王青祥:超低浓度瓦斯流化蓄热稳燃的热质传输机理研究

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-06-12

王青祥,现任中国矿业大学安全工程学院党支部书记、青年教师发展委员会副主任,副教授,博士生导师,工学博士(后)。从事煤基能源清洁低碳发电基础研究及技术开发工作。

依托项目名称:超低浓度瓦斯流化蓄热稳燃的热质传输机理研究

个人简介:

王青祥,现任中国矿业大学安全工程学院党支部书记、青年教师发展委员会副主任,副教授,博士生导师,工学博士(后)。从事煤基能源清洁低碳发电基础研究及技术开发工作。

围绕能源电力领域重大需求,前期在哈工大秦裕琨院士指导下,致力于电站锅炉煤炭清洁燃烧发电理论研究与工程应用,开发的新型旋流和W火焰燃烧技术性能达到国际领先水平。面对国家“双碳”战略需求,基于当前工作所在的“双一流”学科平台 (矿业安全学科—全国排名第一的“A+”学科),在周福宝教授 (2023年工程院院士增选有效候选人) 指导下,聚焦研发煤矿低浓度瓦斯低碳燃烧发电新技术。

现入选江苏省重点人才计划,主持国家自然科学基金2项 (面上、青年)、江苏省自然科学基金、中国博士后科学基金2项 (特别资助、面上) 等,以及国家能源集团等企业科技攻关项目。以第一作者发表高水平论文20篇【18篇SCI论文的平均影响因子大于7.5,2篇EI论文】;授权发明专利20余件;获省部级和行业协会科技奖励2项。现为国内外多个高水平学术期刊的科学编辑和青年编委。

依托项目简介:

项目名称:超低浓度瓦斯流化蓄热稳燃的热质传输机理研究

关 键 词:煤矿瓦斯;蓄热燃烧;热质传输;低碳发电

项目摘要:

我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要中首次提出要加大甲烷等其他温室气体的控制力度。传统煤炭开采技术下抽采瓦斯排放量巨大,超低浓度瓦斯 (浓度低于5%的抽采瓦斯) 占比近60%,因此必须重视煤矿低浓度瓦斯特别是超低浓度瓦斯的利用,助推煤矿行业绿色可持续发展以及“双碳”目标实现。

蓄热燃烧具有显著拓宽燃料贫燃极限的独特优势,可用来处理超低浓度瓦斯。针对实际抽采瓦斯浓度和流量波动大、含尘量高的特点,关键是如何实现蓄热燃烧持续稳定运行。申请人提出了磁场调控下超低浓度瓦斯流化蓄热稳燃新方法,实现该方法的前提必须探明磁场诱导的气固两相动态流动行为、相间动态传热过程、燃烧反应性变化的耦合机制。本项目将实验与理论模拟相结合,研究磁场调控粗细颗粒流化动力学行为及相间传热机理,并在阐明多组分含瓦斯混合气着火与燃烧极限特征的基础上,揭示非稳态瓦斯流化燃烧反应性动态变化及磁场响应稳燃调控机制,最终实现从瓦斯浓度和流量波动到磁场响应稳燃调控的信息传递,将为开发出安全、高效的超低浓度瓦斯流化蓄热燃烧技术及其工程实践提供理论依据。


图1与课题组博士毕业生合影留念


图2 指导学生开展实验研究


图3煤矿井下开展工业示范应用