选煤厂产尘环节粉尘运动基本规律的研究

为了有效治理选煤厂产尘环节的粉尘污染,必须对产尘环节的粉尘运动规律进行研究。本文通过对选煤厂内粉尘运移的理论分析与现场观测,揭示了选煤厂转载点的粉尘析出机理和运动规律。研究结果表明:通过对产尘点粉尘运动规律的研究,能为控尘方案的有效粉尘治理提供理论依据。     

粉尘析出机理、扩散规律与控制技术研究

由于物料下落而激起的紊乱空气流使得吸附在煤块上的细小煤粉四处飘逸,成为主要尘源之一.本文分析来煤的性质、粉尘的强度、粒度特征,研究选煤厂在各皮带和下料管转运点处、溜槽设计不尽合理等引起的转载点产尘严重的主要原因,为最后达到粉尘控制奠定基础.     

基于气固两相流的风幕控尘数值模拟

针对综掘面粉尘防治的问题,提出了用风幕控尘的粉尘治理方法,数值模拟方法研究了在风幕控制下粉尘逸散规律,风幕控尘的数学模型是在稀相气固两相流理论上建立的.在条缝宽度、射流出口风速不同情况下,运用CFD软件从三维角度模拟了风幕控尘现象,生成了有、无风幕时的粉尘颗粒图以及粉尘速度随时间变化曲线,并对不同风幕下的控尘效果进行了模拟对比和分析,得出了风幕射流装置起到了控尘作用且风幕射流速度越大,粉尘越易被集中抽走的结论.研究对掘进巷道粉尘的综合治理有很好的借鉴作用.     

受料点密封负压袋式除尘机理分析

针对选煤厂输运皮带受料点处粉尘污染严重的问题,研究了密封负压袋式控尘机理.通过数值模拟和现场实测相结合的手段,采用颗粒运动方程理论,对各粒级粉尘颗粒分别受气流变化的运移轨迹进行研究.结果表明:粒子追踪技术可以实现除尘效率的量化分析,采取治理方案前后粉尘质量浓度的量化模拟数据和现场实际实测数据相一致,显示全尘和呼吸性粉尘质量浓度除尘效率分别达到95%和93%以上;密封负压袋式控尘方法能有效降低输运皮带受料点区域粉尘质量浓度,保障作业人员的健康.     

转运站袋式-微雾联合控尘方案数值分析

为解决选煤厂转运站处粉尘污染严重的问题,采取袋式-微雾联合控尘方案.以平朔木瓜界选煤厂280转运站为例,应用气-液-固多相流理论,通过数值模拟的手段,对转运站粉尘逸散规律和微雾袋式联合控尘方案进行分析.研究结果表明:转运站导料槽喷尘是落料诱导风流造成的,消除诱导风流是选择除尘器的依据;机尾裸露皮带甩尘是黏附在皮带上的粉尘与风流的摩擦造成的,控制喷雾量是机尾微雾控尘的关键.将确定参数应用于现场,转运站降尘率高达95%以上.     

垂帘安装位置对综采工作面旋转风幕控尘效果的影响

为了研究垂帘安装位置对综采工作面旋转风幕控尘效果的影响,使旋转风幕能获得最佳控尘效果,对隔尘垂帘的不同安装位置情况下的粉尘分布状况进行了数值模拟和模型实验研究.研究结果表明:当垂帘的安装位置为0.3m时,垂帘的控尘效果最好,全尘隔尘效率高达78.79％,绝大部分粉尘都被阻隔在煤壁侧.     

薄煤层矿井开采综合防尘技术研究

针对薄煤层机械化工作面产尘量大、粉尘治理难的问题,提出了薄煤层开采"六位一体"综合除尘技术。结合薄煤层工作面粉尘性质及治理现状,重点对薄煤层工作面高压煤层注水技术、综掘工作面短距离综合除尘技术、转载点封闭控尘技术等"六位"技术的除尘机理进行了阐述,实践表明,综合降尘效率达到86.9%,为工作面创造了良好、安全的工作环境。     

选煤厂转运点除尘方案模拟优化设计

为了对选煤厂皮带转运点粉尘污染提出有效治理措施，需要对除尘设计方案进行优化设计。以准能公司选煤厂为例，对其生产工艺系统和转运点污染机理进行了分析。基于此，提出了两种可行的转运点粉尘治理方案。采用气固两相流理论和数值模拟相结合的方法，分析了两种除尘方式的控尘机理，比较了两种除尘方式的除尘效果。结果表明：单独设置导料槽的除尘方式无法消除转运点落料产生的正压，因而不能抑制转运点处的粉尘逸出；若配合适当型号的除尘器，可在转运点处产生合理负压，可有效地控制转运点处的粉尘逸出。根据该研究结论，选择了优化除尘方案，为选煤厂的粉尘治理提供了理论和实践指导依据。     

