吕强
- 作品数：10 被引量：52H指数：3
- 供职机构：西安交通大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金教育部留学回国人员科研启动基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程航空宇航科学技术化学工程更多>>
- 燃煤锅炉掺氨燃烧研究进展
- 2023年
- 将零碳燃料氨在燃煤锅炉中进行掺烧,是极具潜力的电力系统低碳化改造路径之一,对我国“双碳”目标的实现具有重要意义。由于氨与煤的理化特性迥异,掺氨燃烧将对燃煤锅炉的运行造成一系列影响。本文总结国内外相关研究,从氨燃料特性出发,简述了氨燃烧增强策略,分析了掺氨对燃煤锅炉传热、燃烧及NO_(x)排放、受热面安全、锅炉效率及[火用]效率的影响,最后对燃煤锅炉掺氨燃烧的研究进行了展望。研究表明,氨在储运成本及安全性方面具有优势,但其燃烧特性与氢气、天然气等气体燃料相比存在差距,可通过与挥发分共燃、富氧燃烧、燃料预热等策略实现氨燃料的稳定着火及燃尽,而这些策略在燃煤锅炉中均可较方便地实施。掺氨比例越高,炉内辐射传热量降低,对流传热量增加。在空气分级条件下,若燃烧组织得当,掺氨燃烧后NO_(x)排放甚至不升反降。此外,燃煤锅炉掺氨燃烧可能会加剧尾部受热面的低温腐蚀,系统[火用]效率性也略有降低。未来,氮氧化物的生成机理与预测模型、氨煤掺烧锅炉炉内的多场耦合机制等将是燃煤锅炉掺氨燃烧领域研究的重点方向,相关数值模拟子模型的完善以及中试以上规模燃煤锅炉掺氨燃烧的工程验证也亟待开展。
- 吕强王儒儒李长兴王长安杜勇博刘银河
- 关键词：燃煤锅炉掺烧
- 携带流燃烧时SCR催化剂碱金属失活机理研究
- 2016年
- 采用携带流燃烧法研究了不同的碱金属种类、碱金属浓度、K和Na混合对催化剂脱硝活性的影响,并通过多种物理化学表征方法对催化剂碱金属失活机理进行了分析。结果表明,碱金属K、Na使得催化剂失活机理类似,且K盐对催化剂的失活效果要强于Na盐,Cl^-、SO_4^(2-)、CO_3^(2-)三种阴离子使得催化剂脱硝活性降低的能力顺序为:Cl->SO_4^(2-)>CO_3^(2-);掺烧碱金属使催化剂失活后,催化剂表面有所掺烧的碱金属盐沉积,并堵塞表面孔道,造成比表面积下降。催化剂碱金属失活后其表面活性成分V的含量大幅下降。
- 刘璇邓磊曹培庆吕强王长安白杨杜勇博车得福
- 关键词：燃烧SCR催化剂
- 动叶围带顶部泄漏流动对透平级气动性能影响的数值研究被引量：12
- 2007年
- 采用计算流体动力学软件CFX-TASCflow数值研究了带围带的动叶顶部间隙内泄漏流动对动叶流动效率以及下一级静叶进口气流角的影响特性。数值模拟了装有不同迷宫式汽封齿数时的动叶顶部间隙泄漏流动特性。揭示了泄漏流动不再是跨叶顶的横向流动,而是在叶顶间隙内沿着轴向流动。给出了动叶顶部间隙泄漏流场的结构,泄漏流与主流掺混后的流场对下游静叶性能的影响。研究结果表明泄漏流与动叶通道内的主流在动叶下游掺混后,改变了上半通道气流的流动方向,使这部分气流偏离设计工况,使下游静叶产生攻角损失。动叶顶部间隙泄漏流有较大的径向速度,在与主流掺混并进入动叶下游静叶后,会向着静叶中叶展处发展,改变静叶上半部流场的结构。动叶顶部间隙汽封齿数增多时这种效果就减小,静叶等熵效率的降低就越少,同时讨论了动叶顶部间隙泄漏流动对透平级气动性能的影响。
- 吕强李军李国君丰镇平
- 关键词：透平级气动性能数值模拟
- 准东煤在O_(2)/H_(2)O/CO_(2)气氛下脱挥发分过程焦炭结构演化特性研究被引量：1
- 2022年
