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烟梗热解焦油类产物析出特性实验研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 1-9页

作者：黄正光龚德鸿徐圆圆杨浪贵州大学电气工程学院贵阳550025

利用热重-质谱联用技术对烟梗热解特性进行研究,在氮气气氛下分析升温速率和粒径对烟梗热解焦油类产物的析出特性影响。结果表明:烟梗热解析出焦油类产物主要有苯、甲苯、苯胺、苯酚、糠醛,升温速率为20 K/min的80目烟梗颗粒热解焦油类... 详细信息

利用热重-质谱联用技术对烟梗热解特性进行研究,在氮气气氛下分析升温速率和粒径对烟梗热解焦油类产物的析出特性影响。结果表明:烟梗热解析出焦油类产物主要有苯、甲苯、苯胺、苯酚、糠醛,升温速率为20 K/min的80目烟梗颗粒热解焦油类产物相对累积量分别为240.55×10^(-12)、184.29×10^(-12)、93.71×10^(-12)、147.50×10^(-12)、154.64×10^(-12)A/mg。其中苯和甲苯主要在木质素热解阶段析出,糠醛主要在半纤维素和纤维素热解阶段析出,苯酚在两个阶段均有较大析出。烟梗热解焦油类产物析出强度随升温速率的增大而增强,粒径为80目的烟梗颗粒热解析出焦油产量最大,150目最小。

关键词：生物质热解焦油升温速率粒径热重质谱联用

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通孔平板附近空化泡动力学特性数值模拟研究

水力发电学报 2024年

作者：马明凯尹建勇龚德鸿张永学杜先荣贵州大学电气工程学院中国石油大学机械与储运工程学院中国石油大学过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室

在空化清洗过程中，清洗的程度与空化泡到孔板的距离和空化泡最大半径之间的比值息息相关。然而对通孔平板附近的空化泡动力学研究大多局限于空化泡形态和射流方向，对于射流强度以及演变周期的关注很少。本文基于开源流体动力学软件Ope... 详细信息

在空化清洗过程中，清洗的程度与空化泡到孔板的距离和空化泡最大半径之间的比值息息相关。然而对通孔平板附近的空化泡动力学研究大多局限于空化泡形态和射流方向，对于射流强度以及演变周期的关注很少。本文基于开源流体动力学软件OpenFOAM平台，利用已建立的两相可压缩空化泡动力学模型对带有通孔平板附近的空化泡多周期演变动力学特性进行了深入地研究。通过分析发现，空化泡溃灭形成的液体射流到达孔心时的最大速度随着γ（特征距离）的增加而减小；随着ε（相对大小）的减小，液体射流达到孔心的最大速度增加；空化泡第一次溃灭时的最小半径均随着γ和ε的减小而逐渐增大，空化泡溃灭的剧烈程度有所减缓，第一次溃灭周期有所延长。

关键词：空化泡通孔平板液体射流溃灭周期 OpenFOAM

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催化剂结构对SCR脱硝性能影响分析

科学技术与工程 2024年第4期24卷 1733-1739页

作者：杨浪龚德鸿王康邓传记方兴蕊叶宗权徐圆圆黄正光贵州大学电气工程学院贵阳550025 国家电投集团贵州金元茶园发电有限公司毕节551800

为评估新能源大规模并网下,煤电机组频繁调峰引起选择性催化还原(selective catalytic reaction,SCR)脱硝装置氨逃逸率的变化问题,通过MATLAB编程方法构建SCR脱硝三维数值模型,就催化剂结构参数对脱硝性能的影响进行了研究。结果表明:... 详细信息

