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摘要:依据于大量变工况试验所获得的75t/h循环流化床锅炉固体物料浓度沿炉膛高度的分布曲线,在分析不同负荷下各流动区域出口固体物料浓度及其平均固体物料浓度随运行主导因素(运行风速)变化规律的基础上,建立了数学模型并研究循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性,仿真研究了主蒸汽压力、床温、炉膛出口烟气含氧量、料层差压随给煤量、一次风量、二次风量、排渣率及燃烧率的阶跃响应,其结果和试验及相关研究成果基本一致.同时仿真研究了主蒸汽压力随汽机调门开度的阶跃响应.文中给出了可用于控制系统设计的燃烧系统的传递函数阵,分析了影响动态特性的因素,为循环流化床锅炉燃烧系统的控制策略研究建立了平台.
摘要:针对所构建的以CO2接受体法气化为基础的新型近零排放煤气化燃烧利用系统,以热力学平衡计算软件包FactSage 5.2来预测气化炉及燃烧炉的产物组成.在此基础上建立了基于物质平衡、能量平衡的系统效率计算方法.以提高系统效率为目标,对系统压力和气化炉碳转化率这两个重要参数进行了优化.结果表明,系统效率随操作压力和气化炉碳转化率增加而呈上升趋势.在综合考察压力和碳转化率对系统效率、气化炉和燃烧炉性能的影响规律后,比较合适的系统压力和气化炉碳转化率分别为2.5 MPa和0.7.在该运行参数下,系统发电效率达到了62.1%.若采用先进的氧离子输送膜(ITM)制氧方法,系统效率可提高1.3%.
摘要:《中国电机工程学报》(半月刊)是学术性刊物,主要报道电机工程领域的新理论、新方法、新技术和新成果。参考文献要求如下:
摘要:针对现有径向基函数(RBF)神经网络训练算法在非线性动态系统大范围辨识中的不足,借鉴免疫原理,提出了一种新颖的RBF神经网络在线学习算法,通过分析RBF神经网络学习过程和免疫系统的相似性,采用免疫记忆、克隆选择、扩增和细胞凋亡机制在线动态调节网络隐层节点,并确定相应的数据中心和宽度,从而使网络具有在线学习和记忆新样本的功能,并将该网络应用于某300MW火电机组主汽压的多工况辨识.实验结果表明该算法不仅能精简网络的结构,而且能很好地适应对象的时变特性.
摘要:利用炉内三维燃烧工况实时可视化检测系统获得的炉内烟气三维温度分布及炉膛辐射能信号,计算炉内水冷壁二维表面非均匀辐射热流分布.以此作为边界条件,建立锅炉蒸发系统分布参数动态模型,反映壁面热流密度、壁面温度、质量含汽率、质量流速等热力参数在蒸发受热面上的动态分布,以及汽包压力、水位、出口蒸汽流量的动态变化.对模型中与对象有关的两个主要参数--汽包出口流量方程系数和炉内烟气等效射线长度,进行了辨识计算,以适应大范围负荷变化的需要.
摘要:在主燃区过量空气系数α=0.9,针对不同的二次风摆角和停运不同的一次风,利用PDA测试系统对冷态模化的炉膛再燃区域气固两相流场的速度和粒子粒径进行了6种工况的测量,研究了不同工况下再燃喷口射流在炉膛中的穿透性能.试验表明增大二次风的摆角使得再燃射流在炉膛中的穿透性能明显减弱,停用不同一次风对再燃风的射流的影响相对较小,速度衰减规律与之相反.各工况在xy、zx平面气流混和特性基本一致,气流法向yz平面气流混和特性差异较大.
摘要:利用Helmholtz积分方程,研究了锅炉换热器管壁表面对声波的多极子散射行为,给出了计算换热器管壁表面声场分布的数学模型,数值计算了入射声波频率和炉内管道间距对管壁表面散射声场的模态影响特征,得出了管道壁面散射声场的频率响应存在尖锐的峰值特征,分析了声场峰值特征是由于管道的多极子声散射波发生相互干涉的物理机理,讨论了壁面声场出现干涉加强时的声波频率和管排几何结构的关系,为锅炉换热器管道声学无损检测技术(ANDT)和声波节能技术(SSCT)提供参考.
