重庆市经济发展与碳足迹的相关分析

采用物料衡算法计算了1980—2009年重庆市的碳足迹,并从经济增长、产业结构演进、能源结构演进3个方面对经济发展与碳足迹之间的关系展开研究,研究发现:①1980-2009年重庆市碳足迹总体呈持续上升态势,且与经济增长呈高度相关性,二者呈倒N型曲线关系;GDP与碳足迹消长异步,总体呈"弱脱钩"态势;②1997—2009年,第二产业的碳足迹所占比重波动上升,第一产业的则波动下降,第三产业的碳足迹所占比重逐年上升并于2004年超过第一产业;③1997—2009年,煤炭消费产生的碳足迹占主导地位,石油消费产生的碳足迹于2004年超过天然气;④经济增长、产业结构演进、能源结构演进与碳足迹的关联度大小顺序依次为经济增长、产业结构演进、能源结构演进.认为重庆市要控制碳足迹总量,较快地实现经济增长与碳足迹之间的"强脱钩",必须调整、优化产业结构,并加大科技投入,转变经济增长方式.     

水洗预处理对生物质燃烧积灰特性的影响

水洗预处理可有效脱除生物质中的积灰诱导元素钾。本文利用一维沉降炉和积灰采样器,对水洗前后小麦秸秆和玉米秸秆的积灰特性进行了实验研究,选取了四个积灰时间,考察了水洗对积灰质量、积灰率、积灰形貌与元素组成的影响。结果表明,水洗预处理使生物质积灰质量和积灰率大幅降低,凝结/热泳机制与化学反应机制被显著削弱,生物质积灰过程变为非黏性飞灰颗粒的物理堆积。     

多孔结构内流动沸腾流型分类及转变研究

以球形燃料核反应堆为工程应用背景,分别对直径4 mm、6 mm、8 mm颗粒堆积的多孔结构进行了流动沸腾可视化试验,在实验参数范围内得到了泡状流、泡状-弹状流、弹状流、弹状-环状流四种流型.获得了热流密度、流速、颗粒直径等对流型的影响规律.增加热流密度,汽泡数量增加,体积变大,变形、合并、分裂频繁;流速越高、颗粒越小,汽泡体积越小、数量越少.流速越高、球径越小发生相同流型所需要的热流密度越大.对Tung/Dhir模型进行修正得到了多孔结构内流动沸腾两相流流型图及各流型间的转变含气率.     

模型化合物氮的热解释放及N2转化特性研究

用纤维素和8-羟基喹啉在高压反应釜中合成出物理性质、化学结构及氮的官能团结构与原煤都很接近的模型化合物,利用携带流反应器实验研究了模型化合物氮在热解过程中的转化,并重点关注燃料氮向N2的转化规律.结果表明,实验条件下模型化合物快速热解的主要气相含氮产物有三种:HCN、N2和氮氧化物,其中N2所占的比例最大,是模型化合物热解的主要含氮产物.温度及矿物质对N2的生成有重要影响,实验条件下,当温度低于1000℃时, N2的释放特性变化不大,但是当温度达到1100℃后,燃料氮向N2的转化率显著增大.添加金属矿物质可以明显改变热解过程中燃料氮向N2的转化特性.     

程序升温气化过程中氮的释放规律研究

采用 U 型管反应系统研究了不同煤种在程序升温条件下在四种气氛中反应时燃料氮的释放规律.研究发现热解时主要的含氮产物为 HCN,如果煤中含有较多的氧,即使在惰性气氛下也会释放出 NO.没有检测到 NH3 的生成,证实NH3 来源于 HCN 在焦表面的二次反应.N2O 仅在有氧气氛中气化时生成,说明氧气是 N2O 生成的必要条件.气化时的总固定氮 TFN 高于热解时,且气化剂中 O2 含量越高则总固定氮 TFN 越高.     