为评估新能源大规模并网下,煤电机组频繁调峰引起选择性催化还原(selective catalytic reaction,SCR)脱硝装置氨逃逸率的变化问题,通过MATLAB编程方法构建SCR脱硝三维数值模型,就催化剂结构参数对脱硝性能的影响进行了研究。结果表明:催化剂孔节距对脱硝效率及氨逃逸率影响显著,反应温度为629.15K时,催化剂孔节距从6 mm增加到12 mm,SCR脱硝效率由72.63%降到51.04%,氨逃逸率由9.76%上升到25.1%;SCR脱硝性能随催化剂长度增加而增强,反应温度为639.15 K时,催化剂长度从300 mm增加到1000 mm,脱硝效率由36.23%上升至69.05%;氨逃逸率由51.15%降低至8.90%。电厂负荷下降有利氨逃逸率降低,负荷从550 MW降低至330 MW脱硝效率由67.71%上升至73.28%,氨逃逸率由1.1%降低至0.14%。煤质劣化使氨逃逸率上升,煤质热值由16747.2 J下降至15491.16 J脱硝效率由71.14%上升至71.73%,氨逃逸率由1.47%上升至1.72%。

关键词：选择性催化还原(SCR)脱硝结构参数脱硝效率氨逃逸率

基于蒙特卡洛算法的SCR脱硝性能影响因素分析

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热能动力工程 2023年第7期38卷 85-93页

作者：叶宗权龚德鸿贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

为分析入口参数不均匀分布对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)反应器脱硝性能的影响,通过MATLAB编程的方法建立了SCR脱硝反应三维数值模型。采用蒙特卡洛算法生成入口边界,以此调用模型,研究入口速度、温度及氨氮比... 详细信息

为分析入口参数不均匀分布对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)反应器脱硝性能的影响,通过MATLAB编程的方法建立了SCR脱硝反应三维数值模型。采用蒙特卡洛算法生成入口边界,以此调用模型,研究入口速度、温度及氨氮比分布不均条件下脱硝效率及氨逃逸率的变化规律。结果表明:当入口速度超过1.5 m/s,速度偏差对脱硝效率及氨逃逸率的影响较为显著,在入口速度为4 m/s时将速度偏差由0增大到80%,脱硝效率由46.77%降低到44.67%,而氨逃逸率由8.31%增加到12.57%;不同温度偏差变化区间对脱硝性能影响不同,当温度偏差小于10%时脱硝效率主要受到反应温度的影响,而当温度偏差大于10%时温度偏差成为影响脱硝效率的主要因素;氨氮比主要影响氨逃逸率,当氨氮比由0.8增大到1.2时,氨逃逸率由0.55%增大到1.02%,而脱硝效率由42.5%增大到57.23%。

关键词：选择性催化还原烟气脱硝蒙特卡洛算法不均匀分布

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热能与动力工程测试技术课程教学浅析

科教导刊 2023年第25期 110-112页

作者：肖超龚德鸿钱进贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

热能与动力工程测试技术是动力工程及工程热物理学科的核心课程,该课程的教学方法应与该课程和当代大学生的特点相结合。该课程具有综合性强、应用性强和内容多而杂的特点;当代大学生思想前卫、崇尚自由,具有强烈的好奇心和求知欲。针... 详细信息

热能与动力工程测试技术是动力工程及工程热物理学科的核心课程,该课程的教学方法应与该课程和当代大学生的特点相结合。该课程具有综合性强、应用性强和内容多而杂的特点;当代大学生思想前卫、崇尚自由,具有强烈的好奇心和求知欲。针对该课程和当代大学生的特点,文章提出加强其与专业基础课的联系,理论教学与工程实践相结合,多媒体教学与传统教学相融合的教学方法,对提高热能与动力工程测试技术课程教学效果有重要的理论指导意义。

关键词：热能与动力工程测试技术课程特点大学生特点教学方法

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生物质与煤混烧发电基础研究

生物质与煤混烧发电基础研究

作者：龚德鸿贵州大学

学位级别：硕士

本文利用德国NETZSCH STA409 PC热分析仪在氮气气氛下对煤与生物质进行单独热解实验。并对添加了9%、30%和49%麦秆和7%、36%、50%塑料的混合试样进行共热解实验,以考虑不同比例条件下生物质与煤混合热解时生物质的热解对煤的热解的影响... 详细信息