- 富氧燃烧技术不仅是先进的碳捕集技术,且可通过气化吸热反应降低燃烧温度减少碱金属的析出,缓解燃用准东煤产生的积灰结渣等问题,提高准东煤的利用率。但循环烟气代替空气助燃,氧化反应与气化反应相互作用,会影响煤焦反应活性。为保证在有限反应空间内煤焦的燃烧效率,研究煤焦结构演化规律,对合理组织炉内燃烧、改善煤焦燃烧过程至关重要。在固定床上制焦,采用拉曼和傅里叶红外光谱仪研究煤焦微晶结构和官能团的演化过程。结果表明:O_(2)或CO_(2)单独与煤焦反应时,易生成芳香类碳结构,而H_(2)O与煤反应过程中更易生成脂肪类氢结构;无论在何种气氛下反应,煤焦内部均经历大分子结构的分解、无定形碳结构的生成和逐步石墨化的过程,气氛的改变影响的是有机物分解析出的过程;O_(2)与CO_(2)同时存在时,气化剂体积分数增加先促进芳香结构的解体生成易反应的脂肪链结构;而O_(2)与H_(2)O同时存在时,O_(2)体积分数增加会加速芳香结构的生成,H_(2)O体积分数增加,则反应首先消耗脂肪链结构,然后促进芳香结构解体,生成脂肪链结构。
- 刘晓倩刘银河吕强
- 关键词：微晶结构焦炭
- 含铈材料烟气脱汞性能研究进展
- 2022年
- 控制燃煤锅炉的汞排放是我国减少重金属汞排放的关键,研发高效低成本的脱汞材料对燃煤烟气汞污染控制具有重要意义。铈是丰度最高的稀土元素,其氧化物具有无毒性、低成本等特点,且铈氧化物具有优异的储氧能力和氧化还原反应活性,使其在烟气脱汞领域具有较大的应用潜力。综述了含铈材料在烟气脱汞领域的最新研究进展,分析了含铈材料各种制备方法的特点,并指出其分子模型构建的关键;介绍了含铈材料的脱汞性能,探讨了炭基材料和非炭基材料的发展现状;论述了主要燃煤烟气组分对含铈材料脱汞性能的影响,重点关注了SO_(2)、H_(2)O、NO、HCl、NH_(3)和O_(2)等对单质汞脱除的促进或抑制机理;最后对含铈脱汞材料的研究进行展望。研究表明,浸渍法制备含铈材料简单易得,但活性成分均匀性难以保证,共沉淀法不适用于负载量低的样品,溶胶凝胶法可实现分子水平的均匀混合,模板法、水热法和溶剂热法制得的样品分散性好,火焰法则有待进一步发展,含铈材料分子模型的构建需考虑铈含量、铈分散状态;物理吸附、化学吸附和催化氧化对含铈材料脱汞均有贡献;低浓度SO_(2)有助于汞氧化,但高浓度SO_(2)会在铈氧化物表面与汞竞争吸附;相比其他材料,含铈材料的抗H_(2)O性能更佳;NO可与含铈材料中的氧反应生成NO_(2)促进汞氧化;向含铈材料中添加CuO可缓解NH_(3)对脱汞的不利影响;HCl与O_(2)对脱汞效率的促进程度受铈氧化物含量影响。在已有研究基础上,含铈脱汞材料在商业化应用前仍有以下问题亟待解决:汞与烟气组分在含铈多元金属材料表面的竞争机制或协同脱除机理,含铈材料的环境影响,含铈材料在实际烟气中的脱汞性能,脱汞反应器及脱汞装置的设计及优化,含铈脱汞材料的技术经济性研究。基于现有试验和模拟研究,总结了含铈材料的脱汞性能及
- 吕强关昱刘银河
- 关键词：燃煤烟气汞污染脱汞技术
- 汽轮机动叶顶部间隙泄漏流动特性的数值模拟被引量：15
- 2007年
- 以一个小展弦比轴流透平级为研究对象,采用数值方法对不同动叶顶部间隙情况下的间隙泄漏流动进行了分析,研究了间隙流和间隙涡的形成、发展及其对透平级性能的影响。以三维流线和极限流线为手段,分析了6种间隙尺寸下动叶顶部的泄漏流和泄漏涡造成的损失及其与主流掺混的过程。结果表明:动叶顶部间隙两侧压力面和吸力面之间的压力差使汽流从压力面被吸入间隙,跨过叶顶,进入相邻叶栅通道的吸力面,导致泄漏流动;与无间隙的情况相比,叶顶间隙的存在使上端壁处的流场发生明显变化,引起损失迅速增长;随着间隙的增大,泄漏涡的产生位置提前,强度增大,从而导致更大的流动损失。
