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中国电机工程学报 2007年第08期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志发电

燃煤细颗粒和颗粒团动力学特性的比较1-4

摘要：为研究颗粒团的动力学特性，利用可视化技术对声波场中颗粒和颗粒团的声波夹带进行了实验研究。在相同的实验条件下，拍摄到大颗粒团和小颗粒的声波夹带位移振幅分别为12．6μm和12．5μm，相对应的张驰时间比约为1；用扫描电镜观测低压电称冲击器（ELPI）收集到的颗粒和颗粒团，发现在同一级收集盘上，能收集到较大的颗粒团和较小的颗粒，再次证明了大颗粒团和相应的小颗粒具有相近的空气动力学特性。利用颗粒团的分形特性对可视化实验中颗粒团的声波夹带进行理论分析，计算得到实验中观测到的颗粒团和颗粒的张驰时间比为1．03，与实验结果吻合。这说明与相同质量的单颗粒相比，具有分形体特征的颗粒团的气流跟随性被增强，可能不利于利用惯性分离的方法脱除气流中的颗粒团。

矿物成分对超细化煤粉燃烧特性影响的实验研究5-10

摘要：采用热天平研究了超细化鹤岗、铁法、准葛尔3种脱灰煤样（HCl/HF脱灰），及分别添加NaOH、KOH、MgO、CaO、Al2O3和Fe2O3矿物成分制成试验样品的燃烧特性。实验中气体流量为50mL／min，氧气体积百分比浓度为20％，升温速率为20℃／min。通过对所获得的热失重（TG）和失重微分（DTG）曲线的分析，比较了各种矿物质对3个煤种燃烧特性的影响。结果发现，NaOH、KOH使鹤岗、准噶尔和铁法煤的脱灰样品的着火降低50℃左右，最大失重速率温度和活化能降低：Fe2O3提高了3种脱灰煤样的着火温度，抑制挥发分反应活性：Mg、Ca、Al、Fe对3种脱灰煤样影响不同，与煤的品种有关。

基于支持向量机与遗传算法的灰熔点预测11-15

摘要：为了提高估算煤灰熔点的精度，文中采用支持向量机算法对求解灰熔点问题进行了建模，并利用遗传算法对支持向量机模型的参数进行了优化，获得了最优的模型参数。支持向量机模型将灰成分作为输入量，煤的灰熔点兀作为输出量，用试验数据对模型进行了校验和参数的寻优，利用优化后的模型对单煤和混煤灰熔点进行了预测，并将预测结果与实验结果进行了对比，结果表明，优化后的支持向量机模型实现了对单煤和混煤灰熔点较精确的预测。支持向量机可用于小样本问题的学习，计算速度快，提高了实时处理与预测能力。

循环流化床垃圾焚烧炉固体残留物的特性研究16-21

摘要：在对流化床垃圾焚烧炉的固体残留物——飞灰、积灰和底渣进行化学成分、微观形态、元素分布和物相分析的基础上，对其特性进行了全面的了解。分析结果表明：飞灰表现为高钙低硫，具有较强的积灰倾向，飞灰中的Ca主要来自垃圾；尾部烟道各受热面区段的飞灰性质变化不大，飞灰的微观形态极不规则，没有熔融球化痕迹；飞灰中的主要物相为石英和钙的硅酸盐；尾部烟道受热面积灰主要为Ca—S型积灰，烧结致密化强化了积灰的持续生长，积灰内部有明显的多相反应痕迹，致密的烧结结构与松散烧结颗粒交互存在：积灰中的主要物相是CaSO4；底渣的性质复杂多变，高密度、高硬度和高熔点物质为其主要成分。