摘要:湿空气透平循环是一种高效环保的热力循环,其关键部件--饱和器中工质(湿空气)压力非常高.在计算高压、低温条件下的湿空气热力学参数时,把湿空气看作理想气体会产生很大的偏差,该文运用对应态原理对高温高压湿空气的第二和第三维里系数进行研究.以计算非极性分子的三参数对应态方程为基础,引入了一个扩展对应态参数θ,利用四参数对应态方程对水和湿空气的第二和第三维里系数进行了计算.第4个参数的引入有效地反映了水在低温高压区氢键缔和的影响,改善了水和湿空气第二维里系数在整个温度区的精度,与ASHRAE的研究项目提供的湿空气第二维里系数数据吻合较好.对水蒸汽和湿空气的第三维里系数也进行了预估计算.
摘要:燃煤电站烟气中存在着1~50μL/L左右的SO3蒸汽,当烟气温度低于酸露点时,硫酸蒸汽在烟囱低温面冷凝沉积生成酸液,对烟囱造成腐蚀,影响烟囱的运行寿命.冷凝酸液的沉积速度是决定低温面腐蚀速率和寿命的关键因素.基于CFD软件平台,采用了修正的逸度方程和热力学相平衡理论,建立了传质模型,对烟囱冷凝酸液的沉积速度进行数值预测.文中具体讨论了烟气中硫酸蒸汽含量、水蒸汽含量、壁面温度和烟气流速各因素对硫酸冷凝速度的影响,定量地模拟出烟囱在不同条件下硫酸冷凝沉积速度.模拟结果与已有文献的试验结果吻合良好,可以用于烟囱的寿命预测和防腐设计.
摘要:旋流扩散燃烧广泛存在于各种燃烧装置中,低污染燃烧器研制中数值模拟已经成为一种有效的手段.发展一种合理而又经济的适用于工程实际的湍流燃烧模型是数值模拟的关键.该文用作者提出的统一二阶矩(USM)湍流燃烧模型对旋流数为0.78,环缝燃料进口的丙烷-空气旋流扩散燃烧进行了数值模拟.模拟所得到的有燃烧时的3个方向的时平均速度和脉动速度、温度以及燃料、氧和二氧化碳浓度分布,都和文献中的实验结果符合很好,从而再一次说明了统一二阶矩模型的合理性.模拟和实验结果都表明,环缝燃料进口使湍流趋于均匀和各向同性,并且强化了燃烧.
摘要:以Fluent软件为平台对高温多相流风洞的收缩段和水平试验段进行数值模拟.采用标准k-ε模型模拟气相流动,颗粒相为拉格朗日离散相模型.网格为非结构六面体网格且在速度及压力梯度变化较大的区域加密.模拟结果表明:收缩段壁面按照维氏曲线设计,气流稳定加速,壁面附近气流没有出现分离情况;收缩段出口速度均匀;试验段内沿程速度大小的均匀性降低但方向的均匀性增加.煤粉颗粒进入风洞试验段后,沿程两相速度差异逐渐减小,颗粒运动速度趋于稳定.模拟计算结果可供高温两相流风洞设计参考.
摘要:利用以工业石灰,粉煤灰和添加剂制备的高活性吸收剂在循环流化床上进行了脱硫实验,通过对床内流场和温度场的分析,建立了快速流态化下循环流化床的物理模型;在此基础上,针对床内喷水增湿活化脱硫时吸收剂的三种不同物态:新鲜干燥颗粒、干燥再循环颗粒、含水颗粒,分别建立了与之对应的表面覆盖模型、气固反应模型、浆滴脱硫模型;总结得到了快速流态化下烟气循环流化床总的脱硫模型;同时利用模型模拟了各种参数对脱硫效率的影响.经实验验证模型误差在5.2%以内,较以往模型具有更高的精度.该模型对于揭示在快速流态化下循环流化床脱硫过程具有重要意义.
