空气分级燃烧煤粉炉中H2S生成的详细反应机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51706151
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0604.燃烧学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The air staged combustion technology can effectively reduce NOx emissions for pulverized coal boilers. However, a strong reducing atmosphere is formed in the fuel-rich area of the furnace. The atmosphere promotes the formation of high concentration H2S, which easily causes the serious high temperature corrosion of the water wall. In order to control the formation of H2S, it is very necessary to reveal the reaction mechanism of H2S formation and its kinetics principle. Currently, it is not comprehensive or accurate of the global reaction mechanism of H2S formation during air staged combustion, and moreover, there is not a specialized study on its detailed reaction mechanism and its kinetics principle is not clear. It cannot provide for the sufficient theoretical basis for controlling H2S formation. In view of this, the detailed reaction mechanism of H2S formation will be investigated in this project by applying an air staged combustion experimental furnace, Chemkin and Fluent, and using the experiment, theoretical analysis and numerical simulation devices. During this project, the global reaction mechanism will be clarified, and based on this, the detailed reaction mechanism and reduced reaction mechanism will be established. Furthermore, the controlling elemental reaction of H2S formation will be pointed out and the kinetics principle of H2S formation will be revealed from the free radical level. The implementation of this project is expected to provide the scientific basis for the pulverized coal boiler to control H2S formation and prevent the high temperature corrosion.
空气分级燃烧技术能够有效降低煤粉锅炉的NOx排放,但同时也在富燃料区形成了强还原性气氛,促进了高浓度H2S的生成,容易引发水冷壁的高温腐蚀。为控制H2S的生成,阐明H2S生成的反应机理及其动力学原理十分必要。当前,有关空气分级燃烧过程中H2S生成的总包反应机理还不够全面、准确,而且也没有针对H2S生成的详细反应机理进行研究,其动力学原理尚不清晰,不能为控制H2S生成提供充分的理论依据。鉴于此,本项目将利用空气分级燃烧煤粉炉实验装置、Chemkin以及Fluent模拟软件,采用实验表征、理论分析和数值模拟相结合的方法,开展空气分级燃烧煤粉炉中H2S生成的详细反应机理研究,阐明H2S生成的总包反应机理,并在此基础上构建H2S生成的详细反应机理和简化反应机理,找出H2S生成的控制基元反应,从自由基层面揭示H2S生成的动力学原理。本项目的实施可望为煤粉锅炉控制H2S生成、防止高温腐蚀提供科学依据。

结项摘要

空气分级燃烧技术能够有效降低煤粉锅炉的NOx排放,但同时在富燃料区形成了强还原性气氛,促进了H2S的生成,容易引发水冷壁的高温腐蚀。为找出控制H2S生成的有效方法,必须从自由基层面揭示H2S生成的动力学原理。详细反应机理考虑了各种自由基的相互作用,并详细描述了基元反应的动力学参数,可从自由基层面揭示H2S生成的动力学原理。然而,目前尚无针对空气分级燃烧过程中H2S生成的详细反应机理的专门研究。鉴于此,本项目利用空气分级燃烧煤粉炉实验装置、Chemkin以及Fluent等模拟软件,采用实验表征、理论分析和数值模拟相结合的方法,开展H2S生成的详细反应机理研究,阐明了空气分级燃烧过程中H2S生成的总包反应机理模型,并构建详细反应机理模型;进行了敏感性分析和生成速率分析,建立了H2S生成的简化反应机理模型,获得了H2S生成的重要基元反应和关键自由基。在此基础上,提出了多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧技术,不仅能够抑制H2S的生成,而且降低了NOx排放、提高了燃烧效率。本项目的实施,从自由基层面揭示了H2S生成的动力学原理,为燃煤锅炉控制H2S生成和高温腐蚀防控提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Impact of the Multihole Wall Air Coupling with Air Staged on NOx Emission during Pulverized Coal Combustion
分级空气多孔壁空气耦合对煤粉燃烧过程中NOx排放的影响
  • DOI:
    10.1021/acs.energyfuels.7b03539
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Ma Honghe;Zhou Lu;Ma Suxia;Wang Zhijian;Du Huijuan;Li Jun;Zhang Wei;Guo Pengpeng;Chew Jia Wei
  • 通讯作者:
    Chew Jia Wei
Reaction mechanism for sulfur species during pulverized coal combustion
煤粉燃烧过程中硫物质的反应机理
  • DOI:
    10.1021/acs.energyfuels.7b03868
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Honghe Ma;Lu Zhou;Suxia Ma;Zhijian Wang;Zhigang Cui;Wei Zhang;Jun Li
  • 通讯作者:
    Jun Li
Detailed kinetic modeling of H2S formation during fuel-rich combustion of pulverized coal
煤粉富燃料燃烧过程中 H2S 形成的详细动力学模型
  • DOI:
    10.1016/j.fuproc.2019.106276
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Fuel Processing Technology
  • 影响因子:
    7.5
  • 作者:
    Ma Honghe;Lv Sichen;Zhou Lu;Chew Jia Wei;Zhao Jun
  • 通讯作者:
    Zhao Jun
煤粉燃烧过程中H_(2)S生成详细机理研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    西安交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吕嗣晨;王川保;赵军;马红和
  • 通讯作者:
    马红和
多孔壁风耦合空气分级条件下煤粉燃烧过程中硫演化的数值模拟
  • DOI:
    10.1016/j.csbj.2020.04.010
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    动力工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马红和;张伟;李军;周璐;崔志刚;赵军
  • 通讯作者:
    赵军

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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