一、加快发展洁净煤技术(论文文献综述)
葛琎[1](2021)在《气流床气化炉水冷壁表面液态渣膜的形成、流动、换热数值模拟与试验研究》文中认为我国“富煤贫油少气”的资源禀赋决定了煤炭作为化石能源在我国能源消费中的主要地位。随着“碳达峰”和“碳中和”要求的提出,煤炭清洁、高效、低碳利用将是未来相当长一段时间能源领域的艰巨任务。干煤粉气流床气化技术是一种清洁高效的煤炭转化技术,在我国极具市场前景。干煤粉气流床气化由于操作温度高多采用液态排渣技术,壁面渣膜的控制是气化炉设计和安全运行的关键。基于此,本文采用数值模拟和试验研究相结合的手段对干煤粉气化炉内壁面飞灰沉积过程和水冷壁表面液态渣膜流动、传热特性进行了深入研究。首先,本文采用了自行搭建的液滴流动观测试验系统对对渣滴流动过程进行直接观测和定量描述。对比研究了常温下硅油液滴、高温熔融纯K2Si4O9液滴在氧化铝制倾斜平板上的流动特性,并考察了温度、粘度、平面倾斜角度等参数对液滴流动的影响。建立了用于描述液滴在倾斜平板上运动的简化模型,得到了基于液滴最大高度、平面倾斜角度、粘度、接触线阻力、重力等参数的渣滴流动速度预测公式。结果显示,液滴流速实测值与粘度实测值之间呈现明显反比关系,二者对数关系的拟合斜率接近-1,与理论值相符。当不考虑接触线阻力时,本文模型的预测值显着高于实测值。模型包含接触线移动阻力后,速度预测值下降,更接近实测值,证明了滴接触线阻力是除粘度以外影响熔渣液滴流动的重要因素。其次,针对以往研究中渣层模拟和炉内空间模拟解耦的问题,本文将渣层模型通过交换壁面换热量和渣层表面温度耦合至CFD模型中,实现了对壁面渣层流动和传热过程的准确模拟。以简化的SHELL气化炉作为研究对象,对比了耦合计算方法与其他两种非耦合方法之间的区别,结果显示,固态渣层厚度比液态渣层厚度对壁面热流量更敏感。耦合方法所得固态渣层厚度为39.5 mm,非耦合方法结果为29.8 mm,相差了26.5%,证明了采用耦合方法的必要性和准确性。通过改变气化炉温度可知,随着炉温升高,渣层的总厚度减薄,壁面传热量上升。随着灰渣沉积量的增大,渣层变厚,气相向渣层表面传热量下降,但流动的液态渣吸收的热量上升。当气化炉水冷壁传热量在2~3 MW,炉温1700K~1800 K,高出煤灰的临界粘度温度200~300 K时,炉内壁面渣层的厚度和流动性比较合理。本文采用CFD方法模拟了稳态条件下GSP干煤粉单喷嘴下行气流床气化炉内两相流场、温度场、燃烧和气化反应分布,并结合灰渣沉积模型研究了炉内灰渣颗粒在壁面上的沉积情况。结果显示,颗粒壁面沉积量分布与气化炉结构以及炉内流场、温度场分布有关,温度是决定颗粒沉积与否的关键参数。气化炉顶部区域沉积量很少,主体中段颗粒沉积稍多且分布较为均匀,在气化炉底部锥形收口,由于下行的气流携带高温灰渣颗粒冲刷斜面,灰渣沉积在此处较为密集。提高氧煤比,虽然燃烧反应加剧,温度升高,但拱顶低温区依然存在。因此,气化炉壁面飞灰总沉积量并没有显着增加。当喷嘴旋流角增大时,高温区上移,下部低温区域扩大,颗粒沉积量也随之降低。最后,在炉内CFD模拟和壁面灰渣颗粒沉积的研究基础上继续耦合渣层模型,实现了颗粒附壁沉积、渣层传热、液渣流动等过程的准确模拟。气化炉壁面上固态和液态渣层厚度在壁面圆周方向的分布较为均匀,轴向方向的分布则与炉内气相温度场、壁面颗粒沉积量相关。炉膛主体,液态渣层厚度先逐渐增长,而后增长逐渐放缓。底部收口,由于壁面倾斜度放缓,液态渣层厚度增长迅速。随着氧煤比增大,气化炉内部温度升高,渣层厚度减薄,渣层表面流速增加。当提高基准氧煤比4%时,气体温度为1748 K时,炉膛水冷壁传热量可达40 kW/m2,与GSP气化炉实际运行数据43.8 kW/m2接近,说明本文模拟是准确的。
孙旭东,张博,彭苏萍[2](2020)在《我国洁净煤技术2035发展趋势与战略对策研究》文中研究说明煤炭在我国能源结构中长期保持基础性地位。实现煤炭资源的清洁高效利用,亟待大力发展洁净煤技术。本文在界定洁净煤技术概念的基础上,辨识了洁净煤技术的先进性特征,预判了面向2035的关键前沿技术,结合国内外主要前沿技术的发展现状,明确了我国洁净煤技术发展战略目标与路径,据此提出了相应的政策建议。研究发现,我国在700℃超超临界、整体煤气化联合循环/整体煤气化燃料电池联合循环(IGCC/IGFC)等先进发电技术及煤炭深加工产业的技术研发、装备制造和工程示范等方面具有一定的国际竞争力,但在自主创新能力、体制机制、区域或企业间平衡发展等方面仍存在诸多问题,应当着眼于煤炭能源长远发展,前瞻规划面向2035的洁净煤技术与产业发展方向,积极部署先进技术研发与工程示范,全面提升我国洁净煤技术发展水平,有效改善煤炭清洁高效利用的产业发展环境。
