可再生能源


  • 集群风电区域振荡原因分析及对策研究

    姚波;樊艳芳;

    由于新疆某集群风电场的各个风电场间无功补偿装置(SVC)控制不合理,导致低频振荡频繁,低电压穿越而发生大面积机组停机。文章结合新疆电网实时运行数据,考虑SVC间协调配合和动态响应时间,对其集群风电场送出线路功率、电压的影响进行仿真分析。仿真结果表明:SVC投切会引起系统低频振荡,导致并网点电压跌落使风机进入低电压穿越状态;同时SVC动态响应不及时易使风机过电压停机。文章提出相关的改善建议,为保证集群风电场稳定运行提供参考。

    2015年08期 v.33 1123-1129页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K]
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  • 动态无功控制方式对风电汇集地区电压稳定性影响分析

    周红婷;宋玮;

    冀北风电汇集地区的动态无功补偿装置大多采用感性支路恒无功控制,在该控制方式下,当系统侧有电容扰动时会造成汇集母线电压大幅升高。针对此问题,文章提出风电场内动态无功补偿装置可采用恒电压控制方式,利用风电场多馈入有效短路比,分析不同控制点对风电汇集地区电压稳定性的影响,并以华北某一风电汇集地区为例,在PSS/E中分别对动态无功补偿装置的恒电压及恒无功控制方式对电压稳定性的影响进行仿真分析,仿真结果验证该控制方式在电压稳定性方面具有良好特性。

    2015年08期 v.33 1130-1134页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 大规模风电并网对宁夏电网失步振荡的影响

    吕思昕;申旭辉;陈得治;刘观起;赵晓伟;高峰;

    大规模的风电接入会使宁夏电网产生失步振荡。针对此问题,文章利用PSD-BPA建立宁夏"风火打捆"等值单机无穷大系统,从风电接入比例、有无无功补偿以及运行方式3个方面对系统失步振荡特性进行仿真分析,并给出外送断面配置的失步解列装置的响应及动作的情况;然后,结合风电场接入宁夏电网实例,进一步进行仿真验证。结果表明,风电并网容量越多,风电场具备无功补偿时,或在恒电压运行方式下有利于抑制电网失步振荡,提高电网稳定性。

    2015年08期 v.33 1135-1141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K]
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  • 基于分裂变压器的大型海上风电场电气主接线应用研究

    彭国荣;佘双翔;陈敏;刘小松;肖立家;刘德才;

    海上风电场具有故障率高、运维不便、损失巨大等特点,因此海上风电场的电气主接线对电网及风场的可靠性、灵活性及经济性具有决定性影响。以莱州湾某大型海上风电场工程为应用实例,基于分裂变压器的基本原理、阻抗关系及运行特性,确定了技术可行的电气主接线方案,结合实际参数计算残压及短路电流,并引入送出系统容量限制与上网电量的关系来计算故障损失,研究结果验证了基于分裂变压器的电气主接线方案可靠性高、扩建灵活,经济性优。

    2015年08期 v.33 1142-1147页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K]
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  • 基于下垂控制的微电网新型控制策略

    李红萍;杨洪耕;张浩;

    文章提出一种适用于低压微电网运行的新型正弦虚拟有功-频率下垂控制策略。首先,通过坐标旋转变换实现功率的解耦控制,使传统下垂控制能够扩展应用到低压微电网中。然后,采用正弦虚拟有功-频率下垂控制,无须下垂限幅控制环节即可保证逆变器功率输出在功率限值范围之内,并且改进的控制策略在额定功率附近下垂系数比较大,可减小无功分配误差。最后,以Matlab/Simulink为仿真平台建立微电网仿真模型,仿真结果验证了所提改进控制策略的正确性和可行性。

    2015年08期 v.33 1148-1153页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K]
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  • 叶片动态应变随工况变化的响应特性研究

    云萌;汪建文;马剑龙;侯亚丽;白叶飞;赵元星;罗坤;

