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碱烧结法回收二次铝灰中氧化铝

中国有色冶金 2024年第4期53卷 105-112页

作者：伍永福鲍高战王日昕刘中兴练以诚刘玉宝内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 江西省科学院应用物理研究所江西南昌330029 中铝环保节能集团有限公司北京102209 包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

二次铝灰中蕴含大量的氧化铝、铝和氮化铝等,还有部分氟化物和氯化物盐类,属于危险废弃物。目前常用的铝回收技术有酸浸法和碱浸法,均存在工艺条件苛刻、回收率低、能耗高、物耗大和产品附加值较低等问题。本研究采用碱烧结法从二次铝... 详细信息

二次铝灰中蕴含大量的氧化铝、铝和氮化铝等,还有部分氟化物和氯化物盐类,属于危险废弃物。目前常用的铝回收技术有酸浸法和碱浸法,均存在工艺条件苛刻、回收率低、能耗高、物耗大和产品附加值较低等问题。本研究采用碱烧结法从二次铝灰中回收氧化铝,考察烧结温度对氮化铝转化率的影响,碱铝比、烧结时间和成型方式对氧化铝回收率的影响,得到以下主要结论:在烧结温度1423 K、烧结时间40 min、碱铝比1.1、干压成型的试验条件下,氧化铝溶出率最大为94.23%;通过对二次铝灰铝酸钠熟料浸出渣成分以及物相进行分析,得到二次铝灰经过碱烧结法焙烧后熟料主要成分为Al_(2)O_(3)和Na_(2)O,分别占到49.70%和28.06%,熟料标准浸出后残渣主要成分为CaO、Al_(2)O_(3)和MgO,含量分别为25.46%、20.27%和15.80%;二次铝灰中AlN分解率较高,可达到95%以上,最终浸出渣中氟离子浸出毒性在30 mg/L以下。综上所述,本文采用碱烧结法资源化利用二次铝灰,实现了二次铝灰脱氮固氟的无害化处置,具有环境友好、资源利用率高的优势,为后续大规模工业化推广奠定了理论基础。

关键词：二次铝灰脱氮固氟铝回收碱烧结法无害化处置浸出毒性资源化利用

一种基于因子图消元优化的激光雷达视觉惯性融合SLAM方法

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电子学报 2023年第11期51卷 3042-3052页

作者：袁国帅齐咏生刘利强苏建强张丽杰内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特010080 内蒙古自治区高等学校智慧能源技术与装备工程研究中心内蒙古呼和浩特010080 大规模储能技术教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010080

针对单一传感器SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)技术在复杂环境中存在精度低、可靠性差等问题,提出一种基于因子图消元优化的激光雷达、视觉和IMU(Inertial Measurement Unit)融合SLAM算法(Multi Factor Graph fusion SLAM with IMU as the Dominant system,ID-MFG-SLAM).首先,采用多因子图模型,提出以IMU为主系统,视觉与激光雷达为辅系统,通过引入辅系统观测因子约束IMU偏差,并接收IMU里程计因子实现运动预测与融合的全新结构.之后,为降低融合后的优化成本,加入滑窗机制并设计基于Householder变换的QR分解消元法将因子图转换为贝叶斯网络.最后,引入一种球面线性插值与线性插值之间的自适应插值算法,将激光雷达点云投影到单位球体上实现视觉特征点深度估计.实验结果表明,相比其他经典算法,该方法在复杂大、小场景中绝对轨迹误差分别可达到约0.68 m和0.24 m,具有更高的精度和可靠性.

关键词：同时定位与建图多传感器融合复杂场景激光雷达 IMU里程计因子图优化

考虑多种工业负荷参与的多时间尺度源荷储优化调度

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科学技术与工程 2024年第15期24卷 6290-6299页

作者：王小庆王海云范添圆闫斯哲郑红娟新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心乌鲁木齐830047 浙江大学电气工程学院杭州310027 国电南瑞科技股份有限公司南京211106

为解决大规模新能源接入导致传统电网中常规机组调节压力不断增大的问题,提出了一种考虑储能和多种工业负荷参与的多时间尺度优化调度策略。该策略通过协调荷侧电解铝、水泥、钢铁、非生产性负荷与储能以及源侧常规机组调用计划,有效缓... 详细信息

为解决大规模新能源接入导致传统电网中常规机组调节压力不断增大的问题,提出了一种考虑储能和多种工业负荷参与的多时间尺度优化调度策略。该策略通过协调荷侧电解铝、水泥、钢铁、非生产性负荷与储能以及源侧常规机组调用计划,有效缓解电网调节压力。首先,分析储能和多种工业负荷的调节特性,建立风-光-荷-储的滚动调节框架。然后,针对源荷不确定性,采用多场景随机规划与模糊机会约束目标规划相结合的方法,建立日前和日内阶段以系统经济性最优为目标、实时调度阶段兼顾安全性和经济性的多时间尺度调度模型。最后,通过新能源充足与不足典型日算例可知,本文所提调度策略能够充分发挥可调控资源的调节能力,在两种典型日的总成本较日前最优调度分别降低了17.08%、44.13%,弃新能源量降低39%、失负荷量降低23%,有效提高了电网运行经济性和安全性。

