中国电机工程学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

中国电机工程学报 2010年第14期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志热能工程

300MW燃煤机组混燃秸秆成型燃料的试验研究1-6

摘要：该文利用已有制粉系统对成型生物质进行磨制并送入炉内燃烧，在300Mw煤粉炉内实现了生物质的规模化利用。试验对生物质可磨性及磨煤机安全性进行分析；研究生物质混燃对火焰、温度、锅炉效率及污染物排放的影响。研究表明：辊式磨煤机和直吹式制粉系统，可用于成型生物质的磨制输送；生物质燃烧器喷口火焰稳定：生物质混燃工况下的炉膛上部温度分布和排烟温度，均比纯烧煤粉时更低；煤粉炉在混燃生物质的工况下运行时，锅炉效率略有下降；生物质混燃相对于纯烧煤粉，Nx和SO2均有所降低。该文研究对生物质在我国现有大容量煤粉炉上的直接混燃具有指导意义。

基于凝汽器压力估计算法的循环水泵最优运行7-12

摘要：确定循环水泵最优运行方式的关键在于计算循环水泵在不同运行方式时的凝汽器压力估计值。现有文献在利用凝汽器变工况计算凝汽器压力估计值时，认为汽轮机低压缸排汽和凝结水之间的焓差保持不变，同时还难以准确计算出凝汽器总体传热系数。针对上述问题，该文基于换热理论提出了一种新的凝汽器压力估计值计算方法。同时考虑闭式循环水系统中冷却塔对循环水入口温度的影响，确定出循环水泵最优运行方式。并将该方法应用到某2×600MW机组中。

复合式电袋除尘器的伏安特性13-20

摘要：搭建了一个复合式电袋除尘器（hybrid particulate collector，HPC）的电特性实验系统，研究了HPC分别采用7种孔板、2种滤料布袋时的电流-电压伏安特性，并对比研究了钢板替换布袋时HPC的伏安特性，将实验值与电除尘器伏安特性的3种近似公式计算值进行了比较，并采用发展的三维电场算法模拟计算孔板-布袋距离对电袋伏安特性的影响，7种孔板分别考查了开孔率、开孔形状、开孔数目、开孔排列的影响，布袋材料包括普通滤料与抗静电滤料。结果表明，孔板的几何参数与布袋极板的材料对HPC的电流-电压特性影响较小，仅当开孔率大于0．5时总电流有明显下降，而HPC布袋采用普通滤料与抗静电滤料时的电流-电压特性与HPc用钢板替换布袋时的伏安特性近似相同，在电场模型中布袋可以采用接地电势为零的边界条件，而实验值与理论公式计算值对比表明，B6hm公式与GCooperman公式的计算值的平均值与实验值符合较好，而数值计算结果表明孔板一布袋距离对到达布袋的电流影响显著。

热态临界流化速度研究21-25

摘要：在内径80mm的鼓泡流化床实验台上，测量了3种粒径范围（0．18-0．315、0．25～0．35、0．28～0．45mm）的石英砂颗粒在室温及高温（250～850℃）下的临界流化速度umf。结果表明：umf在测试范围内基本不随温度变化，随床料粒径的增大而增大。较全面地总结了文献中已有的Umf经验关联式，发现室温下umf计算值与试验值偏差不大，但高温下，2者相差较大。基于试验数据拟合得到新的计算umf的经验公式，公式预测的临界雷诺数Remf与试验测得的Remf的离散程度在10．06％之内，为流化床反应器的设计和运行提供了可靠的依据。

可调引射混合式低压加热器的性能试验26-30

摘要：可调引射混合式低压加热器增加进口水的调节装置，可以有效地调节不同工况下的引射参数，对于提高引射器效率具有重要作用。试验对不同引射蒸气压力下的引射性能和加热性能进行研究。在工作流体定压（0．3MPa）、引射蒸汽压力Ps=0．10～0．20MPa条件下，当Ps为0．10MPa时，面积比m从7．34～11．70可调，引射蒸汽质量（Qs）变化为59-50kg／h；当Ps为0．20MPa时，m从3．4～11．70可调，Qs变化为83～56kg／h。以上条件均能使加热器出口水温高于104℃。结果表明可调引射混合式低压加热器可在很大的范围内调节来满足变工况要求，可以在热力发电厂的低压加热系统中应用。

气力输送电容层析成像在线标定方法31-35

摘要：电容层析成像技术是一种有效的气力输送过程监测手段。由于物料种类变化或物性变化引起的两相流混合介电常数变化，会导致测量结果的误差，需要对新流动介质重新标定。标定过程中，一般要将电容层析成像传感器拆下，置于空管和满管2种状态下标定，获得空满管电容。该文提出一种气力输送电容层析成像在线标定方式。建立电容传感器模型，并通过有限元仿真的方式分析了电容模型的误差。通过对被测物料的采样，获得物料的介电常数，根据预先标定好的电容一介电常数关系计算出当前介电常数下的传感器的满管电容值。该方法无需拆卸传感器，不干扰气力输送过程。