宜宾煤中氮的形态及其变迁规律研究

利用X射线光电子能谱(XPS)，研究了宜宾煤及其煤焦中氮的官能团结构，分析了氮官能团在热解过程中的迁移。所有煤焦在马弗炉上制取，制焦温度分别为700、900、1100℃。研究结果表明，宜宾煤中氮的官能团有4种，即吡啶(N—6)、吡咯(N—5)、质子化吡啶(N—Q)和氮氧化物(N—X)，其中吡咯含量最大，煤中的N—X就是N—O，是煤中吡啶结构氮与氧直接结合的结果。在700℃热解时，由于煤的脱氧脱氢，吡啶酮和N—O均向吡啶转化，N—Q基本不变。当热解温度升高到1100℃时，N—Q完全分解，残留在煤焦中的氮为吡啶结构，当有氧气存在时被氧化成吡啶酮和N—O。     

煤中矿物质对燃煤污染物排放特性的影响

利用热分析和X射线光电子能谱（XPS）研究了煤中矿物质在燃烧过程中对煤中氮与硫的排放特性的影响。结果表明,铜川煤中的可溶性矿物质如硫酸盐、碳酸盐等对NO排放有促进作用,当将这类可溶性矿物质从煤体中除去后,煤的NO排放量下降;铜川煤中的矿物质对SO2的排放有抑制作用,当这类碱性成分被脱除后,单位质量可燃硫的SO2排放量升高。     

水洗对准东煤煤质特性影响的实验研究

针对准东煤由于灰中Na含量过高,燃用中会出现严重的积灰问题,在对准东煤中碱金属赋存形态进行研究的基础上,着重研究了水洗温度和时间对准东煤Na脱除量及热解燃烧特性的影响。研究表明,3种典型的准东煤中Na主要以水溶形式存在,水洗可以有效脱除Na,且脱除量与水洗温度和时间密切相关。水洗后煤热解特性指数减小,20、40℃水洗使热解提前,焦炭产量增加,挥发分产量减少,而60℃水洗则相反。水洗使燃烧TG、DTG(热质量损失、热质量损失率)曲线向高温区偏移,燃尽温度和最大燃烧温度升高,最大燃烧速率减小,燃尽时间延长,燃烧特性变差。动力学分析表明,水洗使煤热解第一、三阶段表观活化能减小,第二阶段表观活化能增大,使燃烧表观活化能、指前因子和燃烧反应速率常数减小。Na对煤样热解燃烧存在催化作用,且存在最佳Na含量使催化作用最强。     

煤焦孔隙特征对挥发性有机物吸附特性影响的分子模拟研究

为了减轻挥发性有机物(VOCs)对生态环境和人体健康的危害，针对煤焦吸附VOCs过程进行了分子模拟，研究煤焦微观理化结构特性尤其是孔隙结构对VOCs吸附特性的影响规律。基于煤焦分子建模与分子反应动力学模拟，构建了具有不同孔隙特征的煤焦分子模型，通过蒙特卡罗方法模拟VOCs在两种孔结构煤焦中的吸附特性与反应过程。所构建的煤焦微孔模型中仅有微孔，而中微孔模型在微孔基础上耦合了中孔结构。模拟结果表明：微孔是影响小分子VOCs吸附稳定性和吸附量的主要因素，中孔的加入不会显著增加吸附量，有时反而会使VOCs吸附性能略微降低。不同吸附质间影响吸附的主要因素为分子量与极性，分子量越大，极性越小，在煤焦中的吸附效果越好。研究结果对重构优化煤焦微观孔隙结构，提高VOCs吸附性能具有参考价值。     

非球形颗粒的阻力系数与升力系数的数值求解

对非球形颗粒在无剪切流中作旋转运动时受到的阻力与升力进行了数值模拟．在50≤Rep≤300和0≤Ω≤2．0条件下（Ω为无量纲速度），研究了拖曳速度、旋转速度和颗粒形状对其阻力系数与升力系数的影响．结果表明：当旋转轴为．27轴时，阻力系数随着转速的升高而增大，随着颗粒雷诺数的增大而减小，升力系数随着旋转速度和颗粒雷诺数的增大而增大，阻力系数与升力系数与其形状有密切关系，其变化均为非线性的；当旋转轴为Y轴时，在Rep=50时，除了a=2b=2c（a、b、c为颗粒的长、宽、高）的情况外，阻力系数总是随着转速的升高而减小，对于Rep〉50的情况，阻力系数先增大后减小，在a-b-c的条件下，升力系数随着转速的升高而减小，沿着旋转方向上颗粒长唐告白增女会佳冀升力系数增大．