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基于高位热值的燃料化学模型及计算分析

动力工程学报 2012年第10期32卷 804-808页

作者：王继选吴智泉韩中合刘小贞钱江波华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003 中国水利电力物资有限公司北京100045 邯郸职业技术学院电子信息工程系邯郸056001

以化石燃料的实际反应过程为研究对象,根据实际燃烧过程模型,推导了含C、H、O、N、S等多种元素成分的基于燃料高位热值的化学计算式,对我国部分地区煤种的化学进行了计算,并将计算结果与以纯物质为模型的信沢寅男和范良政方法的计... 详细信息

以化石燃料的实际反应过程为研究对象,根据实际燃烧过程模型,推导了含C、H、O、N、S等多种元素成分的基于燃料高位热值的化学计算式,对我国部分地区煤种的化学进行了计算,并将计算结果与以纯物质为模型的信沢寅男和范良政方法的计算结果进行了比较.结果表明:采用所提出的基于燃料高位热值的化学计算方法得到的计算值与两学者计算值的误差较小.

关键词：化石燃料高位热值化学(火用）计算式

基于工业分析/元素分析和可见-近红外光谱预测农作物秸秆高位热值（英文）

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光谱学与光谱分析 2017年第5期37卷 1622-1627页

作者：熊先青钱少平盛奎川何勇方露吴智慧南京林业大学家居与工业设计学院江苏南京210037 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

越来越多的农作物秸秆用于生产生物质成型燃料(生物质颗粒),作为民用和工业锅炉的生物质燃料。高位热值是衡量生物质燃料燃烧性能的主要参数之一,反映了生物质可用能含量,但利用传统的氧弹分析法测试高位热值费时费力,急需一种快速准确... 详细信息

越来越多的农作物秸秆用于生产生物质成型燃料(生物质颗粒),作为民用和工业锅炉的生物质燃料。高位热值是衡量生物质燃料燃烧性能的主要参数之一,反映了生物质可用能含量,但利用传统的氧弹分析法测试高位热值费时费力,急需一种快速准确的方法评估农作物秸秆的高位热值,以制备高质量的生物质颗粒燃料。基于工业分析/元素分析和可见-近红外光谱分析,对比分析了五种农作物秸秆(稻秸、麦秸、棉秆、油菜秆和玉米秆)的高位热值预测模型。首先,利用多元线性回归(MLR)、逐步回归(SWR)和反向传播人工神经网络(BPNN)模型,在基于五种农作物秸秆工业分析和元素分析基础上,提出了高位热值预测模型并进行验证。MLR模型具有较好的相关系数(R2),预测均方根误差(RMSEP)和预测标准差与参比标准差比值(RPD),分别为0.921 1,0.135 1和3.49。此外,利用可见-近红外光谱分析了农作物秸秆,发现对光谱数据作最小二乘法回归(PLR),可建立高位热值预测模型,预测R2和RMSEP分别为0.881 2和0.412 9。研究结果表明MLR模型和PLR模型分别适用于基于工业分析/元素分析和可见-近红外光谱建模,对农作物秸秆的高位热值快速检测设备研发能提供基础模型支持。

关键词：农作物秸秆反向传播神经网络近红外光谱高位热值

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燃料理论空燃比与高位热值之间的关系

中国科学技术大学学报 2004年第1期34卷 111-115页

作者：朱锡锋 Robbie Venderbosch 王俊三中国科学技术大学生物质洁净能源实验室 BTG Biomass Technology Group

当量比是决定燃料气化性能好坏的一个重要综合参数 ,而确定当量比的关键是能够知道燃料的理论空燃比 .论文研究发现 ,燃料理论空燃比与高位热值一样 ,都是燃料的特性参数 ,且二者之间呈近似线性关系 ,根据这一简单关系式 ,仅凭燃料的高... 详细信息

当量比是决定燃料气化性能好坏的一个重要综合参数 ,而确定当量比的关键是能够知道燃料的理论空燃比 .论文研究发现 ,燃料理论空燃比与高位热值一样 ,都是燃料的特性参数 ,且二者之间呈近似线性关系 ,根据这一简单关系式 ,仅凭燃料的高位热值即可方便求得其理论空燃比 .以 2 8种不同燃料进行的计算表明。

