2024年春季学期徐老师课题组第一次组会

时间：2024年4月3日(周三) 上午8:30 - 11:30

地点：清洁能源大楼N102

参加本次组会的老师有：徐明厚老师、于敦喜老师、乔瑜老师、刘小伟老师、龚勋老师、刘文强老师、周子健老师等。

本次组会共3位汇报人，分别是：22级硕士徐明扬、22级硕士刘彻、22级硕士汪义财

欢迎各位老师、同学前来参加！

汇报顺序及内容如下：

l 22级硕士徐明扬

汇报题目：煤粉碳中性燃料氨的着火与燃烧特性

主要内容：研究煤粉掺烧碳中性燃料氨的着火与燃烧特性，包括煤粉颗粒群着火机理和着火延迟时间，对于新型氨煤燃烧器设计和设备运行具有重要意义，为实现燃煤电厂的低碳化转型提供技术支持。本文在煤粉着火典型研究手段的基础上，利用Hencken燃烧器开展了氨煤混燃过程中煤粉射流着火特性研究。利用高速摄影和背光法，通过图像分析获得了不同工况（煤粉挥发分、燃料掺氨比、环境氧浓度）下具有不同挥发分的煤粉颗粒着火模式和着火延迟时间。研究发现，无氨工况下颗粒着火过程主要为非均相着火，随着氨气比例的增加，火焰的均相着火特性也明显增强。同时，煤粉的挥发分含量的增加有助于煤粉颗粒群的提前着火，缩短着火延迟时间。通过构建含有氨气燃烧反应的煤粉燃烧模型，可较好模拟掺氨对煤粉颗粒着火特性的影响：氧气浓度的提高以及增加掺氨比例可以显著降低煤粉颗粒着火延迟时间，这主要是由于氨气火焰着火较快，燃烧提供的热量促进了煤粉颗粒的加热速率。

l 22级硕士刘彻

     汇报题目：基于富氮厨余制备高性能超级电容器碳材料研究

主要内容：本次研究是关于厨余垃圾制备超级电容器电极材料的实验条件的优化，根据先前的研究，选择大米菜叶和猪肉作为3种典型厨余组分，经过水热和活化处理制成活性炭，再将其制成电极材料。优化实验条件的方法为选用DesignExpert软件，以水热温度、活化温度、固碱比和活化时间为因素，以0.5A/g扫描速率下的比电容为响应值，按照软件给出的实验方案进行4因素5水平的曲面响应实验，最后根据软件给出的最优实验条件进行实验验证，最后得到电化学性能较好的电极材料。

l 22级硕士汪义财

     汇报题目：能源植物芦竹燃烧利用进展

主要内容：中国在国家自主贡献中提出将于2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和的目标。而实现碳中和目标最主要的途径是减少能源活动碳排放，主要是通过能源生产清洁替代，可再生能源替代实现碳减排。电力行业是碳排放大头，推进化石能源清洁高效化利用和清洁能源有序替代，优化能源结构是实现双碳目标的重要战略。生物质能是未来高比例可再生能源应用中唯一具有多种能源转化形式，资源广泛、供应稳定、转化简便的零碳可再生能源。要大力推动在役煤电机组采用植物燃料与煤混烧，直至植物燃料全部替换。芦竹（Arundo）是一种高产能源植物，又称巨芦苇，禾本科，多年生草本植物。植株高大，生长迅速，适应能力强，有较强的抗盐碱性和抗寒性，广泛分布于温带和热带。芦竹耐旱耐捞耐盐碱，可以在边际土地上种植，维护成本低，单位产量大，热值较高，近年来受到国内外研究人员的广泛关注。芦竹以其快速生长、高产量、固碳能力强、高热值、低硫、种植维护成本低、可在边际土地种植且可净化土壤的特点，明显优于其他生物质燃料。目前芦竹主要用于生产能源产品（生物柴油、生物乙醇、沼气或氢气）、生产生物分子（糠醛或乙酰丙酸等）和生物炭等，可以用于造纸，可作为基质的填充物或增强物，可用于修复传统建筑或作为绝缘材料。种植芦竹还可以吸收土壤中的重金属，修复土壤。有关芦竹的研究主要集中在化工领域和污染物防治领域，而有关芦竹燃烧利用的研究较少，本文旨在全面回顾芦竹在燃烧利用背景下作为生物质原料的开发潜力，为促进芦竹替代煤炭燃烧发电提供一种思路。