摘要：采用冷态模拟实验与数值计算相结合的方法对贾汪PFBC CC中试电站旁路烟道的减温器进行了专门研究设计 .提出的高速文丘里雾化冷却器与小孔型节流降压消音器相结合的减温减压装置在中试电站的成功运行表明 ,采用高速文丘里雾化冷却方式能够充分利用高温高压烟气的能量雾化冷却水 ,既能使大气量的烟气快速降温 ,又能确保烟气的干度 ,安全地实现不同工况下含尘烟气的减温减压排放 .这种新方法解决了高温高压含尘气流的结构简单、紧凑、安全排放的问题 ,可应用于诸如燃煤联合循环发电系统以及石油。

摘要：固体氧化物燃料电池—燃气轮机(Solid oxide fuel cell-gas turbine,SOFC-GT)的混合发电系统是未来高效、清洁的发电技术之一,混合系统的建模、优化与控制方面的研究对于系统集成和商业化运行具有重要意义。通过论述国内外在SOFC单电池机理、半经验模型、电池组模型、混合系统模型,以及系统动态模型与分布式发电系统控制等各个层次的研究成果,提出多尺度的自主研发技术路线。发展适合于高燃料利用率和不同燃料组分的单电池机理模型,并简化出更为合理的半经验模型或近似精确解,用于系统级分析;开发具有自主知识产权的部件模型库,进行系统集成设计和匹配优化;遵循V型开发模式,在系统动态特性分析基础上,开发先进的控制算法形成快速控制原型;建立实时控制的硬件在环演示系统,进行SOFC-GT系统的预集成。

摘要：针对气固反应的跨尺度计算这一学科前沿方向,该文从介观晶粒层次提出基于第一性原理的速率方程理论,解决原有理论中无法实现尺度关联和反应/扩散相互耦合的难题,构建“原子→晶粒→颗粒”跨尺度的气固反应动力学理论模型,揭示了固体产物在表面的离散岛状生长机制,设计了高效可靠的计算和分析方法,并应用于低能耗CO_(2)捕集中化学链燃烧的跨尺度氧化/还原反应动力学、新型热化学储热中的表界面反应现象及机理、污染物脱除技术的跨尺度计算、煤焦燃烧的数值模拟、双流化床反应器的设计与优化等技术领域。

摘要：根据过程系统工程的思想 ,利用模块化建模方法 ,对洁净燃煤发电系统建立了典型设备的数学模型库及各种工质热力性质计算函数库。运用VisualBasic程序开发工具开发研制了界面友好 ,使用方便 ,组态灵活 ,可扩展性强的洁净燃煤发电系统热力性能计算软件。对我国洁净燃煤发电系统电站的选型、设计以及优化分析具有较高的实用价值。

摘要：选用钛铁矿作为载氧体,对以煤为燃料的化学链燃烧系统的设计原理和方法进行了研究,并基于质量衡算、能量衡算、反应动力学和流态化理论编写了热力计算平台。利用该平台设计了额定热输入为3 MW th的煤化学链燃烧装置,获得了系统循环流率、气量分配、设备尺寸等结果;并研究了系统热量分配特性,发现该反应器能够实现自热运行。讨论了循环流率、钛铁矿转化率之差、过量空气系数和热输入对反应器装置自热运行的影响。结果表明,为保证化学链燃烧装置实现自热运行,系统的实际循环流率和热输入应分别大于4 kg/(s·MW th)和2.4 MW th,而过量空气系数应小于1.9。该工作为以煤为燃料的化学链燃烧示范装置的建造与运行奠定了基础。

摘要：基于固体氧化物电解池(SOEC)的NO x电化学还原技术不使用还原剂,避免了还原剂泄露造成的二次污染,可省去庞大复杂的还原剂储存、转化系统,是燃烧后NO x污染物排放控制的潜在技术之一。本文较为详细地介绍了NO x还原SOEC反应器的工作原理、NO x转化电极材料、结构特点和电解池组堆方式,综述了基于SOEC的NO x电化学还原技术的发展现状,针对NO x电化学还原反应特性,总结NO x电化学还原的效率评价指标,提出电解催化电极层、多孔电解质、对称电极、NO x富集等反应器构型设计思路,并展望今后NO x电化学还原专用反应器的研发前景。

摘要：双流化床反应器是实现钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法(CCRs)分离烟气中CO_2的关键技术。本文在对不同双流化床反应器形式分析的基础上,选择双鼓泡床作为CCRs过程的反应器,并设计、搭建双鼓泡床冷态试验装置。该双鼓床反应器可以长时间稳定运行,实现物料在两个反应器中连续稳定的交换。冷态试验结果表明,鼓泡床流化速度对固体循环量没有影响,随着床料高度、固体喷射管直径与喷射管上所开小孔直径的增大,固体循环量增大。

摘要：合成了3种不同质量配比的钙基CO2吸收剂CaO/Ca12Al14O33,并对CaO/Ca12Al14O33、石灰石、白云石的循环煅烧/碳酸化特性进行试验研究,以考察吸收剂的转化率随循环反应次数的变化规律。试验结果表明,3种吸收剂反应活性均随循环反应次数的增加而降低;在850℃煅烧温度下,CaO/Ca12Al14O33(75%/25%)吸收剂在第10次循环后其循环转化率保持在51.7%左右;在900℃煅烧温度下,吸收剂活性下降较快,CaO/Ca12Al14O33的反应活性高于石灰石和白云石,且当CaO和Ca12Al14O33的质量比为75%/25%时最优。建立了吸收剂的循环转化率模型以及循环碳酸化过程动力学模型,为反应器的设计提供理论依据。

摘要：基于总能系统概念讨论固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机(SOFC/Micro-GT)间接混合发电系统及其特点,建立SOFC电池堆及系统的物理、数学模型,对700kW级混合系统的稳态全负荷运行工况进行分析,结果表明混合系统净发电效率可达68.3%,加上回收的余热,系统整体热效率可达82.9%。该文还探讨了燃料利用率、平均电流密度、电池温度、压力及蒸汽/碳比等主要参数对系统性能的影响规律,为SOFC/Mciro-GT混合发电系统的设计、优化提供参考依据。

摘要：化学链燃烧具有高效、二氧化碳内分离和低NOx等特点,已受到较多关注。介绍了化学链燃烧方式的基本概念,概括分析了它的主要特点,对化学链燃烧系统中具有重要作用的载氧剂的研究现状进行了详细的分析,并对有关化学链燃烧系统设计、试验以及与其它系统耦合方面的进展进行了描述,最后对化学链燃烧发展方向进行了展望。