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中国电机工程学报 2009年第32期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志热能工程

锅炉汽包虚假水位特性研究1-5

摘要：锅炉汽包在变工况运行时往往产生严重的“虚假水位”现象。对汽包、下降管、水冷壁内汽水工质循环过程进行合理简化，依据物质及能量守恒定律，建立以微分方程形式描述的汽包水位动态模型。将锅炉实际运行数据引入模型，观察模型输出水位与实际水位变化：锅炉稳态时，仅考虑给水流量与蒸汽流量平衡，模型即能够反映汽包水位变化；锅炉运行状态发生剧烈变化时，模型只有引入锅炉热量信号和汽包压力信号修正后，才能够反映汽包水位变化。以实际数据验证了“虚假水位”主要是受锅炉燃烧状态及汽包压力变化影响的结论。

1000MW超超临界机组双切圆锅炉NO排放特性的数值模拟12-18

摘要：对一台1000Mw超超临界机组双切圆锅炉的燃烧过程进行数值模拟，分析过量空气系数、AA风率、燃烧器投运方式及锅炉负荷等因素对NO排放的影响特性。计算与分析结果表明：燃烧过程中，炉膛内形成2个旋向相反的椭圆形流场。在炉膛下部，温度场与流场表现出很好的协同性。随着高度的增加，温度场与流场的协同性不断减弱；根据NO浓度沿炉高方向的变化规律，可以将炉膛沿炉高分为浓度迅速升高、浓度迅速下降和浓度缓慢上升3个区段；过量空气系数越小，NO排放越少;AA风率越高，炉膛出口NO排放越少；燃烧器的投运方式是影响NO生成的一个关键因素，在各负荷下，与投入上部燃烧器相比，投入下部燃烧器时NO排放量少。

清洁高效燃煤发电技术协作网2009年会在昆明召开18-18

摘要：2009年10月15-16日，由中国电机工程学会、中国大唐集团公司联合主办的清洁高效燃煤发电技术协作网2009年会在云南昆明召开。

多喷嘴对置式水煤浆气化炉内气体浓度分布的常压热态试验研究19-23

摘要：多喷嘴对置式水煤浆气化炉内气体浓度的变化与炉内流场分布以及气化反应过程密切相关。采用自行研制的水冷探针及气体预处理系统，对实验室小型四喷嘴气化炉炉膛中主要气体（CO2，CO，H2，O2，CH4和Ar）的体积浓度分布在常压下进行了热态测试。试验结果表明：相同操作条件下沿炉膛轴向和径向气体浓度差异明显，由炉壁至炉膛中心，CO2、O2浓度逐渐增加，CO、H2浓度逐渐降低；喷嘴平面上、下气体组成差别很大，沿气流方向越靠近炉膛出口，这种差异越小。

循环流化床单床与双床煤气化特性试验研究24-29

摘要：在循环流化床单床与循环流化床双床试验台上，对神华煤在不同空气煤比下的气化特性进行了试验研究。在同等试验条件下，单床气化时碳转化率随空气煤比的增加呈先增后减趋势，而双床气化呈单调上升趋势，单床与双床气化时，碳的总转化率最高均可以达到97％左右。循环流化床单床气化的化学热损失是双床气化化学热损失的2．3倍，双床煤气化系统的热效率高于单床煤气化系统，双床气化时煤气有效成分（CO、H2与CH4之和）最低体积浓度是单床气化时有效成分最高体积浓度的1．6倍，双床气化时的最低煤气热值为单床气化时最高煤气热值的2．7倍，循环流化床双床煤气化是无纯氧条件下获取中高热值煤气有效的途径之一。

基于模糊粗糙集的案例推理在发电设备RCM分析中的应用30-36

摘要：将基于案例的推理应用于发电设备以可靠性为中心的维修（reliability centered maintenance，RCM）分析过程，通过修改类似设备的RCM分析案例，可以缩短RCM分析时间，简化RCM分析任务。在发电设备RCM分析案例推理应用过程中，使用框架结构作为案例表示，根据发电设备的系统划分建立案例库，采用最相邻近法作为案例检索策略，通过设定阈值实现案例库的维护，最后对汽动给水泵RCM分析案例进行了案例推理。同时，采用一种基于模糊粗糙集的属性约简方法，对发电设备的性能特征进行约简和权重分配，减少了案例存储空间，简化了案例检索算法的复杂性，避免了人的主观性对权重分配的影响，提高了案例检索效率，并将该方法应用于汽动给水泵的性能特征约简。