本文利用德国NETZSCH STA409 PC热分析仪在氮气气氛下对煤与生物质进行单独热解实验。并对添加了9%、30%和49%麦秆和7%、36%、50%塑料的混合试样进行共热解实验,以考虑不同比例条件下生物质与煤混合热解时生物质的热解对煤的热解的影响。利用热重分析方法分析各个试样下的热解特性,深入分析了煤与生物质共热解的协同作用机理;同时在氧气气氛下对煤、塑料也进行单独燃烧实验,并对添加了15%、23%、38%麦秆和19%、43.1%、55.3%塑料的混合试样进行混烧实验。通过对实验结果分析发现:(1)生物质单独热解时表现出比煤更好的热解特性。将生物质与煤混合进行热解有利于改善煤的热解,对混合热解时煤挥发分析出的初始温度、最大失重速率峰温以及失重率均有影响。(2)在生物质与煤混合热解时,总体热解特性曲线看上去大体分阶段呈现生物质和煤的热解特征。与单独热解试验结果比较,生物质混合物与煤挥发分的各自析出开始和终止温度均随着生物质掺混比例不同与煤种不同有不同程度的变化,并对其规律进行了机理分析,认为生物质与煤共热解过程中存在协同作用。(3)生物质和煤相比具有较低的着火温度、燃尽温度和较大的燃烧特性指数,放热峰出现的时间比煤的早。生物质混煤的着火温度均比煤的低,挥发分析出、燃烧趋于均匀,焦炭燃烧温度提前。(4)随混煤中生物质比例的增加,着火温度下降,挥发分燃烧速率增大,焦炭燃烧速率及放热峰值减小,且对应温度也有所降低,混煤的燃尽温度降低,挥发分燃烧特性指数增大,焦炭燃烧特性指数减小。在挥发分析出燃烧阶段,生物质的活化能和频率因子都很大,使其具有很大的燃烧速率;随着生物质比例的增加,混煤的活化能和频率因子增加,燃烧速率变大;随着升温速率的升高,活化能和频率因子降低,其综合效果使燃烧速率增大。在焦炭燃烧阶段,煤的活化能和频率因子均较小,其燃烧速率小于生物质挥发分的燃烧速率;混煤的活化能和频率因子比煤单独燃烧时的低,其燃烧速率比煤本身的小;随混合比例的增加,混煤的活化能和频率因子均下降,燃烧速率也变小;随着升温速率的升高,活化能和频率因子均降低,而燃烧速率增大。

关键词：生物质混烧煤协同特性

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粒径和氧浓度对烟梗燃烧产物析出特性的影响

可再生能源 2020年第5期38卷 578-584页

作者：龚德鸿戴敏贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

为探究粒径和氧浓度对烟梗燃烧产物析出特性的影响,文章采用热重-质谱联用技术对烟梗进行燃烧实验,重点研究了烟梗在4种粒径和3种氧浓度条件下燃烧时的挥发性有机化合物(VOCs)析出特性。研究结果表明:烟梗燃烧析出的VOCs主要包括乙炔、... 详细信息

为探究粒径和氧浓度对烟梗燃烧产物析出特性的影响,文章采用热重-质谱联用技术对烟梗进行燃烧实验,重点研究了烟梗在4种粒径和3种氧浓度条件下燃烧时的挥发性有机化合物(VOCs)析出特性。研究结果表明:烟梗燃烧析出的VOCs主要包括乙炔、丙烯、乙腈、丙烯腈、苯、甲苯和氯甲烷,其中,乙炔和乙腈的相对累积量较大,其次是丙烯和氯甲烷;VOCs在纤维素和木质素燃烧阶段均有析出,而氯甲烷在半纤维素燃烧阶段也表现出明显的析出特性;粒径和氧浓度的改变对VOCs的析出有明显影响,随着烟梗粒径的减小,VOCs的析出峰值温度均向低温区移动,乙腈、丙烯腈和氯甲烷的相对累积量先减小后增大,而其余4种VOCs均减小;当烟梗粒径为140目时,VOCs在木质素燃烧阶段达到最大析出强度;随着氧浓度的增加,VOCs的析出峰值温度向低温区移动,VOCs的相对累积量逐渐增大,当氧浓度为21%时,VOCs在木质素燃烧阶段达到最大析出强度。