关键词：燃料理论空燃比当量比热值高位热值

空气预热器进风温度变化时基于燃料高位和低位热值的锅炉排烟热损失计算

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节能 2013年第3期32卷 35-38页

作者：王金旺张燕张建中上海成信建业节能科技有限公司上海201103 成信绿集成股份有限公司福建厦门361006 中国电力建设工程咨询公司上海200137

锅炉排烟热损失是评价燃煤火力发电厂技术经济性的关键,详细分析了利用烟气余热来提高空预器进风温度对锅炉排烟热损失的影响,给出了以燃料高位热值和低位热值为基准的各项排烟热损失计算公式。计算结果表明,空预器进风温度提高时,锅炉... 详细信息

锅炉排烟热损失是评价燃煤火力发电厂技术经济性的关键,详细分析了利用烟气余热来提高空预器进风温度对锅炉排烟热损失的影响,给出了以燃料高位热值和低位热值为基准的各项排烟热损失计算公式。计算结果表明,空预器进风温度提高时,锅炉热效率增加,且以高位热值为基准和以低位热值为基准计算的排烟热损失与锅炉主机厂的性能计算结果一致,为空气预热器进风温度变化时锅炉排烟热损失的计算提供了可行的方法。

关键词：烟气余热利用排烟热损失空预器进风温度高位热值低位热值

生物质种类及热解温度对生物炭性能的影响研究

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生物质种类及热解温度对生物炭性能的影响研究

作者：陈杰峰南昌大学

学位级别：硕士

生物质是一种具有“碳中和”属性的可再生能源。采取热化学方法以生物质为原料生产生物炭被视为一种可减缓气候变化的有效方法,生物质热解制得的生物炭具有优良的固碳和替代化石燃料的潜力。C含量丰富的生物炭广泛应用于环境、能源领域... 详细信息

生物质是一种具有“碳中和”属性的可再生能源。采取热化学方法以生物质为原料生产生物炭被视为一种可减缓气候变化的有效方法,生物质热解制得的生物炭具有优良的固碳和替代化石燃料的潜力。C含量丰富的生物炭广泛应用于环境、能源领域中,而生物炭中不稳定的溶解性有机物(BDOM)组分存在影响土壤或水体环境的可能性,阻碍生物炭在更多领域范围内的应用。目前生物炭稳定性的测定还没有标准化、可靠性高的方法可供使用,不同方法对生物炭稳定性的评价结果存在差异。不同生物质来源的生物炭高位热值(HHV)也有所不同,因而借助数学统计方法建立省时省力的生物炭燃烧性能预测模型对推广生物炭的应用至关重要。因此本研究借助不同的分析表征手法和数学统计方法对多种生物炭的BDOM、稳定性、HHV进行研究。主要结论包含以下3部分:(1)采用三维荧光光谱、傅里叶红外光谱、紫外可见光光度计对400～700℃下热解得到的4种污泥生物炭中的BDOM进行表征分析。结果表明,BDOM的主要来源于生物或水生细菌,浸出率在2.80%～3.74%范围内。热解温度影响着BDOM的性质及组分分布情况,低温条件下BDOM的组分分布均匀,分子量较大。随着热解温度的升高,BDOM中的芳香基官能团含量减少,腐殖化程度降低,类腐殖类物质相对含量增多。(2)以大豆秸秆、木屑和小球藻为原料,在300～800℃的温度范围内热解制得18种生物炭,采用元素分析、工业分析、爱丁堡稳定法、X射线光电子能谱(XPS)、C固体核磁共振(NMR)、热重分析等方法评估生物炭的稳定性。结果表明,除NMR中的芳香C含量和XPS中的C–C/C=C/C–H外,大多数方法获得的稳定性指标与热解温度密切相关(方差分析,p0.36,p0.9,p0.90。引入额外数据集前后的最优ML模型的测试集R分别为0.95(随机森林模型)和0.98(随机森林模型)。ML模型的特征重要性分析表明,Ash和C是预测生物炭HHV最重要的输入特征变量。

