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中国电机工程学报 2007年第29期杂志 文档列表

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单压过热蒸汽余热锅炉抽汽运行的解析特性1-6

摘要：抽取余热锅炉的部分饱和蒸汽供吸收式制冷或供热是常见的余热利用方式之一。在单压过热蒸汽余热锅炉变工况解析解的基础上，推导出其抽汽运行特性的近似解析解，讨论抽汽运行的典型解析特性。定性分析和解析结果表明，抽汽后余热回收率的变化甚微，接近点温差和节点温差略有增大，但过热器的热端端差迅速下降。近似解析解与数值解对比表明，蒸汽产量的解析解在工况变动较大的范围内是可靠的，过热蒸汽温度的解析解适用于设计工况附近和饱和蒸汽抽汽量不大的情况，基于数值结果给出的过热蒸汽温度拟合式则在工况变动较大的范围内也适用。该解析特性对分析余热锅炉冷、热、电并供的变工况有理论意义，也便于进行初步工程分析、核算。

440t／h循环流化床锅炉颗粒物排放特性的实验研究7-11

摘要：针对440t／h大型燃煤循环流化床电站锅炉，分别在静电除尘器（ESP）前后水平烟道进行颗粒物采样，研究不同燃烧工况变化（包括煤质、锅炉负荷、n（Ca）／n（S）和氧量）对颗粒物排放的影响。分析结果表明：静电除尘器效率随着粒径减小逐渐下降，对亚微米颗粒收尘效率不足90％，排放颗粒物中可吸入颗粒物占据较大的份额，一般在70％-90％左右；随着煤中灰分含量的增加，锅炉负荷的增加，颗粒物排放浓度逐渐增加，静电除尘效率下降；添加石灰石后颗粒物浓度明显增加，CaO对颗粒物凝并和团聚有一定作用，使得静电除尘器前粗颗粒物所占烟尘总量的百分比增加，烟尘颗粒d（0．5）从35．25μm增大到48．50μm；燃烧气氛含氧量增大时，排放颗粒物的粒径逐渐减小，PM1、PM2.5和PM10总排放量都是增大的。

燃煤高钙灰的组成及其演化机制的研究12-16

摘要：采用低温灰化仪、X射线衍射仪和场发射扫描电镜系统研究了小龙潭电厂煤及其高钙飞灰的矿物学特征和化学组成。结果表明：不同高钙灰颗粒化学组成差异较大，颗粒成分呈现出很强的非均质性。依据单颗粒中元素种类及含量建立了高钙灰的分类系列，即：钙氧化物相；钙硫酸盐相；钙硅铝酸盐相和Ca—S—X相（X：Fe，Al，Si，Mg等）。钙氧化物相主要源于煤中含钙碳酸盐的分解；钙硅铝酸盐相组成复杂，其主要源于内在矿物的融合凝并以及外在含钙矿物与外在硅销质矿物的烧结；钙硫酸盐相和Ca—S—X相是含钙矿物的自脱硫产物；外在含钙矿物易形成钙硫酸盐相：而内在含钙矿物易形成Ca—S—X相；Ca—S—X相主要源于脱硫产物CaSO4与硅铝酸盐的结合。

石煤燃烧特性及其类属研究17-22

摘要：采用热重分析方法对3种石煤的燃烧特性和燃烧动力学进行研究，并对石煤的类属进行了探讨。结果表明：石煤具有高灰、高硫和低热值的特点。石煤的燃烧特性与无烟煤相近，但比无烟煤差。采用Popescu法对石煤的燃烧机理进行分析，表明其燃烧过程主要受扩散控制，三维扩散模型控制的反Jander方程是最佳机理函数。采用等转化率法对石煤不同燃烧阶段的活化能进行考察，表明其在着火、燃烧和燃尽各阶段都需要很高的活化能，进一步证明了石煤的燃烧过程是受扩散控制的。以干燥无灰基挥发分Vdar作为分类标准来确定石煤的类属是不恰当的；根据煤阶和燃烧特性及动力学分析判断，石煤属于高变质的劣质无烟煤。

