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新疆高碱高氯煤燃烧条件下细颗粒物生成特性研究

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热力发电 2024年第1期53卷 46-52页

作者：许猛马金荣王建江魏博陈丽娟安田田新疆大学化工学院新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆新业能源化工有限责任公司新疆五家渠831300

为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒... 详细信息

为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒物的分级收集,对其质量粒径分布、元素分布特性以及颗粒物微观形貌进行了讨论分析。结果表明:2种煤样燃烧生成的颗粒物均呈现双模态分布,沙尔湖煤的细颗粒物产率明显高于准东煤;细模态颗粒物的主要成分是Na和Cl,准东煤与沙尔湖煤产生的PM_(10)中的Cl占原煤中Cl质量的11.8%和28.9%,Na占煤灰中Na质量的2.66%和7.53%;高含量的碱金属和Cl会促进细颗粒物生成,沙尔湖原煤中的Cl大量迁徙进入颗粒物中,对细模态颗粒的生成贡献较大。

关键词：高氯煤高碱煤颗粒物碱金属煤燃烧

管线钢储气过程热力变化及其对压缩空气储能特性的影响

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动力工程学报 2024年第3期44卷 348-354页

作者：吕修业蒋俊郝宁刘传亮中电投新疆能源化工集团陇西新能源有限责任公司甘肃定西743000 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效... 详细信息

由于压缩空气储能系统在储气过程中,储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化,会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量,以管线钢作为储气库的形式为例,采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效应,并采用Fluent进行仿真验证。在考虑管线钢温升以及不同传热工况下,对3 024 m的长距离管线钢进行了储气过程的热力计算,并将储气过程与压缩机做功过程进行耦合计算,获得储气过程中压缩空气的压力和温度,压缩机的输出功率、储气库实际储气量等参数的变化规律。结果表明:当综合传热系数为0 W/(m^(2)·K)、1 W/(m^(2)·K)、5 W/(m^(2)·K)和25 W/(m^(2)·K)时,充气结束时的压缩空气质量平均温度分别为315.39 K、311.65 K、301.52 K和291.35 K,储气量分别为244.64 t、252.60 t、275.77 t和301.35 t。

关键词：储气储能管线钢热力变化压缩空气

基于GCMC的ZIF-8(Zn)对二氧化碳的吸附过程研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1690-1695页

作者：张舵咏苏亭宇张宸张鑫琦田永强吴承刚蔡传琦朱金庆王丽伟上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学中英低碳学院上海201306 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 国家电投集团新疆能源化工有限责任公司乌鲁木齐830000 中电投新疆能源化工集团五彩湾发电有限责任公司昌吉8831100

采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程,对于二氧化碳捕集与降低能耗–有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料,有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO_(2)的... 详细信息

采用固体吸附材料实现二氧化碳的物理吸附过程,对于二氧化碳捕集与降低能耗–有着十分积极的作用。ZIF-8(Zn)作为一种稳定性强、孔隙率大的金属有机框架材料,有着较好的利用前景。本文基于巨正则蒙特卡洛(GCMC)对ZIF-8(Zn)吸附CO_(2)的过程进行模拟,同时通过体积法测得ZIF-8(Zn)的CO_(2)吸附等温线,证明仿真结果相对可靠。在此基础上,计算得到不同温度压力下的吸附量与吸附热,发现温度的增加使得吸附量呈现下降的趋势;同时,吸附量随着压力的增加而增长,增长趋势呈现先快速上升后趋于平缓的趋势。ZIF-8(Zn)与CO_(2)的吸附热相较于CO_(2)之间的吸附热而言较大,CO_(2)分子间吸附热随压力增加或温度的降低而增加。本文为ZIF-8(Zn)吸附二氧化碳过程提供了理论支撑。

关键词：二氧化碳捕集 ZIF-8(Zn) 分子模拟吸附量吸附热

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深共晶溶剂碳捕集性能的影响因素研究

工程热物理学报 2024年第10期45卷 2974-2978页

作者：张宸苏亭宇张舵咏田永强吴承刚蔡传琦朱金庆王丽伟上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学中英低碳学院上海201306 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 国家电投集团新疆能源化工有限责任公司乌鲁木齐830000 中电投新疆能源化工集团五彩湾发电有限责任公司昌吉831100

近年来碳捕集技术受到了广泛关注,但是尚缺乏高效的碳捕集材料。本文合成了多种不同的深共晶溶剂(DES),从多个角度比较了材料吸附量的差异。乙醇胺(MEA)基的DES的吸附量可以在20℃和0.24 MPa达到4.39 mmol/g,而乙酸(AcOH)基的DES在相同... 详细信息