超细煤焦的细度对再燃还原NO的影响22-25

摘要：以烟煤和褐煤混煤超细煤粉制作的煤焦作为再燃燃料，用N2，O2，CO2，NO配制模拟烟气，在立式携带流反应器中进行了煤焦再燃还原NO的实验，研究了超细煤焦的细度对炉内1300℃高温烟气中再燃还原NO的影响。结果表明：①NO的还原效率随着超细煤焦细度的提高而增大；②在再燃燃料比为20％～25％、再燃区的初始氧浓度为2％～4％的工况范围内，煤焦细度对NO还原效率的影响显著；⑧在其它情况相同的条件下，当煤焦细度由154μm筛下提高到7μm筛下时，再燃还原NO的效率增加幅度不大；当煤焦细度由71μm筛下提高到45μμm筛下时，再燃还原NO的效率大幅度增加；④NO还原效率与煤焦粒径的2次方成反比。

改性活性炭对模拟燃煤烟气中汞吸附的实验研究26-30

摘要：为了获得消耗量小、性能高效的燃煤烟气脱汞吸附剂，采用活性MnO2浸渍、FeCl3浸渍和不同温度下渗硫等方法，对活性炭进行了改性，制得一系列改性活性炭吸附剂。采用固定床吸附的方式，对吸附剂在不同条件下的吸附效果进行了测试，筛选出3种高效、廉价的吸附剂，分别为活性MnO2浸渍活性炭、FeCl3浸渍活性炭和600℃渗硫活性炭。和原活性炭吸附剂相比，改性活性炭吸附剂对汞蒸气的吸附能力有较大提高，有效吸附时间大大增加，在有效吸附时间内，穿透率大大降低。改性后的活性炭吸附能力大大提高的原因在于，其吸附过程中，除了物理吸附，还发生了化学吸附。

神华煤结渣倾向和结渣机制研究31-36

摘要：神华煤是我国储量大、发热量高的优质动力煤，但因其灰熔点低、易结渣，燃用神华煤的锅炉经常遇到严重的结渣问题。该文在0．25MW燃烧试验台架上对比研究2个典型煤种，即神华煤和新汶煤（高结渣倾向和低结渣倾向）的结渣动态过程，使用扫描电镜（二次电子成像）和X射线衍射仪分别研究了神华煤燃烧过程中不同部位沉积样品的形貌学和晶相组成。结合灰污热流仪测试结果，提出了沉积灰渣的平均脱落周期和平均热流衰减幅度2个指标，这2个指标能够较好地定量判断不同煤种的结渣倾向。易结渣神华煤的脱落周期和平均热流衰减幅度分别为b≥270min和Aq≥92．7kW／m^2；而不易结渣新汶煤的脱落周期和平均热流衰减幅度分别为Tsh=58．5min和Aq=23．77kW／m^2。重点分析了高铁神华煤中铁的存在形式和转化过程，理论分析和试验结果表明，导致高铁神华煤结渣的一个重要因素是煤中硅酸盐形式含铁矿物质颗粒在炉内产生的粘附性熔融颗粒。

激冷室内合成气穿越液池过程流动特性与带水问题37-41

摘要：采用三维数值模拟方法对德士古气化炉激冷室内合成气穿越液池过程的流动特性以及合成气带水等关键问题进行了研究，探讨了两管（上升管和下降管）间隙、气流速度以及液膜流速对带液量的影响。模拟结果表明：在进水流量保持一定的条件下，气流的带液量随着两管间隙的增加而减少，随着气流速度的增大而增大，并分别获得了带液量与两管间隙、带液量与气流速度的关系曲线；在两管间隙和气流速度一定的条件下，液膜流速对气流的带液量也存在影响，随着液膜流速的增大带液量先减少后增加。