黎开预混燃烧器热声不稳定的试验研究23-27

摘要：为探索燃烧过程中热声不稳定的产生机理，搭建了黎开（Rijke）预混燃烧器热声不稳定研究试验台架，并进行了试验研究。Rijke预混燃烧器为直径40mm，管长1066mm的不锈钢圆管，下端封闭，上端开口；致密堇青石材质的多孔介质稳燃体位于燃烧器四分之一管长处，甲烷与空气的预混气体在稳燃体上方燃烧形成平面火焰作为加热热源。试验发现，化学当量比φ对Rijke预混燃烧器内热声不稳定的强度有重要的影响，维持Rijke预混燃烧器持续燃烧的下限极限化学当量比和上限极限化学当量比分别为0.63和1，75。另外，试验发现了预混燃烧器内热声不稳定的最大强度并非发生在φ=1.0时，而是在φ=1.30左右；并且当1.0≤φ≤1.5时，预混燃烧器内的热声不稳定均维持较高的强度。

两种煤气化工艺下Ni基载氧体链式燃烧联合循环性能模拟28-33

摘要：化学链燃烧能在能量释放的同时有效分离CO2。该文用ASPEN PLUS软件对Ni／NiO／NiAl2O4作载氧体的整体煤气化链式燃烧联合循环系统进行了模拟，研究了管式气化方式和德士古（Texaco）气化办式对联合循环系统性能的影响，并对2种气化系统进行了比较。模拟结果表明，空气反应器温度1200℃，补燃后透半进口温度1350℃，管式气化系统效率为44．36％，德士古气化系统效率为41．81％；空气反应器温度从1000℃升高到1200℃，管式气化系统CO2减排量从174g／（kW-h）减少到75g／（kW-h），德士古气化系统CO2减排晕从260g／（kW-h）减少到1332／（kw-h）：补燃后透平进口温度从1300℃升高到1500℃，管式气化系统效率从43．96％提高到45．53％，德士古气化系统效率从41．14％提高到42．9％；在一定的透平进口温度下，存在最佳压气机压缩比。

细长颗粒流化过程取向性的数值模拟研究34-39

摘要：细长颗粒的循环流化在工业生产中具有非常广泛的应用背景。取向性是细长颗粒的一个重要特性，它对细长颗粒的循环流化具有重要的影响，但国内关于细长颗粒取向性特性的研究还处于起步阶段。文中根据实际冷态循环流化床的结构及运行参数，采用数值模拟方法，对床内的气固两相流场进行了模拟，发现并揭示了细长颗粒的取向性的一些特性。细长颗粒的取向性在水平方向上呈现出均匀性，在竖直方向上表现出较强的不均匀性。细长颗粒多以竖直方向的姿态在提升管内流动；流场风速越大，竖直姿态流动的颗粒数量百分比越大：床高增加，竖直姿态流动颗粒数量百分比略有减小；细长颗粒长径比对颗粒的取向性没有明显影响。

提升管内熟石灰浆液雾化脱除烟气中SO2过程的研究40-44

摘要：应用非接触在线测量SO2浓度装置，研究了提升管内熟石灰浆液雾化时SO2脱除过程。研制了夹层式抽气热电偶，测得了浆液雾化干燥时烟气温度场分布。结果表明：SO2脱除和浆液干燥过程沿塔高呈先增加后降低的趋势，在距离喷嘴200mm处出现SO2脱除和温度降低份额的最大值。浆液雾化区径向温度呈双峰分布。气液质量比由0．1提高到0．2时脱硫效率提高8％.雾化高度提高。夹层式抽气热电偶适于测量气液两相流场内气体温度，通过测定温度场可以判定浆液蒸发情况，标定不同工况喷嘴雾化状态。

