焊接工艺。通过力学性能试验和现场工艺试验进行相关试验研究。试验结果表明:... 详细信息

如何实现管道连续性、安全性作业逐渐成为坡地管道施工亟待解决的难题。为此,研制了CPP900-FIW48新型内焊机,制定了“内焊机根焊+双焊炬自动焊机外焊”全自动焊接工艺。通过力学性能试验和现场工艺试验进行相关试验研究。试验结果表明:新型内焊机及其配套的全自动焊接工艺可在山区、丘陵等坡地管道上坡与下坡施工中实现连续、安全及根焊至盖面焊全工序的自动焊接;其自动对中定位、一键遥控自动焊接等功能,可提高焊炬中心基于管端定位的精度与效率,从而实现内环缝焊接全过程自动化;15°~30°坡度范围内管道环缝焊接应重点控制热输入量、焊接电压、焊接电流等,且通过焊接参数的适时调整控制熔池下坠。所得结论可为坡地管道自动焊作业提供技术指导。

关键词：坡地管道内焊机全自动焊接工艺坡口形式焊接参数性能试验

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生物质热解炭与煤混合燃烧特性与动力学研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年第7期45卷 886-893页

作者：任琼邢献军马培勇陈涛张学飞刘娜合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学先进能源技术与装备研究院安徽合肥230009 合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 安徽省蓝天能源环保科技有限公司安徽合肥231606

文章采用热重分析法研究生物质热解炭与煤及其混合物在不同升温速率、不同掺混比例的条件下从室温加热至1000℃的燃烧特性,并利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法计算燃烧过程中样品的动力学特性参数。结果表明:生物质热解炭的燃烧行为与煤类似... 详细信息

文章采用热重分析法研究生物质热解炭与煤及其混合物在不同升温速率、不同掺混比例的条件下从室温加热至1000℃的燃烧特性,并利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法计算燃烧过程中样品的动力学特性参数。结果表明:生物质热解炭的燃烧行为与煤类似,但其燃烧性能要好于煤;升温速率的提高使得样品的微分热失重(derivative thermogravimetric,DTG)曲线向高温区移动且会产生燃烧热滞后现象,但样品的残余量不会有显著变化;煤掺烧生物质热解炭会改善其燃烧性能,随着生物质热解炭掺混比例的增加,混合物的残余量随之减少,着火性能和燃烧性能逐渐提升;生物质热解炭与煤混燃时会出现协同效应,高温区域协同效应更加显著;活化能的相关系数均高于0.97,混合样品中生物质热解炭掺混比例为70%的样品活化能最小,活化能为105.38 kJ/mol。

关键词：煤热解炭混合燃烧协同效应动力学

Swiss-Roll燃烧器传热特性的试验研究

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燃烧科学与技术 2010年第3期16卷 281-285页

作者：扈鹏飞林其钊马培勇中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027 沈阳发动机设计研究所沈阳110015

Swiss-roll燃烧器能大大拓展燃烧极限,燃烧各种低热值气体燃料.对Swiss-roll燃烧器的传热特性进行了试验研究,并建立了热平衡模型,进行数值求解.结果表明,Swiss-roll燃烧器的逆流换热结构能有效提升反应区温度;热平衡模型能较好地预测... 详细信息

Swiss-roll燃烧器能大大拓展燃烧极限,燃烧各种低热值气体燃料.对Swiss-roll燃烧器的传热特性进行了试验研究,并建立了热平衡模型,进行数值求解.结果表明,Swiss-roll燃烧器的逆流换热结构能有效提升反应区温度;热平衡模型能较好地预测反应区温度,计算值与实验数据之间的相对误差小于5%;随着进口流速的增大,反应区温度降低,逆流通道的传热系数增加,热再循环系数减小,在高流速时进口流速对温度的影响程度降低;随着燃烧器功率增加,反应区温度升高,燃烧器热再循环系数略有提高,在小功率时功率对反应温度的影响更加显著.

关键词： Swiss-roll燃烧器传热低浓度预混气

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传输网络端口利用率低成因分析

电信科学 2006年第5期22卷 69-73页

作者：马培勇广东省电信有限公司研究院广州510630

本文从SDH环网技术、SDH设备、业务发展、资源预留等多方面,对影响传输网络端口利用率的各种因素进行详细分析,并结合具体实例,探讨合理的SDH端口利用率目标值及其优化措施,供各电信运营商对自身传输网络进行客观评估,为网络规划和建设... 详细信息

本文从SDH环网技术、SDH设备、业务发展、资源预留等多方面,对影响传输网络端口利用率的各种因素进行详细分析,并结合具体实例,探讨合理的SDH端口利用率目标值及其优化措施,供各电信运营商对自身传输网络进行客观评估,为网络规划和建设决策提供参考。

关键词：传输网络端口利用率传输通道 SDH环网支路板卡业务流向

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新型干煤粉气流床气化炉的数值模拟

煤炭学报 2010年第3期35卷 481-485页

作者：唐志国马培勇俞瑜李永玲邢献军林其钊中国科学技术大学热科学和能源工程系安徽合肥230026 合肥工业大学机械与汽下工程学院安徽合肥230009

为了考察基于无焰氧化技术所提出的新型干煤粉气流床气化炉的气化特性,采用数值模拟对典型工况下高灰熔点煤粉在炉内气化过程进行了三维模拟研究。结果表明,该炉型结构能够使炉内温度场均匀,平均温度水平上升,气化强度增强,从而实现了... 详细信息

为了考察基于无焰氧化技术所提出的新型干煤粉气流床气化炉的气化特性,采用数值模拟对典型工况下高灰熔点煤粉在炉内气化过程进行了三维模拟研究。结果表明,该炉型结构能够使炉内温度场均匀,平均温度水平上升,气化强度增强,从而实现了基于无焰氧化技术煤粉空间气化反应的基本特征;温度峰值显著下降,降低了对炉壁材料的要求;同时,排渣口处温度水平的升高使得灰渣的黏度降低,有利于高灰熔点煤液态排渣的顺利进行。

关键词：气化炉高灰熔点无焰氧化数值模拟