新能源利用技术在农村采暖中的推广利用

本文针对农村建筑分散、经济落后及能源利用的情况,提出了三种农村采暖模式,为我国农村改造进程中能源的合理开发和充分利用提供参考。这三种模式不仅解决了农村采暖问题,还有效利用了农村过剩的生物质能源,有利于新能源设备在农村的推广和利用。     

生物质烧结燃料性能优化研究

烧结生产过程产生了包含颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和二口恶英的高温烧结废气.为减少烧结污染物排放,制备新型生物质燃料取代烧结矿石燃料,通过生物质炭化、生物质成型等对比实验确定优化生物质燃料最优实验条件.实验结果表明:锯末炭化分为两个阶段,在室温(25℃)~400℃适宜炭化升温速率为5℃/min,在400~600℃适宜炭化升温速率为20℃/min,锯末燃料适宜成型压力为50 M Pa.通过对适宜条件下制备的生物质烧结燃料与烟煤和焦炭进行对比实验,其比表面积、孔容孔径和燃料燃烧性能大幅改善,接近矿石燃料.     

生物质烟气除尘技术实验研究

生物质能是重要的零碳可再生能源,烟气除尘技术是影响其发展的重要因素。基于耦合电袋除尘器实验平台,研究了不同电压下耦合电袋除尘器在生物质飞灰脱除领域中除尘性能、运行性能和能耗变化,对比了最佳实验电压下不同结构除尘器的性能和滤料类型对耦合电袋除尘器性能的影响。结果表明：施加电压增大,耦合电袋除尘器对大粒径生物质飞灰脱除效率明显提高,出口总尘浓度降低,最终压降降低,由-10 kV对应的920 Pa降至-20 kV时的317 Pa,减小了65.54%;起晕电流增大,总能耗先减后增,综合性能提升。最佳实验电压下,耦合电袋除尘器综合性能较前电后袋式除尘器优越,但能耗较高;电袋除尘器性能优于布袋除尘器。相较燃煤飞灰,耦合电袋除尘器对生物质飞灰脱除效率较高,出口浓度较低,能耗较高,综合性能较低。     

我国西北地区农村住宅节能问题的探讨

太阳能是丰富的可再生能源,随着环境保护的日益加强,太阳能日益受到重视,尤其在西北地区农村住宅采暖方面的应用,可以显著提高农户冬季室内温度,提高舒适度,减少煤等一次能源的消耗,减少温室气体的排放。     

大容量燃煤锅炉烟气余热利用研究

本文对大容量火力发电厂660MW级燃煤锅炉增设烟气余热换热器回收烟气余热方案,提高机组的热经济性和增加的投资方面进行分析研究。在引风机出口汇合烟道前装设烟气余热换热器,回收的热量加热凝结水,进入回热系统,可提高全厂热效率0.16%,机组发电标煤耗率降低1.0g/k Wh,实现节能减排的目的。     

锦州地区农村住宅现状及节能情况分析

针对农村住宅建设量增加、能源消耗量迅速增长,农村住宅节能成为建筑节能整体工作重点这一问题,探求农村住宅的节能现状及存在问题,通过对锦州地区农村住宅现状及其节能情况的调研,获得了相应的统计及实测数据,并对统计数据进行了深入分析及总结。结果表明:锦州地区农村住宅在节能方面存在体型系数过大、外围护结构保温性能差、冬季采暖能耗大、室内热舒适性差等弊端。这为今后的节能分析和改造设计提供依据,并强调了新农村住宅节能设计和研究应因地制宜。     

西北农村住宅南墙太阳能采暖的可行性分析

结合建设社会主义新农村,阐述了西北地区农村住宅采暖现状,分析了太阳能南墙采暖的可行性,详述了太阳能南墙采暖的设计方案、特点及运行状况,探讨了西北地区农村太阳能南墙采暖的优势和推广前景,为太阳能南墙采暖技术的推广应用提供了科学依据。     