张美珍[3](2020)在《中国煤炭清洁发电技术扩散及其驱动政策研究》文中指出在未来相当长时间内,煤电仍然是中国电力供应的主体电源。为了促进煤电的清洁发展,政府对燃煤电厂大气污染物减排提出了越来越严格的要求。煤炭清洁发电技术扩散是保障中国电力供应和实现污染物控制的重要路径。经过几十年的发展,燃煤发电机组的发电效率和大气污染物减排效果得到了显着的提高,但在当前技术水平下,CO2还没有实现有效减排,随着《巴黎协定》的生效和全国性碳市场的建立,碳减排将成为煤电发展的重要制约因素。总结煤炭清洁发电技术的扩散规律对提高煤电技术的创新性,进一步推动煤电的清洁化发展具有重要的理论和实践意义。首先,结合燃煤电厂的电力生产环节,剖析了煤电清洁化转型的主要途径,阐述了煤炭清洁发电技术体系的演进过程,并基于创新扩散理论、市场失灵理论和复杂适应性理论分析了影响这些技术扩散的主要因素;然后,基于Bass模型,对亚临界、超临界和超超临界技术在全国层面和区域层面的扩散过程进行了拟合,比较了三种技术在不同时间和空间维度扩散的差异性,同时,系统梳理了高效燃煤发电技术扩散驱动政策的演变过程,并对政策的实施效果进行了实证分析;其次,拟合了脱硫和脱硝技术在全国层面和区域层面的扩散过程,系统梳理了脱硫和脱硝技术扩散驱动政策的演变过程,并实证分析了政策的作用效果。最后,基于多主体建模的方法构建了二氧化碳捕集与封存(CCS)技术扩散的仿真模型,对碳配额分配政策、电价补贴政策和投资补贴政策的作用效果进行了仿真模拟,预测了单一政策情景和组合政策情景下CCS技术的扩散趋势和二氧化碳减排潜力。基于以上研究内容,得到如下主要结论:(1)煤炭清洁发电技术的历史演进过程分为提高发电效率和减少大气污染物排放两个阶段,未来将逐渐向有效控制二氧化碳排放的方向发展。高效燃煤发电技术、脱硫(硝)技术和二氧化碳捕集与封存技术之间相互依存,协同发展。煤炭清洁发电技术扩散的影响因素包括技术特性、社会网络以及政策等宏观环境因素。其中,由于电力的公共物品属性和污染物及二氧化碳排放的外部性,煤炭清洁发电技术扩散对政策有较强的依赖性。(2)高效燃煤发电技术中,亚临界技术和超临界技术分别在2012年和2018年达到扩散的成熟期,超超临界技术将在2028年达到成熟期,未来还有一定的增长空间;高效燃煤发电技术在东部和沿海省份的扩散比较充分,并逐渐向中西部煤炭资源丰富的省份扩散;高效燃煤发电技术扩散驱动政策经历了关停小火电初期阶段(19972006年)、加快关停小火电阶段(20072013年)和煤电超低排放阶段(2014年至今)三个阶段;在政策内容分析的基础上,提取了控制命令型、经济激励型和信息宣传型三类政策工具,其中控制命令型政策工具包括项目审批和淘汰落后机组,经济激励型政策工具包括电价管制和信贷政策;政策整体上对亚临界和超(超)临界技术扩散都起到显着的促进作用;在政策工具层面,针对亚临界技术,淘汰落后机组政策工具效果显着,针对超(超)临界技术,项目审批和淘汰落后机组政策工具作用效果显着。(3)在全国范围内,脱硫技术和脱硝技术分别在2017年和2020年进入扩散的成熟期;在经济发达和煤炭资源丰富的地区,脱硫(硝)技术引入的时间较早,扩散速度也更快;在经济发展水平一般,水资源较为丰富的地区,脱硫(硝)技术引入的时间较晚,扩散速度也相对较慢;脱硫和脱硝技术扩散驱动政策数量在整体上呈现出波动并上升的趋势;政策内容经历了起步、推进和深化的三个阶段;政策工具主要包括项目审批、标准规范、电价补贴、优惠贷款和信息宣传五类;政策整体上对脱硫和脱硝技术扩散起到了推动作用;在政策工具层面,标准规范和电价管制的作用显着为正,其他政策工具的作用不显着。(4)CCS技术扩散受政策的影响较大,在当前的技术和成本条件下,如果没有政府的扶持政策,CCS技术将可能长期处于研究示范的阶段;在政府的电价补贴和投资补贴组合情景下,CCS技术扩散速度最快,扩散也最充分,将在2035年左右达到饱和;碳配额分配政策会削弱电价补贴的作用,二者组合情景下,直到2049年才会有CCS机组投入运营;口碑效应促进了CCS技术的扩散;在二氧化碳减排效果方面,CCS技术扩散程度越充分,二氧化碳减排效果越好;减少免费碳配额的比例会使二氧化碳排放量略微下降,但减排作用有限。最后根据研究结论,从优化煤电产能结构、控制大气污染物排放和减少二氧化碳排放三个方面提出了进一步促进煤电清洁发展的政策建议。该论文有图49幅,表55个,参考文献231篇。