关键词：工业负荷储能多时间尺度多场景随机规划模糊机会约束目标规划

基于残差生成器的Buck双向变换器改进模型预测控制

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电机与控制学报 2024年

作者：李劲松沈琦丰李国锋吕敬华浩杨庆新李永建大连理工大学电气工程学院大连理工大学大连市新型电力系统工程研究中心上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室

在以光伏储能装置为主体的直流微网中，外部扰动容易引起直流母线电压波动，导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能，针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器，提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略... 详细信息

在以光伏储能装置为主体的直流微网中，外部扰动容易引起直流母线电压波动，导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能，针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器，提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先对模型预测控制(MPC)环节进行线性等效，证明采用校正前PI+MPC控制时，系统在0 rad/s时存在失稳风险。然后由此设计负低-高通滤波器校正环节，并从调节系数变化和模型参数不确定性等角度进行分析，验证改进后系统的稳定性和动态性能得到明显改善。通过仿真与实验，结果表明基于残差生成器的电流补偿能有效平抑外界扰动引起的母线电压波动，负低-高通校正环节在改善系统性能的同时又进一步抑制电感电流噪声，进而平滑母线电压曲线。最终证明提出的改进策略可显著提升直流微网的动态响应性能。

关键词：直流微网 DC-DC变换器残差生成器改进模型预测负低-高通滤波器

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结构化控制剂对硅橡胶性能的影响

橡胶工业 2024年第3期71卷 204-210页

作者：杨德超李超芹青岛科技大学高性能聚合物及成型技术教育部工程研究中心山东青岛266042

以甲基乙烯基硅橡胶为主体材料,研究结构化控制剂羟基硅油、甲氧基硅油和二甲基二乙氧基硅油对硅橡胶性能的影响。结果表明:添加结构化控制剂可以抑制硅橡胶的结构化现象,减小硅橡胶的交联程度、硬度、定伸应力、拉伸强度、回弹值和压... 详细信息

以甲基乙烯基硅橡胶为主体材料,研究结构化控制剂羟基硅油、甲氧基硅油和二甲基二乙氧基硅油对硅橡胶性能的影响。结果表明:添加结构化控制剂可以抑制硅橡胶的结构化现象,减小硅橡胶的交联程度、硬度、定伸应力、拉伸强度、回弹值和压缩永久变形,增大拉断伸长率;羟基硅油对硅橡胶结构化的抑制效果最佳,可以降低硅橡胶(捏合混炼胶)的储能模量,延长停放时间,其用量为6份时就能达到较好的效果。

关键词：硅橡胶结构化控制剂结构化现象储能模量停放时间

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矩阵变换器的间接模型预测控制策略

电力电子技术 2023年第10期57卷 123-126页

作者：张建伟王云辉田桂珍刘广忱内蒙古工业大学电力学院大规模储能技术教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010080

为解决矩阵变换器(MC)的直接模型预测控制(MPC)算法计算量大的问题,基于MC的等效间接调制策略,将MC的预测控制等效为虚拟整流环节和虚拟逆变环节的预测控制。在虚拟整流环节采用预测控制实现电网侧单位功率因数运行;利用预测控制实现虚... 详细信息

为解决矩阵变换器(MC)的直接模型预测控制(MPC)算法计算量大的问题,基于MC的等效间接调制策略,将MC的预测控制等效为虚拟整流环节和虚拟逆变环节的预测控制。在虚拟整流环节采用预测控制实现电网侧单位功率因数运行;利用预测控制实现虚拟逆变环节对负载电流的控制,并采用无差拍的预测控制方法预选开关状态,从而进一步减少计算量。最后,将虚拟整流环节和虚拟逆变环节控制中得到的最佳开关状态等效合成为MC的开关状态。与传统直接MPC方法相比,间接MPC的算法计算量明显降低,减少了算法执行时间。在此针对基于MC的间接MPC策略,建立完整的理论分析和推导,然后在实验平台上进行验证。实验结果表明,所提基于MC的间接MPC对负载电流和网侧单位功率因数具有良好控制效果。

关键词：矩阵变换器模型预测控制计算量

耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 324-334页

作者：葛腾泽王创业刘猛刘丹璐高尔斯吴松袁淑霞樊玉光中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性... 详细信息