    基于应力应变动态旋转遥测技术,针对直径1.4 m的NACA4415翼型水平轴风力机风轮模型开展动态应变实验,得出不同工况下叶片气动中心线上各个测点应变值随气动力和离心力的变化规律。试验结果表明:离心力对叶片表面动态应变的影响显著强于气动力;气动力对叶片表面动态应变的影响由叶根至叶尖逐渐增强;叶片气动中心线上各点应变值随离心力(转速)的升高而增大,且其生长特性近似成线性。从叶根至叶尖,气动中心线上各测点应变值随离心力变化的敏感性呈逐渐下降趋势;同一工况下,从叶根至叶尖,叶片气动中心线上各点应变值逐渐减小,且其衰减规律成非线性曲线形式。相关研究成果,可为风力机结构安全性设计提供一定的理论支撑。

    2015年08期 v.33 1154-1158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
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  • 基于小波分解和极限学习机的短期风速组合预测研究

    汪小明;肖猛;杨楠;尹笋;

    提出一种基于小波分解(Wavelet Decomposition,WD)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的新型短期风速组合预测模型。首先,采用小波分解将风速序列分解成不同频段的分量,以降低序列的非平稳性;其次,为避免极限学习机输入维数选取的随意性等问题,先对各分量进行重构相空间,再使用改进的极限学习机对各分量分别建模预测;最后,将各分量预测结果叠加得到最终预测结果。实验结果表明,文章所提的组合预测模型具有较高的预测精度。

    2015年08期 v.33 1159-1163页 [查看摘要][在线阅读][下载 631K]
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  • S型叶尖对风力机气动噪声的影响研究

    张立茹;吴林泉;朱生华;邬果昉;

    运用延迟分离涡模拟(DDES)对传统直叶尖风轮和S型叶尖风轮尾迹流场声场进行研究,重点对风轮输出功率、叶尖区域声辐射进行了分析。结果表明:S型叶尖风轮输出功率提高;所选观测点上S型叶尖风轮总声压级为96.12 d B,比传统直叶尖风轮减少2 d B;S型叶尖频谱图中声压级总体处于20~40 d B,比传统直叶尖低10 d B左右,声压级降低效果比较明显;风轮辐射声总声压级随着测点距离远离风轮逐渐衰减,S型叶尖风轮的总声压级比传统叶尖风轮低,降幅在1~8 d B;相对于传统直叶尖风轮,S型叶尖风轮在4条所选观测线上总声压级降低幅度分别增大了22.0%,24.6%,29.6%,46.0%。沿着半径增大方向,S型叶尖的总声压级的降低幅度要大于传统直叶尖,辐射声降低效果明显。DES方法对于风力机流场声场的模拟计算是可行的。

    2015年08期 v.33 1164-1169页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]
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  • 钝后缘翼型及其在风力机叶片中的应用研究

    周培蕊;贠莉娜;陈秋华;杨建军;

    基于某2.0 MW风机叶片,将其在原翼型基础上改进为钝后缘翼型,运用RFOIL工具及ViternaCorrigan失速模型计算得到翼型全攻角范围内的气动数据,然后运用FOCUS等软件计算了应用钝后缘翼型的叶片在气动和结构特性方面的变化。计算显示,适当在叶根区域应用钝后缘翼型,对叶片的气动特性影响不明显,却能显著提升叶片的扭转、挥舞和摆振刚度,提高叶片的结构安全裕度和结构设计的灵活性。

    2015年08期 v.33 1170-1178页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
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  • 柔性叶片风力提水装置叶轮气动特性研究

    宋力;王锦龙;王睿哲;苏猛;田瑞;

    提出了一种用于风力提水的柔性叶片获能装置,制作了柔性叶片叶轮样机,搭建了该样机的风洞外特性测试及叶片表面压力场测试的试验平台。研究结果表明:1柔性叶片叶轮在风速为3m/s时即可启动运行,5~10 m/s时有良好的功率输出特性,当风速大于10 m/s时叶片会自动卸载,保证动力平稳输出;2柔性叶片可以根据风速的变化相应改变受风面形状,在4~10 m/s风速下,叶片弦向弯曲变形,增加风能捕获量和转化量,当风速大于10 m/s时,叶片随风速大幅变形,受风面积减小,改善了叶片的受力状态,保证风力机安全稳定的运转。柔性叶片叶轮可在较大风速范围内平稳运行,在偏远的农村牧区具有较好的应用前景。