近年来碳捕集技术受到了广泛关注,但是尚缺乏高效的碳捕集材料。本文合成了多种不同的深共晶溶剂(DES),从多个角度比较了材料吸附量的差异。乙醇胺(MEA)基的DES的吸附量可以在20℃和0.24 MPa达到4.39 mmol/g,而乙酸(AcOH)基的DES在相同条件下仅能达到0.85 mmol/g。这主要是由于MEA可以和CO_(2)发生化学反应生成氨基甲酸单乙醇酰胺,而AcOH则仅为CO_(2)的物理溶解。DES的吸附量随CO_(2)分压升高而增大,随温度的升高而降低。特别是AcOH-TPAC-7的吸附量在25℃、0.24 MPa下比20℃、0.24 MPa衰减了40.2%。AcOH-TPAC-7的吸附量随水含量增加而增大,而MEA-TPAC-7呈现相反趋势。

关键词：二氧化碳捕集深共晶溶剂吸附性能吸附量

不同分布板下干法重介质流化床流化及分选特性研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：齐健尉维洁雷慧诚万腾锋周南陈廷官国家能源集团新疆能源有限责任公司

作为细粒级煤炭干法分选领域的重要分选手段，气固流化床的床层密度稳定性是实现稳定分选的重要影响因素，而气固流化床分布板特征对气流的均匀分布及床层临界流化特性则具有直接影响。系统的考察了分布板压降及分布板布置方式对流化床... 详细信息

作为细粒级煤炭干法分选领域的重要分选手段，气固流化床的床层密度稳定性是实现稳定分选的重要影响因素，而气固流化床分布板特征对气流的均匀分布及床层临界流化特性则具有直接影响。系统的考察了分布板压降及分布板布置方式对流化床流化特性的影响。对比了在不同分布板特性下床层临界流化特征、密度稳定性及分选特征的变化规律，深层探索了分布板压降在受到不同因素影响下，临界流化气速与床层密度稳定性的变化规律。研究结果表明，随着分布板压降的逐渐增大，临界流化气速和床层密度稳定性同时增加，而床层膨胀率则先增加后降低，这是由于随着滤布层数的增加使得分布板压降增加，受滤布分散作用下气流进入床层所具有的能量较低，气泡尺寸降低，气泡分布更加均匀，兼并几率降低，因而床层稳定性得到强化。在3#分布板条件下，膨胀率最大为19.3%，合适的分布板布置方式可以使气流分散均匀，改善床层稳定性。在气流速度为0.15 m/s时，分布板上方滤布为3层(3#3)条件下，床层密度波动标准差为0.049，同样在3#3分布板条件下，13-6 mm煤炭分选精煤灰分为13.47%，可能性偏差为E值为0.087。

关键词：气固流化床分布板床层压降密度稳定性低灰煤

电沉积Ru-MoWS/Ni-Co/NF的制备及电解水制氢性能研究

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中国科学:化学 2024年

作者：郭长艳王东旭张留根郭佳逯小平王吉德新疆能源(集团)有限责任公司新疆大学化工学院

氢能由于具备高热能和清洁性,成为替代化石能源的最优选择.电解水制氢所使用的Pt基催化剂由于资源稀缺和价格昂贵,增加了大规模应用成本,因此,开发新型催化剂成为当前的迫切需要求.本研究通过电沉积技术,在前期合成所得Mo2WS6/Ni-Co/NF... 详细信息

氢能由于具备高热能和清洁性,成为替代化石能源的最优选择.电解水制氢所使用的Pt基催化剂由于资源稀缺和价格昂贵,增加了大规模应用成本,因此,开发新型催化剂成为当前的迫切需要求.本研究通过电沉积技术,在前期合成所得Mo2WS6/Ni-Co/NF上成功负载Ru纳米颗粒,制备得到了Ru-Mo2WS6/Ni-Co/NF电催化材料.通过异质的构建和金属间强耦合作用,有效增加了电荷转移效率和活性位点,并提升了单个活性位点的析氢性能在10、50和100 mA cm-2的电流密度下,表现出9、58和80 mV的超低过电位,具有比拟商业Pt基催化剂的优秀性能.在稳定性测试中,长达5000次循环充放电测试和950 h恒电压测试表现出较高稳定性,为设计制备成本较低的高性能电催化剂提供了思路.

关键词： Ru 泡沫镍电解水制氢层状过渡金属硫化物电沉积

干旱区露天矿外排土场隔水层重构材料试验研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 345-353页

作者：马力王晓民张奇峰罗强虎岩马宁李蒙博西安科技大学能源学院陕西西安710054 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

新疆煤炭资源储量巨大,具备开发建设大型露天煤矿的条件与优势,但由于新疆干旱区气候特点,造成露天开采对生态环境影响和破坏范围广、程度高,开展干旱区露天矿生态修复具有重大实际意义。由于排土场物料松散、孔隙度大、渗透性大,对干... 详细信息