中国电机工程学报杂志工程热物理

天然气高温空气燃烧特性数值研究37-44

摘要：运用数值方法对U型燃烧室内天然气高温空气燃烧进行研究，其中湍流流动采用雷诺应力模型，燃烧采用涡团耗散模型，耦合辐射传热模型；NO生成考虑了热力型NO生成机制和快速反应NO生成机制。其数值计算结果与相应实验结果吻合较好。分析了助燃空气温度、过量空气系数、助燃空气中氧浓度对燃烧特性的影响。研究表明：随着助燃空气温度增加，燃烧室气体温度升高，壁面平均热流和出口NO浓度增大；随着过量空气系数的增加，燃烧的最高温度和NO排放增加，气体平均温度及热流密度先增加后减小，过量空气系数为1．2时温度均匀性好，传热量最大：随助燃空气中氧浓度减小燃烧室温度均匀性增强，壁面平均热流增大，NO生成量显著减小。

一种基于多重扫描速率法求解煤燃烧反应参数的新方法45-50

摘要：为避免动力学补偿效应和弥补以线性相关度作为判据的不足，提出一种基于多重扫描速率法的动力学求解方法。通过多重扫描速率法实现动力学参数的分离求解，并通过基于单个扫描速率法的微分法和基于多重扫描速率法的等转化率法相结合的方法，以活化能为判据确定最概然机制函数。对不同煤种共11个煤样进行了实验和分析，结果表明，燃烧特征数和活化能呈现规律性的变化，褐煤和烟煤遵循圆柱形对称的三维扩散机制，贫煤、无烟煤和石煤则倾向于随机成核和随后生长机制。结果可以很好地反映和区分各煤种的理化及燃烧特性，因此说明该方法是可行的和可靠的。

添加Na2CO3对尿素作还原剂的选择性非催化还原工艺影响的实验研究51-57

摘要：在自行研制的试验台上对尿素作还原剂及Na2CO3作添加剂的选择性非催化还原（selective non—catalytic reduction，SNCR）脱硝工艺进行实验研究，并对NOx的各种成分进行分析。无添加剂时，在800-975℃范围内，随温度的升高NO的浓度先降低后升高，N2O的浓度先升高后降低，转折点为900℃。随着氨氮比η的增大，NO的去除率增大，N2O的浓度随之升高，900℃下NO去除率在氨氮比为2．0时，高达90．46％，但总NOx去除率受N2O的影响要低得多。有Na2CO3作添加剂时，随着Na2CO3添加量的增大，N2O的浓度逐渐减小，NO的浓度在较低温度时先减小后增大，较高温度时一直增大，但变化幅度要比N2O小。Na2CO3作添加剂去除了N2O，且没有对NO的去除形成很大影响，在氨氮比为1．5时，900℃条件下可将总NOx去除率从30％提高到70．45％。Na2CO3作添加剂对工艺的影响是产生活性基元和去除尿素分解生成的HNCO联合作用造成的，但会引起烟气变为碱性。

层流区CuO-水纳米流体流动与对流换热特性58-65

摘要：测量了3种不同粒径（23、51和76nm）的CuO-水纳米流体在层流状态下的管流对流换热系数，对比不同纳米颗粒粒径对层流区对流换热的影响。实验结果表明，在液体中添加纳米粒子增大了液体的管内对流换热系数，且在相同雷诺数条件下，23nm粒径的纳米流体对流换热系数要比其他2种粒径的纳米流体对流换热系数高出大约10％。基于有效介质理论和分型理论，得出新的纳米流体有效导热系数关联式，使用此关联式计算对流换热系数能够得到更加精确的实验方程。

连续螺旋折流板换热器壳侧传热与流动特性的数值研究66-70

摘要：基于连续螺旋折流板换热器的三维模型，采用RNGk-ε湍流模型，借助计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）软件对壳侧流动与传热进行了数值模拟。结果表明：同壳侧流量下，螺旋角为15°的连续螺旋折流板换热器的壳侧换热系数和压降略大于弓形折流板换热器，其余各连续螺旋折流板换热器的壳侧换热系数和压降均小于弓形折流板换热器；随螺旋角的增大，连续螺旋折流板换热器的壳侧换热系数和压降减小。通过对连续螺旋折流板换热器壳侧流体温度和速度分布的分析发现，靠近中心假管的换热管换热性能优于其他区域的换热管。最后对连续螺旋折流板换热器螺旋角的选择提出了建议。

蒸发冷却汽轮发电机冷凝器传热特性试验研究71-75

摘要：为实现蒸发冷却汽轮发电机冷凝器的优化设计，以eC21F为蒸发冷却介质，对不同结构的强化管管束的凝结换热性能进行了试验研究。结果表明：翅片管和光管相比，具有显著的强化传热能力，适当地提高冷却水流速和降低冷却水入口温度，可以提高传热系数，但也相应地增大了液膜厚度，不可能无限制地提高传热系数，因此，要根据实际情况选择合适的流速和入口水温，以实现冷凝器的传热优化，更好地满足汽轮发电机的实际运行工况的需要。