蜂窝状V2O5-WO3/TiO2催化剂脱硝性能研究45-50

摘要：实验室制备了蜂窝状V2O5-WO3／TiO2的脱硝催化剂，通过BET、XRD、SEM等方法对微观结构进行表征。在自制SCR活性试验台上测试各种运行工况（温度、空速比等）和烟气组成（[NH3]／[NO]、水蒸气等）对催化剂的脱硝活性、选择性、SO，的氧化率和氨逃逸量的影响。研究结果表明，自制蜂窝状催化剂在空速比小于3500h^-1、NH3／NO在0．9-1．0、温度320-420℃范围内的NO脱除率较高、SO2氧化率和氨逃逸量较低，基本达到工业应用的要求；低含量（低于2％）水蒸气可以提高高温段NO脱除率，而高含量的水蒸气对催化剂NO脱除具有明显的抑制作用，但水蒸气的加入会使NO脱除温度范围拓宽；由于催化剂自身含有较多的硫酸盐，未观察到SO2对脱硝反应有促进作用。

光催化氧化脱除SO2的实验研究51-55

摘要：实验室制备了负载型TiO2光催化剂，利用自行设计的实验台，对SO2光催化氧化实验条件进行了研究。结果表明，催化剂、光照、氧气、SO2浓度等是影响SO2光催化氧化的主要因素，在最佳实验条件下，SO2有较高光催化氧化降解率。同时还考察了SO2在吸收剂表面的吸附、溶解、光解、氧化等性质。扫描电镜（SEM）和NX-射线电子能谱（EDS）用来分析新鲜光催化剂和反应后光催化剂的微观性质，在反应后光催化剂能谱图中发现硫物种。利用化学分析方法分析尾气吸收液的成分，发现硫酸根的含量高于亚硫酸根。根据X射线能谱和化学分析结果，对SO2光催化氧化机理进行了初步推断。

燃尽风与水平浓淡燃烧联用对NOx生成的影响56-61

摘要：　针对燃烧器采用四角切网矩形炉膛伽置方式的某燃刖烟煤220t／h锅炉，在主燃烧区域通过采用水平浓淡燃烧器、在三次风上层加装高位燃尽风喷口（SOFA），采取燃料水半分级与空气垂直分级结合的方式进行改造，降低氮氧化物（NOx）排放水平。研究了SOFA对锅炉NOx排放和飞灰可燃物的影响规律。试验结果表明，当采用合理的燃尽风布置，煤粉由上层一次风喷口至OFA喷口间的流动时间保持任0．32S左右时，采用合理的二次风配风调节方式，主燃烧器区域过量空气系数控制在0．85时，机组NOx排放量可降低到450mg／m^3以下。同时，对飞灰含碳量影响较小，保持在1．6％-2％之间，有效避免了过热器超温问题。

多孔介质内燃烧的电容层析成像可视化测量及数值分析62-67

摘要：运用电容层析成像（ECT），以非侵入的方式，对多孔介质中火焰分布进行可视化测帚。预迭代法进行图像重建，同时得到最快的成像速度和具有Landweber法的图像质量。ECT结果清楚显示了多孔介质中火焰的形状、尺寸和运动，成为多孔介质中燃烧可视化的一个突破。同时，利用FLUENT软件对通道型多孔介质内预混燃烧进行数值模拟。ECT成像结果与FLUENT模拟温度场分布情况进行比较，结果显示了这2个不同学科信息的良好吻合性，以及在燃烧研究中的互验性。此次研究的成果为多孔介质燃烧领域提供了新的研究方法、测量手段、以及有应用价值的数据。

回转窑内生物质高温空气燃烧NOx生成模型与验证68-73

摘要：　根据生物质中燃料N的存在形式和燃烧中演变的特点，建立了其在高温空气燃烧（HTAC）条件下以燃料型NOx产生为主并考虑热力型NOx的生成模型。通过数值计算研究了回转窑内生物质燃料稻壳在HTAC下NOx的排放规律。计算结果表明：燃烧后NOx的生成浓度随高温空气温度的增加而增大，在一定温度（1000-1050℃）以上，这一趋势更是有所加快；随着氧气体积分数的降低，NOx的生成浓度降低，当氧气体积分数低于临界值（8％）时，NOx的量显著下降；空气消耗系数的降低形成还原性气氛，使NOx的生成降低，在空气温度1200℃时，空气消耗系数从1．8降到0．8，NOx的浓度大致从400mL／m^3降为150mL／m^3。通过实验测量的NOx值与相同工况下的数值计算值进行了比较，两者NOx排放规律的变化趋势相同，平均相对误差约为7％。验证了模型的可靠性，证实了高温空气燃烧技术与低氧燃烧结合能实现较低的NOx排放。