关键词：烟梗燃烧热重-质谱联用挥发性有机化合物

SCR反应器入口参数与反应温度对脱硝性能的交互作用

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环境工程学报 2023年第11期17卷 3721-3729页

作者：徐圆圆龚德鸿邓传记王康王健超叶宗权黄正光杨浪贵州大学电气工程学院贵阳5500252 国家电投集团贵州金元茶园发电有限公司毕节551800

为系统研究选择性催化还原(SCR)反应器入口参数与反应温度对脱硝性能的交互作用,基于E-R机理,通过建立SCR脱硝反应一维模型,结合燃煤电厂调峰实际运行数据设定入口参数界限,利用MATLAB数值仿真,分别对反应温度同氨氮摩尔比(NSR)、入口N... 详细信息

为系统研究选择性催化还原(SCR)反应器入口参数与反应温度对脱硝性能的交互作用,基于E-R机理,通过建立SCR脱硝反应一维模型,结合燃煤电厂调峰实际运行数据设定入口参数界限,利用MATLAB数值仿真,分别对反应温度同氨氮摩尔比(NSR)、入口NO质量浓度和入口速度对脱硝效率及氨逃逸率的耦合效应进行了重点分析。结果表明:入口参数对最佳反应温度影响较大;偏离最佳反应温度越多,NSR对氨逃逸率影响程度越低,NSR>1时,脱硝性能对NSR敏感性降低;增大入口NO质量浓度可改善整体脱硝性能,当入口质量NO浓度为1 050 mg·Nm-3时,脱硝效率可达82.42%,氨逃逸率低至0.33%;入口速度与反应温度的交互作用最大,降低入口速度可拓宽催化剂高活性温度窗口,显著提升脱硝性能,将入口速度由7 m·s-1降至1 m·s-1,最佳脱硝效率由69.32%升至89.17%,最低氨逃逸率由8.11%趋近于0;燃煤电厂调峰运行负荷上升会导致脱硝效率下降和氨逃逸加剧。该研究结果可为燃煤电厂SCR脱硝性能的整体优化提供参考。

关键词：燃煤电厂调峰数值模拟 SCR脱硝性能交互作用

75 t/h煤泥流化床炉内燃烧和排放特性的数值模拟

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电站系统工程 2022年第5期38卷 5-8,12页

作者：蒋松龚德鸿王廷燚程含含贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

利用FLUENT软件对一台75 t/h煤泥流化床锅炉进行了数值模拟,研究了不同掺烧比例(57%、62%、67%、72%)下高水分煤泥对炉内燃烧特性及排放特性的影响,并分析了燃料颗粒的轨迹。结果表明:煤泥掺烧比例每增加5%,炉膛整体温度下降约20℃;当... 详细信息

利用FLUENT软件对一台75 t/h煤泥流化床锅炉进行了数值模拟,研究了不同掺烧比例(57%、62%、67%、72%)下高水分煤泥对炉内燃烧特性及排放特性的影响,并分析了燃料颗粒的轨迹。结果表明:煤泥掺烧比例每增加5%,炉膛整体温度下降约20℃;当煤泥掺烧比例小于72%时,炉膛出口NO_(x)排放量降低;当煤泥掺烧比例为72%时,受炉膛含氧量的影响,炉膛出口NO_(x)排放量上升;固体颗粒物在炉内出现回旋和强烈的返混,延长了煤颗粒在炉内的停留时间,保证了未燃尽颗粒的多次循环燃烧。

关键词：煤泥流化床数值模拟掺烧颗粒轨迹 NO_(x)