    2015年08期 v.33 1179-1184页 [查看摘要][在线阅读][下载 2430K]
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  • 基于非线性有限元理论的风力发电机组法兰-螺栓连接分析方法研究

    孟春玲;石扬;傅程;梁韬;

    以风力发电机组叶片根部法兰-螺栓连接为例,研究了法兰-螺栓连接分析方法。根据风力发电机组法兰-螺栓连接结构的特点,采用非线性有限元分析方法建立多种法兰-螺栓连接分析模型,对模型的单元类型选择、各部件连接关系的处理及接触对的建立方式进行了研究;分析了单元类型、接触关系等因素对有限元计算结果的影响;提出了针对不同分析需求的风力发电机组法兰-螺栓连接有限元分析方案;为风力发电机组法兰-螺栓连接结构的设计和强度分析提供理论基础。

    2015年08期 v.33 1185-1190页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K]
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  • 基于菲涅尔聚光的太阳能砷化镓电池热特性分析

    李彦洁;闫素英;仲伟浩;雷胜楠;田瑞;包俊江;

    以菲涅尔三级聚光器和三结砷化镓太阳电池芯片为研究对象,利用Trace Pro模拟菲涅尔高倍聚光条件下电池芯片表面的能流密度分布,并将结果导入ANSYS中作为三结砷化镓太阳电池芯片的边界条件。通过有限元模拟了电池芯片的温度和热流分布,并利用热-结构耦合分析法,得到了电池芯片的热应力分布。结果表明:三级聚光器能有效提高聚焦光斑能量均匀性、增大系统接收角,从而降低热应力,提高光伏系统的整体性能。

    2015年08期 v.33 1191-1195页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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  • 风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型

    侯建朝;胡群丰;周兵兵;

    建立了风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型。首先调度风电和电动汽车协同入网,优化电动汽车充放电时间和功率来适应风电和负荷的波动,最大程度地消纳风电,减少净负荷峰谷差;然后对火电机组负荷进行经济分配,达到可调度协同并网的经济性。对可入网电动汽车数量进行敏感性分析,结果表明,电动汽车入网数量越多,削峰填谷效果越好。文章通过算例证明了所提模型的有效性和合理性。

    2015年08期 v.33 1196-1202页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 聚光条件下螺旋式微通道散热器传热性能研究

    雷胜楠;闫素英;赵聪颖;杨玉成;田瑞;王胜捷;

    基于高倍聚光砷化镓电池冷却问题,研究螺旋式微通道散热器结构尺寸、冷却水流速等参数对光伏光热系统性能的影响,得到了系统热、电效率随高导热陶瓷基板(PCB板)尺寸、流道圈数的变化规律。研究表明:PCB板尺寸对电池表面温度影响较小,当其长度为30~127 mm时,随着长度的增加系统热效率降低,电效率升高,总效率降低幅度小于1%;随着流道圈数的增加,电池表面温度、系统热效率及总效率先迅速降低后再缓慢升高,电效率则相反;在直射辐照度(DNI)为1000 W/m2、聚光倍数为811X条件下,微通道螺旋圈数为6圈时,可得到较高的电效率和冷却效果,当流速为0.55 m/s时,电池表面平均温度为79.34℃,出口流体温度为68.32℃,可作为膜蒸馏系统驱动热源。该研究对砷化镓电池微通道散热器优化、提高光伏光热系统综合效率,实现能源梯级利用提供理论依据。

    2015年08期 v.33 1203-1208页 [查看摘要][在线阅读][下载 966K]
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  • 可再生能源在节能建筑中的应用

    张晓明;路世翔;高姗;郑涵之;