基于证据推理的汽轮机组状态评价方法74-79

摘要：针对大型汽轮机组状态信息复杂，运行状态难以准确评价的问题，提出基于证据推理的状态评价方法。该方法充分考虑评价证据的不精确性和不完全性，在构建汽轮机组状态评价多属性决策树的基础上，提出定量和定性证据相结合的方法，并分别给出定性和定量2种状态决策知识的获取和转化方法。建立基于决策树的状态评价模型，给出证据推理算法，并将该方法应用于某300MW汽轮机组的状态评价。结果表明，该方法可行有效，很好地解决了部分证据不精确和不完全的状态评价问题，评价结果为维修决策提供依据。　

超（超）临界汽轮机汽缸紧固螺栓高温蠕变断裂研究80-83

摘要：超（超）临界汽轮机汽缸以镍基超高温合金作为紧固件材料，螺栓蠕变损伤的研究对超（超）临界机组的安全运行及维修具有重要意义。对镍基合金Nimonic80A进行了550℃不同应力下单轴及空心螺栓的蠕变实验，引入应变闽值，结合Norton—Bailey—Kachanov蠕变方程，改进了蠕变损伤模型，模型能更准确描述蠕变全过程：修改有限元软件ABAQUS子程序，模拟了空心螺栓的蠕变过程。结果表明，空心螺栓蠕变断裂并不是在应力集中的螺纹处，而是在螺杆处，有限元计算结果与实验结果吻合较好。

太阳能热气流透平发电系统数值模拟84-89

摘要：太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的一个热点之一，但对负载条件下太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文将整个太阳能热气流发电系统分成集热棚、烟囱和透平3个区域，分别建立各个区域的传热与流动数学模型。以西班牙试验电站模型为实例进行了数值模拟。计算结果表明，系统的最大输出功率略大于50kw，与西班牙电站模型的额定功率相近，烟囱出口参数随透平转速的变化与自然对流原理相符，证明该文方法的正确性。此外，对MW级太阳能热气流发电系统进行了透平设计与计算，计算结果表明，系统输出功率超过10Mw。该文数值方法和设计方案为大规模太阳能热气流发电系统的设计和应用提供参考。

中储式制粉系统出力在线监测软测量建模90-95

摘要：为降低球磨机制粉系统的制粉单耗，对制粉系统出力进行软测量建模研究。在建模过程中，针对软测量辅助变量选择难的问题，将混沌理论与灰熵关联理论相结合，提出一种新的适用于具有混沌特性的灰系统对象的软测量辅助变量选择方法，即混沌灰熵分析（GECA）法；为解决软测量模型在线校正问题，提出模型在线校正的新算法，以提高软测量模型的测量精度；在此基础上实现了基于混沌灰熵分析支成分分析支持向量机（PCA-ε-SVR）、主成分分析BP网络持向量机（GECA-ε-SVR）的制粉系统出力软测量建模。与主（PCA—BP）软测量模型相比较，GECA-ε-SVR模型具有较高精度。研究表明，文中所建立的软测量模型具有较高测量精度，具有重要的工程应用价值。

基于二维提升小波的火电厂周期性数据压缩算法96-101

摘要：针对火电厂生产运行中产生的大量周期性实时数据，提出了一种新的数据压缩与解压缩算法。为了更加有效地降低周期性数据中存在的冗余，该算法首先将待压缩的周期性数据从一维空间转换到二维空间，然后采用基于二维提升格式的对称双正交小波滤波器组对数据进行压缩和解压缩。利用实际测取的电力生产过程中的周期性数据对算法进行验证，试验结果表明，在相同的压缩比下，基于二维小波压缩的重构效果优于基于一维小波压缩的重构效果。因此该算法是一种有效和实用的周期性数据压缩方法，具有较大的应用潜力。