H型翅片管换热器烟气低温腐蚀影响因素实验研究

为研究换热器的低温腐蚀,搭建了换热器烟气低温腐蚀实验台。实验台可模拟烟气环境并实现多种因素的定量控制。以工业余热回收中常用的H型翅片管为对象,进行了H型翅片管换热器烟气低温腐蚀影响因素的实验研究。观察并分析了H型翅片管在不同壁面温度下的表面形貌变化以及腐蚀产物,得到了不同烟气流量、烟气温度、烟气酸体积分数以及壁面温度对应的酸沉积速率。结果表明:壁面温度低于水蒸气露点时腐蚀较为严重,腐蚀机理为吸氧腐蚀;烟气流量、烟气温度、烟气酸体积分数以及壁面温度对酸沉积速率均有不同程度的影响;随着烟气酸体积分数从10×10~(-6)增加到50×10~(-6),酸沉积速率从2.50×10~(-7) mol·m~(-2)·s~(-1)近似线性增加到7.03×10~(-7) mol·m~(-2)·s~(-1);随着壁面温度从80℃降低到50℃,酸沉积速率从3.06×10~(-7) mol·m~(-2)·s~(-1)增大到1.75×10~(-6) mol·m~(-2)·s~(-1),当壁面温度继续降低时,沉积的酸一部分被冷凝水带走,导致测得的酸沉积速率减小;酸雾的生成和黏附对酸沉积速率有较大的影响。研究结果对开发抗低温腐蚀技术、改善烟气余热利用系统提供了实验基础。     

生物质活性炭对模拟烟气汞吸附特性的实验研究

采用氯化锌作为活化剂制备生物质活性炭,在不同的氯化锌质量分数、活化时间、活化温度条件下,对不同的生物质原料进行活化、碳化,以制备所得活性炭对亚甲基蓝的脱色量为指标,进行正交设计优化.利用吸附性能较好的生物质活性炭,对其进行汞吸附实验.结果表明,生物质活性炭制备的优化工艺条件为:氯化锌质量分数50%,活化时间1.5h,活化温度600℃.在此条件下,毛豆杆活性炭对亚甲基蓝的脱色量为0.15mg/g,对汞4h的吸附量为0.015mg,穿透率为5.30%.由此得出,受原料、活化剂质量分数、活化时间和活化温度等影响,各种活性炭对亚甲基蓝的吸附效率都不同,毛豆杆活性炭对模拟烟气中汞的吸附效果最好,这与其微孔极发达有关.     

生物质重油再生沥青流变性能研究

针对老化沥青的再生利用问题,通过生物质重油与老化沥青掺配的方法,实现老化沥青的再生利用,通过进行布氏粘度试验和高低温流变试验分析研究了老化前后及不同掺配比下生物质重油再生沥青的流变性能.试验结果显示:随着生物质重油的掺入,再生沥青的粘度和复数模量有明显的增幅,高温稳定性能显著提高,相反,低温抗开裂性能降低.随着掺配比的...     

温室蔬菜大棚生物质能火墙供暖系统

传统温室大棚受气候条件限制,难以在恶劣条件下满足作物生长对热环境的需求。提出一种以玉米秸秆等生物质为一次能源输入的温室大棚火墙供暖系统。该系统由烟气发生装置、烟气处理装置、末端换热装置、烟气输送管网和动力机组成,通过燃烧秸秆等农林废弃物制备一定温度烟气并将烟气滤后通过火墙散热末端满足温室大棚热环境条件的需求。其中,火墙散热末端是系统关键组成部分。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟平台,分析与优化散热火墙关键设计参数,并分析不同工况下系统性能,搭建全尺寸实验平台,验证该系统的热力性能,并与传统无供暖的温室大棚进行对比。研究结果表明,生物质能供热火墙最优物理结构参数为：烟气流通孔道左右两侧对称排布,管径为63 mm,隔热层铺设深度为20 cm。当烟气温度高于130℃、烟气流速超过3 m/s时,该系统能满足温室大棚热环境条件的需求。从能耗和经济性方面考虑,最优运行参数为：烟气温度130℃、烟气流速3 m/s。在夜间最不利工况下,生物质能供暖火墙系统作用下的温室空气平均温度提高了4.3℃。在其他工况下,温度提升幅度最大为5.8℃,最...     

高热值生物质燃气气化炉的数值模拟

研究了以干木质颗粒作为燃料,以空气—水蒸气作为气化剂的户用高热值燃气生物质气化炉,利用Fluent14.0模拟了水蒸气入口距离气化炉内炉栅位置高度h、空气入口流量V0与水蒸气入口流量Vs这三个参数对CO、H2和CH4的体积浓度和燃气热值影响,并采用实验验证数值模拟的结果.研究的结果表明:若水蒸气入口位置高度h=195 mm,水蒸气入口流量Vs=1.41 m3/h时,空气入口流量V0=0.86 m3/h,生物质燃气燃烧热值最大为Q=9.95 MJ/m3,相比单一空气气化剂作用下提高了98.21%.     