桥台柔性搭板的数值仿真

针对高等级公路路桥过渡段出现桥头跳车病害，结合土工格室楔形柔性搭板处治方法，应用Marc非线性有限元软件，对经过楔形柔性搭板加固的台后填土变形及力学特性进行数值仿真分析。结果表明：楔形柔性搭板能够有效减小因地基沉降所引发的桥台台后填土沉降；桥台台后填土顶面曲线及填土内部塑性区域的分布在不同土质及不同沉降条件下差异明显。最后提出了针对不同土质及不同沉降条件下楔形柔性搭板的设计优化方案。     

涡流风幕抽吸控尘系统数值模拟与应用

涡流风幕抽吸控尘系统可有效控制气载粉尘的扩散.为了解决综掘工作面粉尘浓度过大的难题,分析了涡流风幕的形成机制,并根据气固两相流理论和气体-粉尘颗粒两相流动的特性,建立求解综掘工作面祸流风幕抽吸控尘流场粉尘扩散规律的k-ε-θ-kp数学模型;采用基于同位网格的Simple算法,利用Fluent软件对综掘工作面粉尘浓度的空间分布规律进行了数值模拟,模拟结果显示,涡流风幕抽吸控尘流场能有效地将粉尘封闭在掘进头至掘进机司机前方0.5m的空间内.根据模拟结果和工作面现场的实际条件,设计了由附壁风简和抽尘净化装置构成的综掘工作面涡流风幕抽吸控尘系统,该系统在综掘工作面应用后,有效地降低了工作面现场的粉尘浓度.     

ESP电场中高质量浓度区粉尘气流的强制收集技术

针对目前电除尘器实际收尘效率偏低的问题,探讨了提高电除尘器收尘效率的相关措施.通过电场粉尘传输模型的数学解析和断面质量浓度实测,表明电场中粉尘分布存在质量浓度梯度,愈靠近极板质量浓度愈高.在电除尘器收尘极板末端用吸风口强制收集高质量浓度粉尘气流,对强制收集的高质量浓度粉尘气流采用高效布袋处理或循环至入口进行二级处理,可以显著降低电除尘器出口粉尘排放量.同时强制吸风可以显著改善由于振打清灰造成的粉尘二次飞扬.对等速吸风口流函数的分析,揭示出吸风高度与收尘效率之间的数学关系.     

General analytical mass transfer model for VOC emissions from multi-layer dry building materials with internal chemical reactions

A general mass transfer based model was developed for analyzing volatile organic compound (VOC) emissions from dry multi-layer building materials with two emission surfaces.This model adds to an earlier multi-layer model by considering chemical reactions within the materials.Consequently,it can be used to analyze the effect of these chemical reactions on removing VOCs,and for characterizing secondary VOC emissions from the building material.The model was validated with literature data and our experimental results.Some typical secondary emissions were analyzed using this model,and obviously differed from the primary emissions.The model is a useful tool for predicting,analyzing and "designing" the VOC emission characteristics,including secondary emissions,of building materials.     

船筏道工程的试验研究

本文通过坪寨水轮泵的船筏道水工模型试验，对该工程的进口导航段型式、进水闸、陡槽段、 消力地和下游 接等问题进行试验和研究，在陡槽段内曾用几种人工加糙型式进行试验，为选择 合理的加糙型式提供了有用的数据．本模型试验成果与原型实测数据基本相符。     

淘汰落后产能政策下工业产值对工业污染排放的影响——以贵州省为例

通过分析贵州省受淘汰落后产能政策影响的13种传统制造业工业产值对其污染物排放量的影响,以期为贵州省继续实施淘汰落后产能政策提供参考。利用贵州省9个地区2011—2017年淘汰落后产能产业企业的产值、排污量数据,以环境库兹涅茨曲线理论为基础,建立广义线性回归面板模型。结果表明:贵州省各地区淘汰落后产能产业产值对其工业废气排放量、氮氧化物排放量、粉尘排放量的影响呈倒“U”型曲线关系;贵州省各地区科学技术财政支出与淘汰落后产能产业工业废气排放量、氮氧化物排放量呈负相关;贵州省各地区节能环保财政支出与淘汰落后产能产业氮氧化物排放量、粉尘排放量呈负相关;贵州省各地区规模以上工业增加值与淘汰落后产能产业氮氧化物排放量、粉尘排放量呈正相关。建议贵州省相关部门参考淘汰落后产能产业产值与排污数据的关系图,继续切实执行淘汰落后产能政策,保证科学技术财政支出有生态效益、节能环保财政支出用到实处,同时要加大贵州省公众的环境监督奖励力度,并做好贵州省新入工业企业的数量规划与管理。     