微细腔内甲烷湿空气预混催化重整产氢特性42-48

摘要：针对微动力机电系统易熄火，燃烧效率不高等问题，体力学软件FLUENT6，2和可以计算表面反应的化学反应动力学软件CHEMKIN4．0，对甲烷／湿空气在壁面涂有含稀土的镍基催化剂的微细预混腔中催化重整产氢特性进行了数利用碳氢燃料和湿空气中水蒸气预混催化重整产氢来强化燃烧，以实现微尺度下燃料的持续稳定高效燃烧。针对提出的微细燃烧动力装置内燃料一空气预混腔，联合使用计算流值研究，探讨了微细腔中甲烷蒸汽重整的关键影响因素。结果表明：在微细预混腔内甲烷湿空气预混催化重整中，水碳比、催化壁面温度和混合气质量流量对重整产氢性能有重要的影响。在微细腔内，水碳比为1、温度高于1100K和满足一定发电量情况下相对低的质量流量有利于高产氢量、高重整效率和相对低的水蒸气残余量。在催化壁面温度恒定为1100K、水碳比为1、甲烷的质量流量为6．5g／h以及甲烷和湿空气的质量流量比为0．2情况下，出口氢气质量浓度可达3．5％。

有蓄冷器的联供系统优化运行49-53

摘要：分布式供能系统的应用具有很好的经济性及环保性，但同时需要对系统的运行进行精心设计，以保证能量的长期供需平衡。该文在“分时电价”的政策下，研究了一个由联合循环机组、吸收式制冷机、压缩式制冷机、蓄冷器组成的冷电联供系统的运行优化问题。采用外推近似法对优化问题进行求解，以日综合运行经济效益最高为目标函数，在满足给定冷负荷的基础上，确定优化的运行模式，并对蓄冷器的使用对系统的运行策略和经济性带来的影响进行了研究。算例计算结果表明，在“分时电价”的政策下，蓄冷器的使用增加了系统的运行灵活性，能带来较大的经济效益。计算也验证了优化运行方法的有效性。

火电机组热力系统的自适应汽水分布状态方程54-58

摘要：该文以热力学第一定律和质量守恒定律为基础，通过分析大量的热力系统的结构特点，导出火电机组热力系统自适应汽水分布状态方程，该方程首次将热力系统的结构变化因素（如加热器解列、疏水方式的改变等）引入到了方程中，不但能适用于结构一定的任意形式的热力系统，而且能自适应于结构发生随机的、动态变化的热力系统。从而为热力系统的分析计算，特别是为结构发生动态变化的热力系统的理论分析计算和在线监测提供了一种新的工具。

抽汽压损对机组热经济性的影响59-63

摘要：基于热力系统结构矩阵，通过严密的数学推导，给出了定流量条件下抽汽压损对机组热经济性影响的计算模型。该计算模型针对不同型式的加热器进行了讨论，并给出了具体的数学表达式，应用时不需要单独计算压损变化对锅炉吸热量的影响。同时该模型全面考虑了热力系统的结构特点及辅助汽水系统，真实反映了压损给机组带来的热经济性影响，为火电机组节能降耗以及热力系统定量分析提供了理论依据。以600MW机组为例进行了算例分析，表明应用该模型在对电厂进行热经济性分析与计算时快速、准确性较高。该模型具有较强的通用性，在电厂热经济性的在线监测系统中有广泛的应用价值。

内燃发电机组冷热电联供系统集成式热管理器的设计64-69

摘要：内燃发电机组冷热电联供系统作为一种分布式能源供应系统，具有能源利用率高，经济性好等优点。在实际运行过程中，需要同时解决缸套水温度控制、余热回收与管理等多个问题。为解决这些问题，该文提出集成式热管理器的概念。该热管理器既可以控制缸套水温度，又可以实现多品位热源输入、多种类热用户热量输出和余热热能管理等多种功能。文中介绍了其运行原理和热管理思路，并基于微型冷热电联供实验系统，给出了热管理器工程样机的具体设计实例。模拟结果表明，微型冷热电联供系统发电功率从空载到满负荷12kW发电的过程中，在不同余热利用工况下，内燃发电机组缸套水进口温度都可以控制在84～89℃，同时具备良好的余热热能管理功能。