杨国辉,李磊,尹洪清,王振华[4](2018)在《超净煤燃液的制备技术研究》文中指出以超洁净煤、水、复合添加剂为原料,在球磨机转速900 r/min、磨制时间30 min的条件下,制备的超净煤燃液平均粒径在7μm左右。通过添加剂的筛选与优化,采用聚烯烃磺酸盐与非离子添加剂进行复配,制备燃液质量分数50%,在剪切速率100 s-1时黏度约500 m Pa·s,稳定性适中,可替代柴油燃料用于直喷式燃煤发动机,是减少环境污染的重要途径之一。
王小华[5](2018)在《不同干燥方式对褐煤物化性质及热转化特性影响》文中研究表明我国的能源资源禀赋特征是“富煤、少油、贫气”,进而决定了我国主体能源消费结构必是长期以煤炭为主,客观上也造成了原油和天然气供应的紧张局面。在煤炭资源的利用中,高品质的无烟煤和烟煤等占主导地位。在全球能源消耗日益增加的形势下,高品质煤炭供应日趋紧张。低品质煤是变质程度低、成煤较晚的年轻煤。褐煤是一种重要的低品质煤形式,其储量约占世界煤炭的45%。但褐煤水分含量通常大于30%,有的甚至高达60%,易风化和自燃,不宜长期储存,运输成本高,燃烧效率低。因此,大规模开发和利用褐煤的关键是对褐煤进行提质脱水,其也是克服褐煤自身缺陷(高水分、低发热量、易自燃),实现部分热解、气化、液化及获取煤基化工原料的主要方法。我国内蒙古锡林郭勒盟是褐煤的主产地,而现阶段褐煤干燥脱水工艺种类繁多,针对采用水热脱水、微波脱水、热风干燥后对褐煤结构变化影响规律的对比目前研究较少,且脱水提质后褐煤的热转化特性,包括热解特性、气化特性以及燃烧特性均会发生改变,目前尚未见有系统报道。因此,系统研究采用三种不同的脱水工艺对我国内蒙古锡林郭勒盟地区褐煤进行脱水提质,以及脱水提质后褐煤物化性质对其随后热转化特性影响,对内蒙古锡林郭勒盟褐煤脱水提质后的清洁高效转化具有重要的指导意义。论文研究得出以下主要结论:(1)水热脱水表明:当水热温度一定时,当压强大于3Mpa时,对于煤样在水中的反应过程影响较小。随着反应压强升高,褐煤逐渐进入深度改性阶段,热分解程度加剧,使得固体产率降低,水热脱水煤样的平均粒径逐渐降低。与温度对脱水煤样的平均粒径相比,水热压强对于脱水煤样的平均粒径影响较小。随着水热脱水压强增大,褐煤的内在水分、含氧官能团脱除的更加彻底,同时促使脱水褐煤中的孔隙结构发生变化,水热脱水煤样的平衡水分逐渐降低,煤大分子结构中活性化学成分在形成挥发物之前逐渐转化成为煤结构中稳定的化合物,导致压强由1Mpa增大至4Mpa时,挥发分产率由44.11%降低至42.12,煤样中的碳含量由74.49%升高至75.99%,氢含量由4.71%降低至4.57%。氧含量降低幅度增大,由原煤的29.19%降低至18.14%。(2)微波脱水表明:微波干燥褐煤初始阶段处于褐煤表面整体处于预热阶段,褐煤表面吸收微波能量使煤颗粒整体升温,由于几乎没有水分的脱除。随着脱水时间的延长,微波干燥褐煤中含水率的下降,煤样受热的水饱和表面被破坏,使煤样表面水分的蒸发区进一步向煤颗粒中心移动,导致煤颗粒内部水分蒸发速率变慢。微波干燥功率大于700W时,微波干燥褐煤中发生热解反应,一些脂肪侧链和含氧官能团发生分解反应,生成的类焦油物质溶于水中,导致微波干燥褐煤所取得的废水中COD、TOC、BOD以及NH3-N浓度值升高的变化趋势。(3)固定床脱水表明:干燥介质的不同,煤样脱水率也存在差异性,干燥介质对于脱水率的影响由高到低依次是氮气>氧气;相比粒径较大褐煤颗粒,较小粒径褐煤受热以及温度场更加均匀,进而0.50 mm较细粒径褐煤煤样脱水率相对更大。与140℃下褐煤脱水所得冷凝水水质相比,高温下褐煤脱水所得冷凝水中含有大量有机物,进而煤样脱水温度为210和280℃冷凝水中COD含量很高;当煤样脱水温度由140升高至280℃时,63mm氧气干燥煤样冷凝水中的NH3-N值由47升至338,增大7.19倍;而此时冷凝水中TON值也从78升至480,增大6.15倍。四种重金属离子的析出量均随着脱水温度的升高而逐渐增大,但煤样干燥冷凝水中重金属离子含量远低于地表水环境质量V类标准基本项目标准限值。(4)水热脱水煤样(温度为275℃、保温时间为60 min)中的自由基的Ng值随着脱水水热压强的逐渐增大出现先升高后降低的变化趋势。