摘要:状态反馈极点配置对于大惯性锅炉汽温对象来讲是一种有效的控制方法.该文针对锅炉汽温的动态特性及控制方式的特点,提出了两种基于代数运算的简易极点配置方法,其一据二项式定理,将被控对象整定为时间常数可成倍减小的多阶惯性环节;其二利用代数运算实现了极点的任意配置.该配置方法避免了采用常规极点配置方法时较为繁琐的矩阵运算,便于工程应用,且极点配置过程以减小汽温对象的惯性时间和加快对象的响应过程为核心,有直观的工程物理意义.最后,利用某300MW火电机组汽温模型,验证了该极点配置方法的有效性和优越性.
摘要:从1995年Hsu等提出驻涡燃烧室至今,在不到10年时间,驻涡燃烧室经过了4代的发展,也越来越接近实际应用.该文设计实验用轴对称三维驻涡燃烧室,利用testo360对燃烧室的出口温度场及污染物排放进行测量,实验结果显示:驻涡燃烧室凹腔后体吹气能够大幅度降低NOx排放;然后通过PIV(粒子成像测速仪)技术对驻涡燃烧室冷态流场进行测量,探讨驻涡燃烧室降低污染排放的机理,试验结果显示当驻涡燃烧室在低污染工况下凹腔内确会出现双涡结构,进一步证明双涡结构对降低燃烧室污染排放物的贡献.
摘要:多电平变流器具有输出谐波小、功率容量大、电磁兼容性好等特性而越来越引起人们的重视.随着超导储能技术的发展,电感储能效率的不断提高,在某些大功率应用场合,电流型逆变器也将发挥出其特定的优点.因此,电流型多电平逆变器拓扑和控制策略的研究具有一定的实际意义.文中提出了一种三相5电平电流型逆变器拓扑,并分析了其工作原理.对多载波PWM控制方法进行简化,采用两个相位相反的三角载波得到3电平信号,经过解耦处理,得到了一种适合于该拓扑的5电平PWM开关控制策略,并进行了仿真验证.最后,建立了一个三相5电平CSI的实验系统,对文中所给的拓扑和控制方法进行了验证.
摘要:提出了一种新的单相双BOOST-APFC拓扑结构和相应的系统控制策略,系统采用DSP实现全数字控制.分析了主电路的拓扑结构及相应的控制模式,提出了基于数字控制的PFC的实现方法.分析表明,上下双侧PFC电路可以进行独立控制,且双侧直流母线电压分别仅与本侧的控制相关.理论分析和仿真表明,该系统具有很高的输入功率因数和较小的输入电流谐波.实验结果验证了理论分析的正确性,在5kVA高频模块化UPS样机中实际测试的输入功率因数为cosφ=0.987,输入电流的总谐波畸变率ηTHDi=8.32%,且同时获得稳定的、动态性能良好的直流母线电压输出.
摘要:将导致潮流无解的故障的联动切负荷方案分解成恢复潮流解和切负荷量优化2个子问题.为恢复故障后的潮流可解性,提出了一种快速恢复潮流解的切负荷算法,进而利用基于灵敏度的线性优化消除恢复潮流解后的系统越限现象;若恢复潮流解后系统不存在越限现象则通过扩展潮流方程减少切负荷量.IEEE24节点和我国某实际682节点系统的算例表明本文所提方法简单、有效.
摘要:针对多输入多输出系统研究了输出函数在非线性控制设计中的作用,指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置,并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式.讨论了通过将输出函数选取为多状态量的线性组合形式来实现对系统闭环极点进行配置的方法.在多输入多输出系统中,针对凝汽式汽轮发电机给出应用实例.举例中讨论了通过将输出函数选取为发电机端电压Uf、转子角速度ω、转子角加速度ω、输出有功Pe等状态量的线性组合来设计出具有多性能指标的非线性控制律,以改善系统的动、静态性能.仿真结果表明所提出的控制律不仅能明显地提高发电机的动态稳定性,而且能准确地将发电机的端电压Uf和输出有功Pe控制在其给定值上运行,不会因受扰而发生偏移.这表明所提出的控制律能很好地协调系统的动、静态性能.