生物质气化风机套管采暖系统非稳态模拟

针对装设防火墙导致我国北方生物质气化站存在湿式净化装置冬季防冻的问题,提出了一种基于风机套管的余热回收系统.采用商用CFD软件Fluent以及k-ε模型对采暖效果进行非稳态数值模拟,结果表明,当进气口空气流速分别为9 m/s(供暖90 min后),13 m/s(供暖40 min后)满足防冻要求,证明了技术的可行性;同时模拟了进气口空气流速分别为5,9,13 m/s在不同时刻的采暖效果,得出增大风机风量可提高采暖效果、缩短达到防冻要求所需时间以及使得净化间内温度分布更加均匀,但风机风量不可无限增加,需要考虑规范对风速的限制以及能耗的增加.     

新型太阳能空气集热器性能研究及供暖测试

太阳能作为清洁可再生能源在供暖领域得到越来越多的应用,集热器作为太阳能热利用的核心部件在供暖方面发挥了重要作用。为了获得新型双通真空管太阳能空气集热器热性能,通过搭建测试平台对其进行试验研究。试验结果表明：新型双通真空管太阳能空气集热器,热性能较优,集热器平均瞬时集热效率为66.7%,与普通空气集热器相比,效率更高;集热器热损较小,最大为2.092 W/（m2·℃）。基于该集热器组成太阳能+电加热联合采暖系统,并对不同天气条件下单独采用该集热器的太阳能供暖系统的运行效果进行初步测试分析,结果表明:单独使用该集热器进行供暖的房间,当太阳辐照强度持续大于250 W/m2,集热器出风温度高于30 ℃,室内温度高于16 ℃的时长可达6～7小时,可满足白天大部分时间段供暖需求,供暖效果较优。研究结果可为太阳能空气集热器供暖系统在农村地区的应用及推广提供参考。     

蓄热式原油加热炉的开发研究

介绍了一种新型蓄热式原油加热炉的工作原理及结构特点·该加热炉采用填充球蓄热室进行余热回收,保证炉子排烟温度在200℃以下,从而使炉子的运行效率在80%以上·应用结果表明,该炉可比原有水套加热炉热效率提高2141%,节能率达到357%·     

寒冷地区村镇住宅建筑单热源供热系统设计与优化

对不同规模的村镇住宅建筑供热系统优化设计方案与全生命周期内的经济性展开研究.首先,采用TRNSYS软件模拟得到60~2 000 m²范围内不同供热面积村镇住宅建筑的动态热负荷,并对太阳能、电锅炉、地源热泵及空气源热泵4种不同热源供暖系统的控制运行情况进行模拟,得到不同热源供暖系统在不同供热面积下的优化设计方案.在此基础上,对不同热源供暖系统在全生命周期内的经济性进行对比分析,得到不同村镇住宅建筑供热面积下的热源推荐方案.结果表明:对于不同热源供暖系统的总费用,电锅炉供暖系统最大,太阳能供暖系统最小,太阳能供暖系统总费用比电锅炉供暖系统减少近65%.     

生物质热解挥发特性的实验研究

为了研究闪速加热条件下的生物质热解挥发特性,在以等离子体为主加热源的层流炉实验台上进行了玉米秸粉的快速热解实验,通过改变反应温度(800～950K)和反应时间(0.108～0.224s),得到不同条件下生物质的挥发百分比。根据挥发百分比求出频率因子A和活化能E,建立了玉米秸粉的挥发特性方程。     

荆楚农居现状及节能设计研究

随着时代的进步、社会的发展,原有农居已不能满足现代生活的需要,并且也不能满足资源节约型社会的时代需求,所以,改造原有农居、提出新的节能型农居是一项重要内容。创造宜人的居住空间,已成为新农居建设的一大亮点。针对荆楚地区农村建设中所普通存在的问题,就墙的用材、门窗构造、屋面地面、能源使用、建筑通风几个方面进行了剖析,指出优点和存在的不足,并综合新技术、新工艺、新材料提出优化方案,以构建具有荆楚特色的新型节能农居模式。