对于微波干燥褐煤以及固定床脱水褐煤而言,随着微波干燥功率和脱水温度的增大,自由基浓度逐渐增大,并没有像水热脱水一样出现降低的变化趋势。随着水热压强的逐渐增大,g因子逐渐降低,1Mpa脱水煤样中的含氧官能团含量更高,未成对电子的顺磁中心处于带有更高自旋-轨道耦合常数的氧原子上,因此g因子值较高。对于微波干燥褐煤以及固定床脱水褐煤而言,随着微波干燥功率和脱水温度的增大,g因子值逐渐降低,这说明随着脱水温度以及微波功率增大,褐煤逐渐进入深度改性阶段。(5)与原煤相比,当水热压强达到4Mpa时,热解焦油中的轻质焦油质量分数由原煤的47.56%升高至62.27%。而在微波干燥褐煤中,随着微波干燥功率增大,煤样热解焦油产率也呈现逐渐增大的趋势,但变化增长幅度较小,仅是从干燥功率为300W时的7.28%增大至1000W时的7.39%。随着水热温度、微波干燥功率以及热风干燥时间的延长或者升高,热解焦油中的C、H、S、N元素含量继续都有所升高,而氧含量逐渐降低。对于热解焦油中的S、N元素而言,热解焦油中的S、N元素随着脱水工艺参数的增大整体呈增大趋势。(6)当热解终温达到500℃时,单独脱灰煤热解焦油产率略大于原煤,分别为7.51%和6.92%。催化提质过程中,焦油产率降低,轻质焦油质量分数及气体产物产率增大。下置床层原煤和脱灰煤添加比例分别为40%、半焦添加比例为30%,此时焦油催化裂解轻质化效果达到最佳。焦油产率由高到低依次为:脱灰煤催化>原煤催化>半焦催化,而轻质焦油产率和质量分数由大到小依次为:原煤催化>半焦催化>脱灰煤催化。催化脱灰煤床层单环、双环以及三环的芳香烃类化合物高于其他两床层,而四环芳香类化合物产率略低于催化原煤和催化半焦床层。原煤催化热解焦油中洗油、蒽油、沥青质含量明显低于经过脱灰煤和半焦两床层。(7)随着水热温度升高,更高水热脱水温度的煤样热解半焦中的大芳香环结构(IG/I总)数量增大,而半焦中缺陷及其它无序结构(ID3/I总)、非晶态碳结构(ID1/IG)比例逐渐降低。微波干燥褐煤热解半焦中无序的石墨晶格和原子含量以及含芳香层的晶格振动幅度随着微波干燥功率增大而增强。煤样热解半焦中的大芳香环结构(IG/I总)数量增大,而半焦中缺陷及其它无序结构(ID3/I总)、非晶态碳结构(ID1/IG)随着微波干燥功率增大而逐渐降低。当微波干燥功率大于700W时,热解半焦中的缺陷及其它无序结构(ID3/I总)、非晶态碳结构(ID1/IG)降低幅度趋缓。随着气化反应温度升高,达到相同转化率需要的气化反应时间明显减少,气化反应温度每升高100℃,反应时间缩短四分之一。当气化温度达到1000℃,在保温时间达到10min时碳转化率就可达到100%,而气化温度在750℃时,碳转化率达到100%时需要30 min。水热、微波脱水提质褐煤的气化反应速率曲线形状非常相似,说明虽然干燥供给能量的形式不同,对煤样也起到了不同程度的改性,但对于煤中大分子结构变化基本没有影响。(8)三种不同脱水方式褐煤热解半焦晶体的结构参数接近,但存在明显差异。对于层间距d002而言,水热脱水煤样热解半焦层间距最小,达到0.384nm;而热风脱水煤样热解半焦层间距最大,达到0.463nm。对于芳香层片的堆垛高度Lc与芳香层片直径La,与层间距d002变化规律相似,说明热风脱水煤样热解半焦芳香环结构出现了更多的缩合,热解半焦的基本晶格单元同时进行了纵向的结合缩聚与内部增长,导致失去边缘活性位,降低了半焦的活性,这与之前得到的热风脱水煤样热解半焦气化反应活性较低的结论相一致。
和慧,姜军伟,李淑芬[6](2018)在《青岛市燃煤锅炉洁净煤技术应用效果分析及实施建议》文中提出青岛市能源消费以煤炭为主,燃煤废气是雾霾主要成因之一。调研发现全市燃煤锅炉的洁净煤技术应用水平较低,在燃煤品质和锅炉炉型两方面具有较大提升空间,以占全市锅炉总数65%的链条炉为例,在产生同等热量的情况下,链条炉通过提升煤质和炉型升级可节约30%左右的燃煤量,污染物初始排放浓度也明显降低,在减少污染物排放量的同时减轻了锅炉烟气末端治理的技术和经济压力。本文从加强源头控制、过程控制和政策扶持等三个方面提出了推进全市燃煤锅炉洁净煤技术发展的建议。
樊金璐[7](2017)在《能源革命背景下中国洁净煤技术体系研究》文中研究说明回顾了洁净煤技术体系发展的历程,分析了现阶段煤炭加工、燃烧、化工转换、污染物控制等洁净煤技术发展取得的成绩。在能源革命背景下,从煤炭资源(煤种和煤质)、利用方式两方面分析洁净煤技术需求,提出了新形势下的洁净煤技术体系,并提出以下建议:推广应用煤炭加工技术,全方位提高用煤质量、加快推广应用先进煤炭燃烧技术、开展传统煤化工优化和先进煤炭转化技术的升级示范、加大燃煤污染物的一体化控制技术等。