典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析

以典型钢铁生产企业为研究对象,基于企业实际生产数据,采用物质流分析法(MFA),构建物质代谢模型.建立了能源、资源利用和污染物排放分析指标,定量描述了钢铁企业的资源能源消耗及烟粉尘排放情况.结果表明:企业层面,高炉-转炉长流程吨钢总资源消耗量为208.6 t,燃料能消耗量占能源消耗总量的93.9%,吨钢烟粉尘排放量为648.08 g,烧结和炼铁工序贡献最大,分别占总排放量的45%和36%.电炉短流程总资源消耗量为1.31 t,电能消耗量占能源消耗总量的96.7%,吨钢烟粉尘排放量67 g.工序层面,烧结、炼焦和炼铁三个主排放工序的排放量分别为222.50 g/t烧结矿、118.20 g/t焦、245.27 g/t铁.据此,提出企业节能减排和产业结构调整的方向性建议,以减少环境压力,实现钢铁企业的可持续发展.     

不确定需求下考虑混合时间窗的多式联运路径优化

针对多式联运运输网络复杂等问题,提出一种基于不确定的客户需求,引入混合时间窗约束,以总成本、碳排放量最小为优化目标的多式联运优化模型,运用三角模糊数以及机会约束规划理论对模型进行清晰化.考虑粒子群算法的局限性,将模拟退火算法的思想与其结合,对基本粒子群算法进行改进.通过实例分析以及运用灵敏度分析法,分析了运量的不确定性以及节点运输能力与中转能力对路径优化产生的影响.结果表明,基于模拟退火的粒子群算法的寻优能力优于粒子群算法.随着客户对需求量的满意度增加,总运输成本和碳排放量也会增加,增强各种运输方式的运输能力和节点中转能力可以有效降低运输成本,优化运输路径,为决策者选择运输方案提供依据.     

接运公交车辆配置和发车频率的优化模型

为满足绿色公交节能减排的需求,在分析乘客出行行为、整合企业运营成本和量化污染气体排放量的基础上,构建了多车型接运公交车辆配置和发车频率的优化模型.采用确定式算法和计算机多重迭代模拟相结合的方法,求解非线性整数规划模型.计算结果表明：优化后的混合多车型方案,乘客出行成本、企业运营成本和CO₂当量排放量较单一的柴油车方案分别减少4.1%,1.1%和21.5%,证明了模型和算法的合理性和有效性.     

青藏高原起沙量数值模拟分析

青藏高原可能是东亚上空沙尘气溶胶的重要源地。利用WRF/chem模式模拟了1961-2015年逐日青藏高原的起沙量,其结果表明:1)起沙源区主要分布在高原西部、藏北高原南部、雅鲁藏布江及其支流河谷和柴达木盆地;2)月起沙量具有双峰型结构,峰值分别出现在4-5月及11-12月;春季及秋冬季排放的沙尘气溶胶大致有以藏北高原为中心向东南方向分布的规律;3)高原年平均起沙量为10.13±1.89Tg,从1961-2015年呈现震荡向上的趋势;4)青藏高原对东亚(不包含青藏高原)月起沙量的平均贡献率为16%,其中冬季均能达到25%以上,1月最大可以达到48%。这一研究表明青藏高原是重要的沙尘源地。     

实际道路运行工况下轻型车排放特征研究

针对定量评价机动车在特定运行状况下排放状况的问题,采用轻型车在OEM-2100的基础上搭建了车载排放测试试验平台进行实际道路试验. 分析了机动车在不同运行工况模式下3种排放污染物的差异;分别分析了速度和加速度对机动车3种排放污染物质量排放率的影响,并获得了速度和加速度联合分布下3种污染物的排放特征. 研究结果表明加速工况下的排放值要明显高于其他工况,巡航次之,其次是怠速和减速;速度和加速度对车辆排放都有较大的影响,轻型车的行驶速度控制在30~50 km·h-1范围内中速行驶,加速度小于等于0.5 m·s-2时,可达到最佳的排放性能.