    以某被动式节能示范工程为例,阐述太阳能和地热能等可再生能源利用技术在节能建筑中的应用,其中包括太阳能集热蓄热墙体技术、太阳能光伏发电技术、地道风升温技术及窑洞建筑技术等,为我国寒冷地区和夏热冬冷地区建筑的节能设计提供工程实践经验。

    2015年08期 v.33 1209-1213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]
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  • 能源与气候变化领域研究热点及主要趋势

    张旭;齐天宇;张达;欧训民;张希良;

    能源与气候变化问题关系着人类可持续发展,是世界各国共同面临的严峻挑战。中国正处于经济快速增长时期,实现绿色低碳经济转型,解决能源与气候变化问题,既是国内突破资源环境制约,实现可持续发展的迫切需求,也是在国际应对气候变化进程中必须采取的战略选择。文章基于国际能源与气候变化前沿期刊,对相关研究热点进行了梳理、识别和分析,发现能源技术创新与国际合作、应对气候变化国际谈判与国际治理制度、能源体系变革与低碳发展路径等方面是学界重点关注的领域;提出国内应该强化在能源与应对气候变化领域的基础科学问题、评价体系以及国际合作机制等方面的研究。

    2015年08期 v.33 1214-1218页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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  • 户用太阳能沼气池的研究与设计

    李俊瑞;李凌琨;陈传玮;

    针对北方地区户用沼气池冬季无法正常产气的问题,文章对比分析了各种形式的沼气池保温加热方式,明确了太阳能沼气池的优势;本着高效、经济、实用的原则,对户用太阳能沼气池热力系统进行了研究与设计:采用蛇形管加热器底部加热方式;运用TRNSYS,CFD软件对系统模块进行验算,确定了太阳能集热器最佳进出口水温度分别为25℃和45℃;优化设计了循环水箱和蓄热水箱结构尺寸;研发了水循环加压装置,形成无动力热水循环;加装自控元件后,可实现系统自动化运行。经测算,该系统总计投资约9 000元,回收年限为2.8 a,具有很好的经济性、实用性和社会效益,可作为太阳能沼气池推广应用的参考依据。

    2015年08期 v.33 1219-1224页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
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  • 生物质燃气预混层流燃烧特性的实验研究

    翟越;李国岫;孙作宇;李洪萌;

    在密闭燃烧容器中对常温、常压环境下的生物质燃气预混层流燃烧特性进行了实验研究,研究了不同燃气组分、不同当量比对生物质燃气预混层流火焰传播速度、火焰表面拉伸率和层流燃烧速度的影响规律。研究结果表明:发酵法制取的生物质燃气中甲烷含量越高,其层流火焰传播速度就越快;相同尺寸的火焰锋面上拉伸率越大,层流燃烧速度则越快;随着当量比的增大,层流火焰传播速度、层流燃烧速度呈现出先增大后减小的趋势。

    2015年08期 v.33 1225-1230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K]
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  • 生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究

    詹昊;苏德仁;潘贤齐;张家平;

    通过对生物质气化燃烧技术在工业锅炉行业应用项目的技改,进行了生物质燃气替代传统化石燃料工业锅炉应用研究,分析了技改特点及运行特性,对比了技改前后污染物排放及蒸汽综合成本,讨论了技改及推广遇到的问题并提出了解决方案。结果表明:生物质燃气供热在燃气品质、产能、工艺条件、生产规律方面表现出良好的运行特性;相比原燃料重油,技改后生物质燃气供热污染物满足排放标准,SO2减排30余t/a,NOx减排7 t/a,蒸汽综合成本减少约60元/t,前景较好。基于项目技改及推广遇到的问题,如工业锅炉适应性、生物质原料供应风险、技改项目推广的市场风险等,合同能源管理是促进技改项目推广的有效合作模式。

    2015年08期 v.33 1231-1237页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • 煤粉燃烧过程中富钙生物油脱硫脱硝特性

    时澜;李顺;张谋;王贤华;张世红;陈汉平;