中国电机工程学报杂志动力机械与工程

两级低压压气机湿压缩数值研究76-82

摘要：湿压缩技术是目前提高燃气轮机功率与效率、降低污染排放的一种经济有效的手段，其机制研究对改善压气机流场流动状况及充分利用该技术的潜在效能具有重要意义。基于CFD软件平台，选择k-ω湍流模型，利用安托万方程求蒸汽饱和压力，并结合五系数变比热公式求水蒸气比热、焓值与潜热值、熵值，对两级低压压气机进口喷雾湿压缩进行三维数值模拟研究。模拟结果表明，喷雾湿压缩降低了气流温度与比压缩功，提高了压比与流量；同时使得叶片吸力面高能流体区向尾缘方向移动，激发尾缘附近的低能流体层变薄，这有益于减小附面层损失，提高压气机通流能力与压缩效率。

粒子群优化小波神经网络用于碰摩声发射源定位83-87

摘要：针对时差定位法受不同模式波速度差异及波形传播畸变等因素影响的问题，将神经网络技术应用到声发射源定位中。在通常的BP小波神经网络中，BP算法实质上是一种基于梯度下降法的局部搜索算法，易使网络陷入局部最小值而使得搜索成功概率较低。作为改进，利用粒子群算法对小波神经网络中的参数进行优化，然后再利用基于粒子群优化的小波神经网络进行声发射源定位。仿真实验结果表明，选择合适的网络结构和输入参数，粒子群优化算法可以准确定位碰摩位置，且计算更加简单有效，具有良好的应用前景和进一步研究的价值。

30CrMoNiV5—11转子钢疲劳-蠕变交互行为实验及模型研究88-91

摘要：对550℃下30CrMoNiV5—11电站高温部件用钢进行轴向应力控制并带保持时间和恒定内压的疲劳—蠕变交互作用实验。对现有统一粘塑性模型中的塑性应变进行新的定义，改进的新模型中考虑蠕变影响。通过对单轴实验数据进行处理，确定模型参数，并在ANSYS的UMAT子程序中嵌入用户自定义程序，对疲劳—蠕变实验进行仿真，结果与实验数据吻合较好。与不带保持时间的疲劳模拟结果相比可以看出，蠕变作用加速了循环载荷下材料的软化速度。与改进前模型相比较，新模型大大提高了疲劳—蠕变的模拟精度。

中国电机工程学报杂志热工自动控制

广义回归神经网络在燃气轮机排气温度传感器故障检测中的应用92-97

摘要：燃气轮机电厂实际运行中，涡轮排气温度是一个重要的热参数，其传感器的状态直接影响到排气温度观测值。应用广义回归神经网络（general regression neural network，GRNN）构建了涡轮排气温度传感器状态自动检测用的网络，并从网络的最优化设计、误差控制及网络实际效果检测等方面进行了分析和研究。同时，提出传感器状态判断阈值的建立方法。以某厂实际使用的排气温度传感器为实例进行了验证，证明所建立的GRNN网络对机组传感器的状态检测有较好的工程应用价值。

中国电机工程学报杂志可再生能源发电

微波碱化预处理对水葫芦酶水解的影响规律98-102

摘要：将水葫芦如何高效水解成还原糖，是限制其发酵制取酒精和氢气等清洁燃料的关键步骤。采用有机成分分析仪、色质联机和红外分析等方法，探索微波碱化预处理对水葫芦酶水解的促进机制。发现微波碱化预处理后水葫芦中纤维素少量降解成纤维二糖等，半纤维素显著降解成低聚木糖等，蛋白质显著降解成氨基酸等，木质素降解成丙炔酸和苯酚等；再经过酶水解后大量纤维素和半纤维素分别降解成葡萄糖和木糖等。在微波功率700W加热150S条件下碱化预处理水葫芦，使其酶水解的还原糖产量由3．93提高了2倍，达到11．66g／100g水葫芦，还原糖产量达到理论值的20．19％。

串行流化床稻秸气化合成甲醇的模拟103-111

摘要：以秸秆为研究对象，利用AspenPlus软件建立串行流化床稻秸气化制取富氢气体合成甲醇的模型，研究不同反应条件包括气化温度、气化压力、水蒸气与生物质（稻秸）的配比、液化温度及液化压力对甲醇产率的影响。结果表明：采用串行流化床稻秸水蒸气气化技术可获得氢浓度为55％以上的富氢燃气；在C301铜基催化剂作用下，对于以制甲醇为目的的串行流化床稻秸气化系统，气化温度建议在750℃左右，气化压力尽量接近常压，水蒸气与生物质配比在0．4-0．5内为佳，液化温度建议控制在220-240℃，液化压力为5MPa;在此最佳工况下，每千克的干燥无灰基稻秸可获得11．97mol的最大甲醇产量。研究成果为今后开展生物质气化及气化产气合成甲醇实验提供理论依据。