关键词：生物炭溶解性有机物稳定性机器学习高位热值

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不同气源混气对天然气流量计量的影响分析

计量学报 2020年第S01期41卷 32-36页

作者：金钟翔黄冠文刘译文孙楠符少权国家石油天然气大流量计量站广州分站广东广州510940

天然气流量计量过程中,天然气气质组分作为一个重要的参数,不同气源的混合后将会引起压缩因子、高位热值、甲烷含量等出现较大波动,混合天然气对流量计量会产生明显的影响。为了研究不同气源的混合天然气对天然气流量计量的影响,首先采... 详细信息

天然气流量计量过程中,天然气气质组分作为一个重要的参数,不同气源的混合后将会引起压缩因子、高位热值、甲烷含量等出现较大波动,混合天然气对流量计量会产生明显的影响。为了研究不同气源的混合天然气对天然气流量计量的影响,首先采用离线计算的方法分析不同气源混合波动对流量计量的影响,结果表明长期使用固定天然气组分来进行混合气源的天然气计量,会产生了计量偏差,最后针对不同气源对流量计量的影响,给出组分变化采集准确可靠的措施和建议。

关键词：计量学天然气流量计量组分波动混气高位热值压缩因子

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焚烧类危险废物特征指标的检测与评价

云南化工 2023年第9期50卷 159-163页

作者：何田妹龙冬清管江华孙妤然赵芳芳红河州现代德远环境保护有限公司云南红河661000

鉴于当前焚烧类危险废物理化特征指标检测方法的缺失,初步建立了高位热值、含水率、硫含量、氯含量的检测方法。通过对废活性炭、废矿物油、废有机溶剂特征指标的检测,验证了方法的精密度和准确度。

关键词：危险废物特征指标高位热值硫含量氯含量

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生物质在不同氛围下热裂解及其产物特征研究

生物质在不同氛围下热裂解及其产物特征研究

作者：张建大连海事大学

学位级别：硕士

我国生物质资源丰富,每年都会产生大量的农业、林业、畜牧业和生活的废弃生物质。采用热裂解技术可以实现这些生物质能源化高效利用,也是解决秸秆等农林废弃物综合利用的有效途径,还可以缓解化石能源危机、解决环境污染等问题。在低氧... 详细信息