- 李军吕强丰镇平钟钢云吴其林
- 关键词：能源和动力工程汽轮机叶顶间隙数值模拟
- 高低齿迷宫式汽封泄漏流动特性研究被引量：27
- 2006年
- 针对汽轮机高低齿迷宫式隔板汽封的复杂结构和轴的旋转效应,采用数值求解三维Navier-Stokes方程技术研究其泄漏流动特性。采用有限体积方法离散Navier-Stokes方程和标准k-ε两方程紊流模型封闭方程组。数值求解方法采用SIMPLE算法,迎风二阶格式求解对流项,迎风一阶格式求解扩散项。研究分析了在相同汽封轴向距离和汽封间隙条件下,三种不同齿数的高低齿迷宫式隔板汽封在不同压比下的泄漏流动特性,并计算了相应的量纲一流量系数。数值模拟结果证明了在相同压比和汽封轴向距离条件下齿数减小会造成泄漏量增加,在相同的齿数条件下,量纲一流量系数随着压比增加而增大。研究工作为工程设计高低齿迷宫式汽封提供了理论依据和技术支撑。
- 李军吕强丰镇平
- 关键词：汽轮机数值模拟
- H_(2)O_(2)/Fe_(2)(MoO_(4))_(3)体系中H_(2)O_(2)吸附分解及NO氧化行为的DFT研究
- 2023年
- 为阐明H_(2)O_(2)/Fe_(2)(MoO_(4))_(3)体系脱硝过程中H_(2)O_(2)吸附分解及NO氧化行为,基于DFT方法首次计算了H_(2)O_(2)和NO分子单独及二者同时在Fe_(2)(MoO_(4))_(3)表面的吸附构型,并通过考察吸附能、Mulliken电荷及氧化路径等特性揭示H_(2)O_(2)催化分解和NO氧化的微观机制。结果表明:H_(2)O_(2)在Fe_(2)(MoO_(4))_(3)表面易分解为活性自由基,而NO则以分子形式吸附;H_(2)O_(2)和NO共吸附时,H_(2)O_(2)优先吸附于催化剂表面并随后分解,NO则分别被H_(2)O_(2)分解产生的OH/O基团氧化为HNO_(2)/NO_(2);氧化产物HNO_(2)和NO_(2)仅通过氢键与催化剂表面作用,易在流体扰动下进入主流烟气,从而降低了催化剂表面硝酸盐沉积的可能性。本研究阐明了Fe_(2)(MoO_(4))_(3)催化剂表面H_(2)O_(2)吸附分解及NO氧化的微观机制,为设计兼具高催化活性及优良稳定性的非均相类Fenton脱硝体系提供理论指导。
- 刘璇吕强王长安车得福李彩亭
- 关键词：DFTNO
- 基于微动滑移模型的叶片阻尼结构参数研究被引量：1
- 2007年
- 基于单边微动滑移的干摩擦阻尼模型,采用Timoshenko梁单元模化叶片,建立了带干摩擦阻尼结构叶片的动力学方程．针对该微分方程的非线性特点,采用一阶谐波平衡法,进行了动力响应的计算分析．研究了阻尼器的正压力、位置、截面拉伸刚度,以及激振力的位置和大小等阻尼结构参数对叶片系统响应的影响．研究结果表明:阻尼器的正压力和截面拉伸刚度存在一个最优值,使系统响应最小;阻尼器的位置对共振频率有较大的影响;激振力的大小和位置同样影响系统的动力特性．研究结果为叶片的最佳阻尼结构设计提供理论依据．
- 徐自力谷伟伟吕强王尚锦
- 关键词：叶片干摩擦阻尼有限元法谐波平衡法
- 动叶围带顶部泄漏流动对透平级气动性能影响的数值研究
- 采用计算流体动力学软件CFX-TASCflow数值研究了带围带的动叶顶部密封齿的泄漏流动对动叶流动效率以及下一级静叶进口气流角的影响特性.数值模拟了静叶/带围带动叶/静叶一级半透平级的流场特性.研究了带围带的动叶顶部泄漏...
- 吕强李军李国君丰镇平
- 关键词：透平级气动性能数值模拟计算流体动力学汽轮机
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