和慧,田建茹,姜军伟[8](2017)在《青岛市燃煤锅炉洁净煤技术现状及应用前景分析》文中指出青岛市能源消费以煤炭为主,燃煤废气是雾霾主要成因之一。调研发现全市燃煤锅炉的洁净煤技术应用水平较低,在燃煤品质和锅炉炉型两方面具有较大提升空间,以占全市锅炉总数65%的链条炉为例,在产生同等热量的情况下,链条炉通过提升煤质和炉型升级可节约30%左右的燃煤量,污染物初始排放浓度也明显降低,在减少污染物排放量的同时减轻了锅炉烟气末端治理的技术和经济压力。本文从加强源头控制、过程控制和政策扶持等三个方面提出了推进全市燃煤锅炉洁净煤技术发展的建议。
杨洋,祁娇,张冉[9](2016)在《基于污染治理视角的洁净煤燃烧技术的经济效益和环境效益分析》文中研究表明我国煤炭的粗放式利用使得环境问题日益严重,本文基于污染治理视角,根据系统动力学理论,从洁净煤技术的经济和环境层面入手,引入污染气体治理投入、供电减排收益、供电节煤收益等新因素,建立以超超临界技术(USC)、整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)为代表的洁净煤技术效益估算模型,依此计算普通火力发电技术和两种洁净煤技术的耗煤量和污染气体排放量,分析发现USC和IGCC具有显着的环境效益和社会效益,同时发现使用USC和IGCC能够降低污染气体治理投入,减少政府在环境治理方面的开支,长期来看具有可观的经济效益。
赵蕴华,周肖贝[10](2016)在《中美清洁煤科技计划与法律制度对比研究》文中指出基于中美清洁煤技术科技计划与法律制度研究对两国差异进行对比分析。以环保和经济发展为出发点,美国清洁煤技术科技计划多由政府和企业联合层层推进技术逐级发展,涉及技术研发、示范以及商业化等全过程,配有完备的法律事务体系及完善的政策,国际热点碳捕集、利用与封存亦如此,商业化应用走在世界前列;中国清洁煤技术科技计划着重于全面推进各项技术的发展,急需落实具体的推动措施并加强对地区强制性执行硬性标准的齐全构建,形成专业的法律事务体系与配套政策,驱动煤炭高效清洁利用。
二、加快发展洁净煤技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、加快发展洁净煤技术(论文提纲范文)
(1)气流床气化炉水冷壁表面液态渣膜的形成、流动、换热数值模拟与试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 世界能源格局和发展趋势 |
1.1.2 我国煤炭高效清洁利用的必要性 |
1.1.3 洁净煤技术和发展趋势 |
1.2 煤气化技术 |
1.2.1 煤气化原理 |
1.2.2 煤气化技术和设备 |
1.2.3 气流床气化炉的数值模拟研究 |
1.3 煤灰粘温特性 |
1.3.1 煤灰粘温特性和测量方法 |
1.3.2 临界粘度温度 |
1.4 煤气化炉水冷壁表面液体渣膜形成、流动和换热 |
1.4.1 煤气化炉内飞灰颗粒碰壁沉积特性研究 |
1.4.2 气化炉壁渣层流动、换热试验研究 |
1.4.3 气化炉壁渣层流动、传热模型研究 |
1.5 本文研究路线和主要研究内容 |
2 熔融灰渣液滴在倾斜平面上流动特性的试验研究 |
2.1 前言 |
2.2 试验样品和试验方法 |
2.2.1 试验样品和物性参数 |
2.2.2 试验系统 |
2.2.3 液滴流动过程图像处理方法 |
2.2.4 试验条件 |
2.3 液滴速度预测模型 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 硅油液滴在倾斜平板上的流动 |
2.4.2 硅油液滴流动速度预测 |
2.4.3 熔融渣滴在倾斜平板上的流动 |
2.4.4 熔融K_2Si_4O_9液滴流动速度与粘度之间关系 |
2.4.5 基底湿润条件对液滴流动速度的影响 |
2.4.6 熔融灰渣液滴流动速度预测 |
2.5 本章小结 |
3 气化炉水冷壁上液态渣膜流动、换热过程的数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 壁面渣层流动、传热计算模型及其与炉内CFD计算的耦合方法 |
3.2.1 渣层流动和传热过程的简化 |
3.2.2 壁面渣层计算模型 |
3.2.3 计算流程和软件结构 |