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性,基于煤炭地下气化生产工艺和微波加热技术特点,创新提出了耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺设计,将气化剂和微波发生器产生的微波经由连续油管注入到地下煤层并在目标气化区释放。通过理论分析和实验研究,从微波的产生、传输、释放、与煤层作用、以及产业发展模式等方面分析了该工艺设计在工程实践中面临的难题和解决方案。研究结果表明,耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺在技术上是可行的;在煤炭地下气化过程中加热煤层所需的热量较大,大功率磁控管可以满足工业生产规模需求;微波能够通过双层连续油管镀铜的内管外壁和外管内壁间的环形空间远距离传输到地下煤层;微波频率越高,微波功率衰减越快,2450 MHz和915 MHz频率微波在双层连续油管中传输500 m时,其功率分别衰减至15.6%和32.1%,中深层煤炭地下气化应选用较低频率来远距离、低损耗输送微波;在双层连续油管前端的外管壁面上按一定规则割开缝隙,形成微波释能器,将微波从管线中泄漏出来辐射煤层;原煤在干燥、热解和燃烧阶段都能够较好地吸收微波能而被加热,在有氧条件下煤样温度升高到587℃时焦炭被点燃,最高温度可达1080℃;风光电−储能−煤炭地下微波气化融合产业模式能够充分利用绿色能源,实现中深层煤炭清洁高效原位开采。研究能够为微波辅助煤炭地下气化提供理论基础和技术支持。

关键词：煤炭地下气化注入点可控后退微波加热注入井系统

预冻与真空冷冻干燥对金线鱼肌原纤维蛋白理化性质和凝胶特性的影响

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食品工业科技 2024年

作者：史秋艳林端权何文雄刘康张凌晶翁凌孙乐常集美大学海洋食品与生物工程学院水产品深加工技术国家地方联合工程研究中心海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心厦门爱逸零食研究所有限公司

为研究真空冷冻干燥对鱼糜粉品质的影响，以金线鱼肌原纤维蛋白为研究对象，分别研究真空冷冻干燥的预冻处理和真空冷冻干燥对肌原纤维蛋白（myofibrillar protein， MP）理化性质的影响，并探究谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase， TG... 详细信息

为研究真空冷冻干燥对鱼糜粉品质的影响，以金线鱼肌原纤维蛋白为研究对象，分别研究真空冷冻干燥的预冻处理和真空冷冻干燥对肌原纤维蛋白（myofibrillar protein， MP）理化性质的影响，并探究谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase， TG酶）协同下肌原纤维蛋白凝胶特性的变化规律。结果显示，与未处理组相比，经预冻和真空冷冻干燥处理后的肌原纤维蛋白浊度和粒径显著增加（P＜0.05），溶解度分别降低32.3%和42.0%，表明蛋白质在处理过程中出现聚集变性；总巯基含量分别降低17.3%和41.9%，羰基含量分别增加112.2%和181.5%，证实其发生氧化变性；α-螺旋结构含量降低和最大内源荧光强度下降（从4903下降到4789、1425），揭示蛋白质有序结构遭到破坏和微环境发生改变。肌原纤维蛋白经预冻处理与真空干燥处理均导致储能模量G′下降，其中真空冷冻干燥组的G′值最小，但添加TG酶可以在一定程度上提高G′值；凝胶微观结构显示，未处理组的凝胶微观网状结构清晰，而预冻组和真空冷冻干燥组的凝胶结构变得不均匀或未见明显凝胶网状结构，添加TG酶则促使肌原纤维蛋白凝胶网状结构变得致密均匀。综上可知，真空冷冻干燥处理中的预冻阶段与干燥阶段均会对肌原纤维蛋白理化性质和凝胶特性造成影响，其中预冻阶段引起的冷冻变性对蛋白聚集和氧化影响更大，而干燥阶段的脱水变性则对蛋白结构造成更大影响，TG酶可以提升经预冻和真空冷冻干燥之后的肌原纤维蛋白凝胶特性。

关键词：金线鱼肌原纤维蛋白 TG酶真空冷冻干燥理化性质凝胶特性

基于模型预测控制的光-氢-储耦合系统的功率优化分配方法研究

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高压电器 2024年第7期60卷 23-33页

作者：刘硕吴旭马速良李成新北方工业大学北京未来电化学储能系统集成技术创新中心北京100144 中铁二十二局集团电气化工程有限公司北京100043

针对光伏发电存在间歇性和波动性问题,对光—氢—储耦合系统的控制策略进行研究,提出一种模型预测控制(MPC)的“光—氢—储”功率分配方法。首先,构建出光—氢—储耦合系统的整体结构,其中,氢能源系统包括PEM电解槽、氢燃料电池和储氢罐... 详细信息

针对光伏发电存在间歇性和波动性问题,对光—氢—储耦合系统的控制策略进行研究,提出一种模型预测控制(MPC)的“光—氢—储”功率分配方法。首先,构建出光—氢—储耦合系统的整体结构,其中,氢能源系统包括PEM电解槽、氢燃料电池和储氢罐,其次,根据光—氢—储耦合系统的功率平衡方程,构建出状态空间模型,以PEM电解槽功率、氢燃料电池功率作为控制量,明确系统中的多种约束条件,将MPC优化问题调整为二次规划(QP)问题进行求解,利用s-function函数模块构建MPC控制器,完成了系统的闭环仿真。通过仿真分析,验证了所提MPC实时功率分配方法的有效性。

关键词：光-氢-储耦合系统模型预测控制实时功率分配系统闭环仿真