我国生物质资源丰富,每年都会产生大量的农业、林业、畜牧业和生活的废弃生物质。采用热裂解技术可以实现这些生物质能源化高效利用,也是解决秸秆等农林废弃物综合利用的有效途径,还可以缓解化石能源危机、解决环境污染等问题。在低氧（绝氧）和一定温度及升温速率（慢速和快速）下,生物质发生一系列热化学反应最终生成气（热裂解气）、液（木醋液）和固（生物炭）三相产物。慢速热裂解是以固相产物为主,目前生物炭应用具有广泛前景,但是慢速热裂解气相产物中含有挥发性有机污染物,危害人体的健康,其能否有效利用是制约生物炭规模化生产的主要问题。本文选取白松、樟子松、竹柳、银杏叶、梧桐叶、玉米秸秆、水稻秸秆、稻壳、玉米芯和废菌菇棒10种不同生物质原材料,通过控制原材料粒径、热解温度、升温速率和载气流速,研究了惰性（高纯氩气）和低氧两种氛围下慢速热裂解过程中气相产物产率、轻质气体组分（H2、CH4、CO、CO2）含量、高位热值和能量转换效率,并对热裂解气中挥发性有机污染物成分进行检测。研究结果如下:在惰性氛围下:10种生物质随着热裂解温度的升高,固相产率逐渐降低,液相产率变化不大,气相产物产率逐渐升高。10种生物质热裂解气中CH4和CO2含量均随热裂解温度的升高而降低;除废菌菇棒和银杏叶外,其它生物质热裂解气中H2含量均升高;白松、樟子松和稻壳热裂解气中CO含量随热裂解温度的升高而降低,其它生物质热裂解气中CO含量均增大。不同生物质热裂解气的高位热值变化不一,白松、樟子松、银杏叶、梧桐叶和玉米芯这五种生物质热裂解气高位热值均在550℃时达到最大,分别为17.76、15.57、13.08、17.20和17.90 MJ/Nm3。白松、银杏叶和稻壳三种生物质随着升温速率的增加,固相、液相和气相产物产率变化不大。白松、银杏叶和稻壳热裂解气中H2和CH4含量随升温速率的增大而降低,而CO和CO2含量逐渐升高。白松、银杏叶和稻壳的高位热值均随升温速率的增加而降低。随着载气流速的增加,生物质热裂解气中CO2含量逐渐降低,H2、CH4、CO含量逐渐升高,最后趋于平缓。随着原材料粒径的减小,白松气相产物产率逐渐升高,液相和固相产物产率变化不大,白松和稻壳液相和固相产物产率均变化不大。在同一粒径条件下,白松的高位热值大于稻壳的高位热值。在低氧氛围下:10种生物质随着热裂解温度的升高,固相产率均逐渐降低,气相和液相产率则逐渐升高。10种生物质热裂解气中H2和CH4含量均随着热裂解温度的升高而逐渐增大,CO和CO2含量则逐渐降低。10种生物质热裂解气的高位热值均随着热裂解温度的升高而增大,从6.28 MJ/Nm3升高到17.99 MJ/Nm3。10种生物质热裂解气的能量转换效率均随着热裂解温度的升高而增大,在550℃时,只有4.00%-9.22%的能量被保留在热裂解气中,而在750℃时,有8.15%-24.41%的能量保留在热裂解气中。随着升温速率的增加,固相产物逐渐降低,液相产物逐渐升高,气相产物逐渐降低。H2、CH4、CO、CO2含量随着升温速率的增加,变化规律不明显。白松的高位热值随着升温速率的升高而增大,从12.53 MJ/Nm3增大到15.25 MJ/Nm3,但玉米秸秆和稻壳这两种生物质热裂解气的高位热值逐渐降低。白松的气体能量转换效率随着升温速率的升高而增大,由7.91%增大到11.90%;玉米秸秆的气体能量转换效率逐渐降低,由8.12%下降到5.61%;稻壳的气体能量转换效率先增加后减少。采用热脱附-GC/MS全扫描模式对樟子松在650℃下的热裂解气进行定性分析,共测出17种化合物组分,除氮气和二氧化碳外,其余组分分别为有机烃类（烷烃、烯烃、炔烃）、低碳酮类、低碳醛类物质,其中有机烃类为主要成分。

关键词：生物质热裂解气产率高位热值能量转换效率

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基于能量产率的油茶壳水热炭化工艺优化

可再生能源 2017年第6期35卷 805-810页

作者：范方宇郑云武黄元波徐高峰康佳郑志锋西南林业大学林学院云南昆明650224 西南林业大学云南省生物质高效利用工程实验室云南昆明650224 西南林业大学云南省高校生物质化学炼制与合成重点实验室云南昆明650224 西南林业大学材料工程实验室.云南昆明650224

文章以油茶壳为原料,采用水热炭化技术制备水热生物炭,并分析了水热炭化温度、保留时间、固体物含量对水热生物炭的高位热值和能量产率的影响。以此为基础,采用正交试验优化了上述3个工艺条件对油茶壳水热生物炭的影响。研究结果表明:... 详细信息

文章以油茶壳为原料,采用水热炭化技术制备水热生物炭,并分析了水热炭化温度、保留时间、固体物含量对水热生物炭的高位热值和能量产率的影响。以此为基础,采用正交试验优化了上述3个工艺条件对油茶壳水热生物炭的影响。研究结果表明:水热炭化温度为200℃,保留时间为30 min,反应体系中固体物含量为10%时,油茶壳水热生物炭的综合评分最好;此时油茶壳水热生物炭的高位热值为22.28 MJ/kg,能量产率为75.07%。燃烧热重分析表明,油茶壳水热生物炭的燃烧过程向高温区转移。研究结果可用于指导生产高热值、高能量产率的油茶壳水热生物炭,可为油茶壳的利用提供参考。

关键词：油茶壳水热炭化工艺优化高位热值能量产率