3.3 模拟对象和计算条件设置 |
3.4 计算结果分析 |
3.4.1 计算结果验证 |
3.4.2 案例1 双向耦合方法计算结果分析 |
3.4.3 案例1~3 计算结果对比 |
3.4.4 壁面渣层传热分析 |
3.5 本章小结 |
4 GSP型气流床气化炉CFD数值模拟与飞灰壁面沉积特性 |
4.1 引言 |
4.2 气化炉内CFD模拟控制方程 |
4.3 飞灰颗粒壁面沉积模型 |
4.4 灰渣颗粒沉积子模型与气化炉CFD模拟的耦合 |
4.5 数值模拟工况与灰渣物性参数 |
4.5.1 气化炉几何结构与网格划分 |
4.5.2 计算工况设置 |
4.6 结果与分析 |
4.6.1 炉内流场分布 |
4.6.2 炉内温度和组分场分布(添加分区分析) |
4.6.3 颗粒壁面沉积行为分析 |
4.6.4 氧煤比对颗粒壁面沉积的影响 |
4.6.5 喷嘴旋流角对颗粒壁面沉积的影响 |
4.7 本章小结 |
5 GSP型气流床气化炉水冷壁表面渣层流动与传热数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 计算工况设置 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 基准工况下炉壁壁面液态渣层和固态渣层厚度分布 |
5.3.2 基准工况下炉壁液态渣层内流速、粘度和温度分布 |
5.3.3 基准工况下炉壁渣层和水冷壁传热特性分析 |
5.3.4 进口氧煤比对壁面渣层流动和传热的影响 |
5.4 本章小结 |
6 全文总结与展望 |
6.1 主要内容与结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 未来工作展望 |
参考文献 |
附录:攻读博士期间主要成果 |
(2)我国洁净煤技术2035发展趋势与战略对策研究(论文提纲范文)
一、前言 |
二、洁净煤技术的概念与范畴 |
(一)洁净煤技术的概念与分类 |
(二)前沿洁净煤技术的遴选标准 |
三、洁净煤关键前沿技术发展研判与发展现状 |
(一)洁净煤技术发展重点领域与技术方向 |
(二)前沿洁净煤技术发展态势1.700℃超超临界发电技术 |
2. 先进IGCC/IGFC技术 |
3. CCUS技术 |
四、面向2035的我国洁净煤技术发展战略目标与主要任务 |
(一)我国洁净煤技术的发展战略思路与目标 |
(二)我国洁净煤技术的发展战略任务与实施路径 |
1. 持续提升燃煤发电效率,逐步实现燃煤污染物近零排放 |
2. 推动煤炭深加工产业升级示范 |
3. 积极推进CO2捕集、利用与封存产业的发展 |
4. 加强颠覆性技术的基础研究与技术攻关 |
5. 设立IGCC/IGFC重大工程科技专项 |
五、我国洁净煤技术发展对策和建议 |
(一)加快调整用煤结构与产业,前瞻规划洁净煤技术与煤炭产业的长远发展 |
(二)优先发展适应国情的煤炭深加工技术路线,科学布局现代煤化工产业 |
(三)依托重大科研项目,积极部署颠覆性技术研发与工程示范 |
(四)提升全产业链煤炭清洁高效利用水平,加强技术创新的人才制度保障 |
(3)中国煤炭清洁发电技术扩散及其驱动政策研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究目标与内容 |
1.3 研究方法与思路 |
1.4 本章小结 |
2 相关理论与文献综述 |
2.1 概念界定 |
2.2 相关理论及方法 |
2.3 文献综述 |
2.4 本章小结 |
3 煤炭清洁发电技术体系演进及其影响因素分析 |
3.1 煤炭清洁发电技术体系的演进 |
3.2 煤炭清洁发电技术扩散影响因素分析 |
3.3 煤炭清洁发电技术扩散及其驱动政策研究理论框架 |
3.4 本章小结 |
4 高效燃煤发电技术扩散及驱动政策实证分析 |
4.1 高效燃煤发电机组装机容量变化 |
4.2 高效燃煤发电技术扩散过程 |
4.3 高效燃煤发电技术扩散驱动政策演变过程 |
4.4 高效燃煤发电技术扩散驱动政策作用效果实证分析 |
4.5 本章小结 |
5 脱硫和脱硝技术扩散及驱动政策实证分析 |
5.1 燃煤电厂脱硫和脱硝机组投运情况 |
5.2 脱硫和脱硝技术扩散过程分析 |
5.3 脱硫和脱硝技术扩散驱动政策演变过程 |
5.4 脱硫和脱硝技术扩散驱动政策作用效果实证分析 |
5.5 本章小结 |
6 CCS技术扩散仿真模型构建 |