    富钙生物油充分结合了生物质的可再生性及有机酸钙盐的高脱硫脱硝性,是一种优质的环保型脱硫脱硝剂,对煤燃烧过程中污染物的脱除有重要的意义。文章利用连续燃烧实验装置,研究了温度(T)、过量空气系数(a)、钙硫比(Ca/S)等因素对富钙生物油在煤燃烧过程中脱硫、脱硝特性以及联合脱除特性的影响,并与醋酸钙、石灰石的脱硫脱硝性能进行了比较。研究表明:富钙生物油脱硫效率在900℃左右达到最大值,高达90%左右;脱硝效率在1 200℃左右达到最大值,为55%左右;富钙生物油同时脱硫脱硝较适宜的Ca/S为2~3;为保证较高的脱硫脱硝效率,过量空气系数不宜太高;3种钙基中,富钙生物油脱硫脱硝性能最好,具有很好的应用前景。

    2015年08期 v.33 1238-1244页 [查看摘要][在线阅读][下载 1279K]
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  • HT-PEM燃料电池组合流场的性能模拟

    陈士忠;夏忠贤;张旭阳;吴玉厚;

    为了研究流场结构对HT-PEM燃料电池性能的影响,运用多物理场直接耦合分析软件(COMSOL Multiphysics),对由两种流道组合而成的4种流场(两种单一流场与两种混合流场)的HT-PEM燃料电池进行了数值模拟。在相同的操作条件下,得到了4种组合流场的极化曲线、阴极氧气浓度变化及阴极流道中心压力变化情况。对模拟结果进行分析和比较得出:阴极氧气浓度和阴极流道中心压力均沿着气体流动方向逐渐降低,其变化主要发生在流道的拐角处及渐变处;综合考虑输出电流密度、气体传质及气体在电极各处分配的均匀性等因素,蛇形渐变流场的整体性能最好,阳极普通蛇形流场/阴极蛇形渐变流场组成的混合流场其次,普通蛇形流场再次,阳极蛇形渐变流场/阴极普通蛇形流场组成的混合流场最差。模拟结果对HT-PEM燃料电池结构的优化和设计具有重要的指导意义。

    2015年08期 v.33 1245-1251页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K]
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  • SMFC处理不同浓度垃圾渗滤液的效果及产电性能

    高秀红;刘子明;赵玲子;朴明月;滕洪辉;李国华;

    构建沉积型微生物燃料电池(SMFC),并考察不同渗滤液浓度条件下SMFC的降解效果及产电性能。结果表明:高、低渗滤液浓度条件下SMFC对污染物质均有较好的去除能力,COD去除率分别为95%,79%,氨氮降解率分别为81%,72%;厌氧污泥中挥发性悬浮固体去除率分别为19.6%,16.4%;稳定运行时,SMFC产电均呈周期性变化,最高输出电压分别为0.261,0.078 V(外阻为1 000Ω),功率密度分别为10.35,0.204 m W/m2。因此,SMFC可实现对垃圾渗滤液的除污产电一体化,且高浓度渗滤液条件下SMFC具有更好的运行效果及产电性能。

    2015年08期 v.33 1252-1256页 [查看摘要][在线阅读][下载 694K]
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  • 不同类型乳化剂复配在微乳化生物柴油中的研究

    李蕴颖;孙坚;杨敬一;徐延学;徐心茹;

    采用油酸和二乙醇胺进行酰胺化反应,得到油酸二乙酰胺乳化剂。当油酸与二乙醇胺摩尔比为1∶1.2时,反应得到的合成产物——油酸二乙酰胺,对生物柴油微乳化效果最佳。通过对油酸二乙酰胺与不同碳链数的醇类助乳化剂以及不同类型的表面活性剂(如NP-4,LAS,Span80,Tween80和CTAB等)进行复配,结果表明,质量分数为3.24%的ODEA,2.16%的NP-4和0.6%的正丁醇复配的乳化剂具有最佳的微乳化效果。动态光散射粒径分析结果表明,制备的微乳液平均粒径为18 nm,微乳化生物柴油的颜色透明,稳定性良好。

    2015年08期 v.33 1257-1262页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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  • 低温下生物柴油的触变特性研究