新疆煤炭资源储量巨大,具备开发建设大型露天煤矿的条件与优势,但由于新疆干旱区气候特点,造成露天开采对生态环境影响和破坏范围广、程度高,开展干旱区露天矿生态修复具有重大实际意义。由于排土场物料松散、孔隙度大、渗透性大,对干旱区排土场生态修复提出严峻挑战。为解决我国西部干旱区露天煤矿生态修复过程中水资源的紧缺问题,提高干旱区露天矿生态修复效果,基于材料强度和渗透率双重技术目标,探究重构露天矿外排土场隔水层材料配比,以不同材料配比方案利用室内渗透性试验及单轴抗压强度开展相关研究。采用XRD衍射试验、单轴抗压试验与变水头渗透试验确定了不同配比试件的材料主要成分、单轴抗压强度与渗透率并研究了重构隔水层的材料配比参数。试验结果表明:固化剂掺比增加2%时,试件抗压强度提高22%,但增加趋势随着固化剂掺比超过8%时开始降低,固化剂掺比从8%增加至10%时,试件的抗压强度仅增加6%。随着粉煤灰掺比的增加其渗透率逐渐减小,粉煤灰掺比每增加2%可使渗透率降低28%。固化剂掺比量对试件抗压强度的影响程度大于粉煤灰掺比对其的影响程度,且对于渗透率而言,粉煤灰掺比的影响程度更高。粉煤灰掺比固定时,固化剂掺比与试件的单轴抗压强度呈正相关。固化剂掺比一定时,粉煤灰掺比增加其单轴抗压强度也在增大。

关键词：露天开采矿区生态修复干旱区排土场抗压强度隔水层重构

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超细粒煤对粗粒煤浮选的影响

洁净煤技术 2024年第S1期 659-663页

作者：庞伟国家能源集团新疆能源有限责任公司

煤炭加工和浮选过程中，超细粒煤是影响粗煤颗粒回收效率的关键因素。这些超细颗粒由于尺寸小、比表面积大，与浮选试剂的相互作用复杂，对浮选效果产生显著影响。然而，目前关于不同超细颗粒对不同浮选试剂吸附特性的了解尚不深入，限... 详细信息

煤炭加工和浮选过程中，超细粒煤是影响粗煤颗粒回收效率的关键因素。这些超细颗粒由于尺寸小、比表面积大，与浮选试剂的相互作用复杂，对浮选效果产生显著影响。然而，目前关于不同超细颗粒对不同浮选试剂吸附特性的了解尚不深入，限制了浮选技术的进一步优化。为深入探究超细粒煤对粗粒煤浮选过程的影响，选3个具有代表性的煤样进行浮选试验。通过对比添加不同灰分的超细煤粒后粗煤粒(>74 um)的回收率变化，研究发现，煤样中添加低灰分超细煤粒时，粗煤粒回收率明显降低；而添加高灰分超细煤粒时，对粗煤粒回收率影响较小。为揭示这一现象的机理，进一步通过接触角和润湿热的测量，研究了超细煤粉颗粒与浮选药剂之间的相互作用。结果表明，低灰分超细煤颗粒对捕收剂和起泡剂均具有强烈的吸附能力，这可能是由于其表面性质更易与浮选试剂发生作用。相比之下，高灰分超细煤颗粒对捕收剂的吸附能力较强，但对起泡剂的吸附能力较弱。表明起泡剂在粗粒煤颗粒的回收中可能具有更重要的作用。本研究不仅揭示了超细粒煤对粗粒煤浮选过程的影响机制，还为浮选技术的优化提供了重要的理论依据和试验指导。

关键词：超细粒煤浮选药剂吸附灰分回收率

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近直立特厚煤层应力调控防冲方法及机制

中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 291-306页

作者：钟涛平李振雷陈建强宋大钊何学秋刘旭东周超冯攀飞北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结... 详细信息

近直立特厚煤层的地质与开采条件与一般煤层差异较大,冲击地压防治形势严峻.本文综合采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,研究了近直立特厚煤层动静载力源分布特征,提出了应力调控防冲方法,揭示了其防冲机制,并进行了工程应用.结果表明:近直立特厚煤层主要受水平构造应力作用,水平应力通过工作面两侧的顶底板岩层传递至煤层中,并在巷道上下方形成静载集中区;近直立特厚煤层顶底板岩层难以发生破断,然而顶底板岩层破裂释放能量可形成强动载扰动;动载扰动作用于巷道上下方静载集中区并与集中静载叠加可诱发冲击地压.据此,提出了弱化工作面两侧顶底板岩层和下方煤体的应力调控防冲方法,其防冲机制为:弱化顶底板一方面可弱化岩体传递水平应力的能力进而降低巷道上下方的静载集中,另一方面可降低岩体静载集中进而减弱岩体破裂导致的动载强度;弱化煤体可进一步降低巷道下方静载集中并将静载集中区向深部转移.对近直立特厚煤层现场实施的防冲措施进行了优化设计并确定了关键参数,应用表明,工作面高能级微震事件减少了143~178起、微震事件总能量降幅达90%,未发生冲击显现,工作面冲击危险性显著降低,证实了方法的有效性.研究成果可为近直立特厚煤层冲击地压防治提供支撑.

关键词：近直立特厚煤层冲击地压应力调控应力传递应力集中防冲方法及机制