6.1 CCS技术扩散相关主体及行为识别 |
6.2 仿真模型框架 |
6.3 模型各主体模块设计 |
6.4 Agent-based模型开发 |
6.5 模型有效性及敏感性 |
6.6 本章小结 |
7 CCS技术扩散驱动政策的仿真模拟 |
7.1 数据收集 |
7.2 政策模拟及结果分析 |
7.3 本章小结 |
8 研究结论与政策建议 |
8.1 研究结论 |
8.2 政策建议 |
8.3 主要创新点 |
8.4 研究局限与展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)超净煤燃液的制备技术研究(论文提纲范文)
1 试验原料 |
2 试验方法及步骤 |
3 试验结果分析 |
3.1 粒度结果分析 |
3.2 添加剂的筛选 |
3.2.1 非离子添加剂的筛选 |
3.2.2 离子添加剂的筛选 |
3.3 添加剂的复配 |
4 结语 |
(5)不同干燥方式对褐煤物化性质及热转化特性影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 我国能源消费及特点 |
1.2 我国洁净煤技术发展现状 |
1.2.1 煤炭分质利用 |
1.2.2 煤炭洗选加工 |
1.2.3 煤炭洁净转化 |
1.3 褐煤结构特性 |
1.3.1 褐煤中水分理化特性 |
1.3.2 褐煤高水分影响因素 |
1.4 褐煤脱水提质技术研究进展 |
1.4.1 水热提质脱水 |
1.4.2 微波提质脱水 |
1.4.3 褐煤转筒干燥脱水 |
1.4.4 热压提质脱水 |
1.4.5 太阳能干燥脱水 |
1.4.6 不同脱水工艺比较 |
1.5 干燥脱水对褐煤物化性质影响 |
1.6 干燥后褐煤利用方式 |
1.6.1 干燥褐煤热解 |
1.6.2 干燥褐煤气化 |
1.6.3 干燥褐煤燃烧 |
1.7 选题依据、研究目的及研究内容 |
1.7.1 选题依据 |
1.7.2 研究目的 |
1.7.3 研究内容 |
1.8 本章小结 |
2 实验设备与方法 |
2.1 实验样品 |
2.1.1 实验煤样 |
2.1.2 化学试剂 |
2.2 干燥设备 |
2.2.1 水热脱水 |
2.2.2 微波干燥 |
2.2.3 热风转筒干燥及固定床干燥 |
2.3 煤样热转化及辅助实验设备 |
2.3.1 热重分析 |
2.3.2 固定床热解 |
2.3.3 其他辅助设备 |
2.4 分析测试设备与方法 |
2.4.1 煤样工业分析与元素分析 |
2.4.2 气相色谱 |
2.4.3 气相色谱质谱联用 |
2.4.4 扫描电镜-能谱分析 |
2.4.5 傅里叶红外光谱分析 |
2.4.6 X射线荧光光谱分析 |
2.4.7 孔隙度及比表面积分析 |
2.4.8 电子自旋共振分析(ESR) |
2.4.9 核磁共振分析(NMR) |
2.4.10 高效液相色谱(HPLC) |
2.4.11 电感耦合等离子体质谱 |
2.5 本章小结 |
3 干燥方式对褐煤脱水率及物化性质影响 |
3.1 水热对褐煤脱水固体产物特性影响 |
3.1.1 水热脱水温度对固体产物产率及组成影响 |
3.1.2 提质压强对固体产物产率及组成影响 |
3.1.3 保温时间对固体产物产率及组成影响 |
3.1.4 气体产物分布 |
3.1.5 水质分析 |
3.2 微波对褐煤脱水率影响 |
3.2.1 微波功率对脱水率影响 |
3.2.2 样品粒径对脱水率影响 |
3.2.3 堆积径高比对脱水率影响 |
3.2.4 水质分析 |
3.3 固定床对褐煤脱水率影响 |
3.3.1 粒径对脱水率影响 |
3.3.2 升温速率对脱水率影响 |
3.3.3 褐煤脱水后冷凝水水质分析 |
3.3.4 褐煤脱水后冷凝水中重金属含量 |
3.4 干燥方式对褐煤物化性质影响 |
3.4.1 官能团含量变化 |
3.4.2 干燥煤样碳结构变化 |
3.4.3 比表面积 |
3.4.4 顺磁中心自由基浓度变化规律(ESR谱图) |
3.5 本章小结 |
4 不同干燥方式对褐煤热解特性影响 |
4.1 原煤热解特性分析 |
4.1.1 原煤热重分析 |
4.1.2 动力学分析 |
4.1.3 气相产物分析 |
4.1.4 气相热值 |
4.2 不同脱水方式的提质后褐煤的热重分析 |
4.3 不同干燥方式的褐煤热解动力学分析 |
4.4 不同干燥方式的褐煤固定床三相产物分析 |
4.5 不同干燥方式对褐煤热解焦油性质影响 |