    陈五花;王业飞;丁名臣;史胜龙;

    触变性是一种重要的流变学性质,这种性质的研究对于生物柴油的输送及安全性有着重要的意义。低温下利用应力控制流变仪分析了剪切速率和剪切时间对不同原料制备的生物柴油粘度的影响,结果表明,低温下生物柴油的粘度不仅与剪切速率有关,且随剪切时间的延长而降低,表现出明显的触变性。以此为基础研究了各种历史条件下生物柴油的初次裂降规律,同时分析了三参数和四参数触变模型对地沟油生物柴油不同温度、不同剪切速率下初次裂降曲线的拟合效果,结果表明,四参数双曲模型的拟合效果最理想。对四参数双曲模型中的参数与温度、剪切速率的关系进行进一步分析,并对最大剪切应力、平衡剪切应力与剪切速率的关系进行了曲线拟合,结果表明,两者与剪切速率呈直线关系。

    2015年08期 v.33 1263-1268页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K]
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  • 秸秆类生物质隧道式沼气发酵技术与装置研究

    张心才;邓佳佳;张建军;

    传统隧道式沼气池由于工艺落后、产气率低,已很难适应现代沼气事业的发展。通过对传统隧道式沼气池中发酵原料的存在状态与运行方式,原料、沼气菌、水三者之间的接触方式以及发酵特点的分析,指出了传统隧道式沼气池存在的问题。针对存在的问题,研究出一种新型隧道式沼气发酵装置,发酵原料在新型隧道式沼气发酵装置中的存在状态由原来的混乱、自然分层、堆集变成了可控、有序排列、悬浮,沼气池的容积率、产气率和原料利用率变得更高,原料适应范围更广,管理更简单,使定量管理沼气发酵成为可能。

    2015年08期 v.33 1269-1273页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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  • 钾盐对纤维素热解特性的影响

    李顺;王贤华;陈应泉;杨海平;邵敬爱;陈汉平;

    利用微型热解系统,研究500℃终温条件下,钾盐(K2SO4,KNO3,K2HPO4,KOH)对纤维素热解特性的影响。收集炭、焦、重油、轻油、气5种产物,计算各产物产率,分析结果表明,钾盐添加作用下,钾对热解存在主要影响,盐本身理化特性存在次要影响。利用气质联用仪(GC-MS)对重油和轻油进行分析,发现糖、苯类物质主要集中于重油,而醛、酮类物质主要集中于轻油,钾盐显著降低了糖类产物产率,增加了酮类、环烷烃类物质产率。利用X射线光电子能谱仪(XPS)对浸渍样、热解炭、焦含碳官能团进行分析,结果表明,热解后,热解炭与热解焦具有类似的含碳官能团分布,但热解炭中以芳香环中的C=C官能团为主,含氧官能团主要为羰基-CO-而热解焦中另外含有-COO-官能团。

    2015年08期 v.33 1274-1280页 [查看摘要][在线阅读][下载 621K]
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  • 科技论文参考文献编排格式

    <正>1专著、论文集、学位论文、报告[序号]主要责任者.文献题名[文献标识类型].出版地:出版者,出版年.起止页码(可选项).[1]刘长浥,王伟胜,赵海翔,等.风力发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.42-76.[1]Liu Changyi,Wang Weisheng,Zhao Haixiang et al.Wind Driven Generator[M].Beijing:China Electric Power Press,2009.42-76.

    2015年08期 v.33 1281页 [查看摘要][在线阅读][下载 580K]
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  • 《可再生能源》杂志自办发行启事

    <正>尊敬的读者:为提高期刊发行效率,扩大期刊影响,方便读者与编辑部的联系,自2016年起,《可再生能源》杂志将自办发行。《可再生能源》杂志自1983年创刊以来,得到了可再生能源与新能源领域广大科技工作者的全力支持和倾心爱护,使《可再生能源》杂志取得了长足的进步。目前,《可再生能源》杂志是全国中文

    2015年08期 v.33 1282页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
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