基于折息递推最小二乘自适应动态矩阵的过热汽温控制器设计70-75

摘要：针对超临界直流锅炉过热汽温对外界扰动响应快，易发生超温或低温现象，提出一种将动态矩阵预测控制与修正的递推最小二乘算法相结合的折息递推最小二乘（DRPLS）自适应动态矩阵控制策略。通过在动态矩阵预测控制中加入DRPLS算法，降低老数据的影响，增强新数据的作用，提高预测性能。通过调节折息因子，可使模型具有更高的灵活性和适应性。将该方法应用于600MW超临界直流锅炉高温过热系统进行仿真研究，结果表明，该控制策略能较好地适应对象的动态特性变化，且控制系统的性能明显优于常规PID控制器。

基于最小二乘算法的模糊支持向量机控制器及其应用76-80

摘要：介绍了一种基于最小二乘算法的模糊支持向量机控制器，它将模糊控制与支持向量机结合起来，融合了两者的优点，既有不依赖被控对象模型又有泛化能力强等特点。同时采用混据对象的变化，采用遗传（GA）算法在线学习优合学习算法来优化控制器参数，即先采用最小二乘算法离线优化支持向量机（SVM）性能参数，建立SVM控制系统，再根化SVM性能参数和模糊比例因子，以使控制器的性能能适应对象的变化而达到最优。火电厂主汽温控制的仿真结果表明这种控制器具有良好的控制性能。

基于模糊粗糙集数据挖掘的汽轮机组故障诊断研究81-87

摘要：针对当前专家系统知识获取瓶颈的难题，提出了基于模糊粗糙集数据挖掘的汽轮机组故障诊断方法。模糊粗糙集理论把知识直接与真实或抽象世界有关的不同模式联系在一起，能有效分析处理不精确、不完整等各种不完备信息，并从中发现隐含的知识，揭示潜在的规律。将汽轮机组故障历史数据进行模糊化及离散化处理，构建故障诊断决策表，以决策表作为主要工具，即“知识库”，采用模糊粗糙集数据挖掘方法直接从决策表中提取出潜在的诊断规则，为汽轮机组提供有效的故障诊断。提出了基于模糊粗糙集的分类规则学习和约简算法，实现了基于模糊粗糙集数据挖掘的汽轮机组故障诊断系统，其诊断正确率达到了88％。实验表明该方法可行，对汽轮机组故障诊断系统的设计具有借鉴意义和深入研究的价值。

基于逆向蒙特卡罗法的煤粉炉内辐射能传递计算88-93

摘要：针对求解煤粉炉内辐射能传递方程时遇到的大辐射源小接收体现象所带来的时间复杂度问题，提出使用三维逆向蒙特卡罗法来提高求解精度和收敛速度。通过从炉内混合介质到辐射能传感器的辐射投影强度的逆向模拟计算，求解了炉内介质的辐射特性参数，并分析了炉内介质辐射特性的变化与辐射能之问的对应关系，计算结果表明该方法能够节省计算时间并提高计算精度。辐射能传递计算的结果给出了300MW煤粉炉内辐射能信号光谱分布曲线，并显示了炉内辐射能随介质物理特性的变化关系曲线，为基于辐射能信号的锅炉燃烧诊断研究提供了理论依据。

熔融碳酸盐燃料电池-燃气轮机混合动力系统特性分析94-98

摘要：文中研究了由熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和燃气轮机组成的混合动力系统。在设计点工况下，MCFC电堆的发电量占系统总发电量的80％，剩下20％的电量由燃气轮机提供。文章在混合动力系统动态数学模型的基础上，结合系统运行的具体过程，通过计算分析，对混合动力系统的动态特性进行了研究。结果表明：当混合动力系统的供给燃料流量变化时，混合动力系统内部各参数均会发生显著的动态变化，从而影响混合动力系统中各部件的运行性能，导致混合动力系统的效率下降。此外，由于各部件之间复杂的相互作用，混合动力系统的负荷响应速度较慢。研究结果还表明，由于供给燃料发生变化而引起的燃气轮机转速的改变，有利于改善混合动力系统的变工况性能。