4.5.1 热解焦油组分分布 |
4.5.2 热解焦油氧元素分布 |
4.6 不同性质褐煤催化裂解热解产物提质 |
4.6.1 原煤、脱灰煤热重分析 |
4.6.2 固定床热解实验 |
4.6.3 催化热解气体产物分布 |
4.6.4 下置床层中残留焦油组分分析 |
4.6.5 催化热解焦油的模拟蒸馏 |
4.7 本章小结 |
5 不同干燥方式对褐煤气化特性影响 |
5.1 干燥方式对提质后褐煤气化特性影响 |
5.1.1 水热脱水影响 |
5.1.2 微波脱水影响 |
5.1.3 热风干燥影响 |
5.2 不同干燥方式褐煤原位和非原位气化反应性对比 |
5.3 褐煤热解半焦固定床气化产物对比 |
5.4 不同干燥方式的褐煤固定床气化半焦结构对比 |
5.4.1 红外分析 |
5.4.2 XRD分析 |
5.4.3 比表面积及孔隙分布 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间参加科研项目 |
(6)青岛市燃煤锅炉洁净煤技术应用效果分析及实施建议(论文提纲范文)
1 青岛市雾霾成因分析 |
2 青岛市燃煤锅炉洁净煤技术应用现状及改造空间 |
2.1 燃煤锅炉洁净煤技术应用现状 |
2.2 燃煤锅炉洁净煤技术提升改造空间分析 |
3 青岛市燃煤锅炉洁净煤技术改造及效果分析 |
3.1 煤质提高减排效果分析 |
3.2 炉型升级减排效果分析 |
3.3 减排控制措施对比分析 |
4 青岛市洁净煤技术应用前景分析 |
4.1 不同炉型燃煤锅炉运行成本分析 |
4.2 青岛市洁净煤技术实施建议 |
5 结语 |
(7)能源革命背景下中国洁净煤技术体系研究(论文提纲范文)
1 洁净煤技术体系的发展历程 |
1.1 洁净煤技术的提出 |
1.2 洁净煤技术的发展 |
2 我国洁净煤技术发展取得的成绩 |
3 能源革命对洁净煤技术提出新要求 |
4 新形势下煤炭资源对洁净煤技术的需求 |
4.1 我国煤炭资源低质煤比例较高, 优质煤种占比较低 |
4.2 不同利用方式的洁净煤技术需求 |
5 新形势下的洁净煤技术内涵和体系 |
5.1 洁净煤技术的内涵 |
5.2 新形势下的洁净煤技术体系 |
6 建议 |
(9)基于污染治理视角的洁净煤燃烧技术的经济效益和环境效益分析(论文提纲范文)
1 洁净煤燃烧技术经济效益和环境效益的影响因素分析 |
1.1 效益估算影响因素分析 |
1.1.1 污染气体治理投入 |
1.1.2 供电减排收益 |
1.1.3 供电节煤收益 |
1.1.4 污染气体排放率 |
1.1.5 供电节煤率 |
1.2 效益估算模型因果图 |
1.3 效益估算模型流图 |
2 构建洁净煤燃烧技术效益估算系统动力学模型 |
2.1 原始数据 |
2.2 间接参数 |
2.3 模型变量 |
3 系统动力学模型仿真结果分析 |
3.1 经济指标仿真结果分析 |
3.2 环境指标仿真结果分析 |
4 结论和相关政策建议 |
四、加快发展洁净煤技术(论文参考文献)
- [1]气流床气化炉水冷壁表面液态渣膜的形成、流动、换热数值模拟与试验研究[D]. 葛琎. 浙江大学, 2021(01)
- [2]我国洁净煤技术2035发展趋势与战略对策研究[J]. 孙旭东,张博,彭苏萍. 中国工程科学, 2020(03)
- [3]中国煤炭清洁发电技术扩散及其驱动政策研究[D]. 张美珍. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]超净煤燃液的制备技术研究[J]. 杨国辉,李磊,尹洪清,王振华. 氮肥与合成气, 2018(05)
- [5]不同干燥方式对褐煤物化性质及热转化特性影响[D]. 王小华. 中国矿业大学(北京), 2018(01)
- [6]青岛市燃煤锅炉洁净煤技术应用效果分析及实施建议[J]. 和慧,姜军伟,李淑芬. 环境与发展, 2018(01)
- [7]能源革命背景下中国洁净煤技术体系研究[J]. 樊金璐. 煤炭经济研究, 2017(11)
- [8]青岛市燃煤锅炉洁净煤技术现状及应用前景分析[A]. 和慧,田建茹,姜军伟. 2017中国环境科学学会科学与技术年会论文集(第一卷), 2017
- [9]基于污染治理视角的洁净煤燃烧技术的经济效益和环境效益分析[J]. 杨洋,祁娇,张冉. 矿业科学学报, 2016(03)
- [10]中美清洁煤科技计划与法律制度对比研究[J]. 赵蕴华,周肖贝. 中国科技资源导刊, 2016(06)