中国电机工程学报杂志工程热物理

煤焦-CO2／H2O气化反应过程中灰的熔融特性36-43

摘要：利用TGA-51H型高温热天平、扫描电镜-X射线能谱研究了我国典型高、低灰熔点煤种煤焦-CO2／H2O气化反应过程中灰的熔融变化行为和熔融机制。研究结果表明：高温下煤中的灰主要在煤焦-CO2／H2O气化反应过程中的中、后期（碳转化率大于50％）开始发生熔融，且初始熔融部分的主要成分为Fe系硅铝酸盐矿物（如铁橄榄石、铁铝榴石等），随着煤灰的进一步熔融，熔融部分中Ca元素含量逐渐增加，大量钙系矿物的出现，导致了煤灰熔融进程的加速；对于同一煤种，煤焦-CO2气化反应过程中灰的熔融温度要比其在煤焦—H2O气化反应过程中的熔融温度约低50-100℃；高温下煤焦颗粒上熔融或半熔融状态的灰渣易粘附在煤焦颗粒上，从而堵塞了煤焦颗粒上的孔隙，减少了气化剂与煤焦表面的有效接触，导致高温下随温度的升高，高灰熔点煤的气化反应速率仍继续上升，而低灰熔点煤的气化反应速率则变化缓慢。

煅烧石灰石过程中团聚体颗粒内的晶粒融合现象分析44-49

摘要：针对石灰石煅烧过程中存在的晶粒融合现象，从三维空间角度认识CaO晶粒聚集融合形成团聚体的过程，建立三维空间黏附方程并进行计算机模拟，模拟结果与扫描电镜照片比较表明：石灰石在高温煅烧过程中，CaO晶粒间存在融合现象。结合压汞分析仪实验数据，通过分析晶粒融合对团聚体颗粒微观结构特性的影响，发现晶粒融合会导致CaO颗粒分形维数、孔隙率、比表面积的降低，从而影响脱硫剂的脱硫反应效率。

水蒸气对选择性非催化还原反应影响的实验研究50-55

摘要：在一管式石英反应器上实验研究水蒸气对选择性非催化还原过程脱硝效率、N2O排放、NH3泄漏等因素的影响，实验采用氨气为还原介质。结果表明，水蒸气量增加时：最佳脱硝温度、脱硝温度窗口将向高温方向偏移，温度窗口宽度将逐渐增大，最佳脱硝效率持续升高，但两者的增长幅值都持续降低；NH3泄漏曲线向高温方向稍有移动，N2O排放曲线有所升高，但升高绝对值很小。水蒸气量相同时：温度低于900℃区域，较低氨氮比时的水蒸气脱硝促进作用更显著；温度在1100℃附近时，较高氨氮比时的水蒸气脱硝促进作用更有效；温度高于1000℃但低于1100℃附近区域，水蒸气对较高氧含量工况的脱硝促进作用更为明显。

泡沫金属矩形通道中对流换热的实验和模拟56-60

摘要：实验研究和数值模拟了泡沫金属三维矩形通道内的流动和传热，引入基于渗透率的雷诺数和达西数，确定了泡沫金属对流换热和流动阻力的准则关系式，并分析了多孔结构参数和气体流速对对流换热系数、阻力系数的影响。研究结果表明：泡沫金属对流换热模拟结果与实验数据趋于一致，互为验证了可靠性；泡沫金属的换热强度和流动阻力均随孔径的减小（孔密度的增大或孔隙率的减小）而增大，大孔径的泡沫金属具有较好的对流换热综合性能；气体流速的增加有利于强化换热。

湿法烟气脱硫带钩波纹板除雾器结构优化数值模拟61-67

摘要：利用流体动力学计算方法，对湿法烟气脱硫系统中带钩波纹板型除雾器内气液两相流流场进行数值模拟。通过改变除雾叶片的各结构参数进行多工况模拟，分析并得到了除雾叶片结构参数的变动对其在不同雾滴直径条件下除雾效率和压力损失的影响规律。研究结果表明，叶片间距、叶片转折角度、钩片直段长度、钩片圆弧段转弯半径及钩片圆弧段转弯角度5组参数对除雾器工作性能的影响较为显著，并由此进一步提出了高效的叶片结构参数组合方式。

选择性非催化还原化学机制简化与沉降炉内反应流动的数值模拟68-76

摘要：化学反应动力学模型的准确性与计算量的矛盾是限制选择性非催化还原（selective non-catalytic reduction，SNCR）数值模拟的主要因素。通过敏感性分析和引入准稳态假设，对包含60个组分、371个基元反应的SNCR详细机制——AA机制进行简化，得到包含28个组分、97个基元反应的骨架机制及最终的包含12种主要组分、8步总包反应的简化机制模型，减小了化学反应速率的计算量。进一步利用柱塞流反应器（plugflow reactor，PFR）模型计算，验证了反应温度、停留时间以及氨氮摩尔比等因素影响下简化模型的准确性，与常用的SNCR两步总包反应模型相比，有显著的改进。在此基础上，将简化机制韵化学反应速率计算程序以用户自定义函数的形式加入Fluent软件，用一维几何模型验证了在商业计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）软件平台上使用简化机制进行SNCR反应流数值模拟的可行性，并进一步对沉降炉SNCR过程进行了CFD模拟，研究了温度、扩散、湍流等因素对SNCR的影响，模拟结果与实验吻合良好。

水煤浆气化炉冷却管内气固两相流动与传热过程数值研究77-82

摘要：基于欧拉-拉格朗日方法，建立水煤浆气化炉冷却管内合成气与熔渣颗粒流动、传热的相间耦合数学模型。采用O’Rourke方法处理熔渣碰撞聚并，采用离散坐标法模拟熔渣颗粒辐射传热。根据所建立的模型，对冷却管内合成气温度场进行了数值计算，与相关实验数据结果吻合较好。研究结果表明，由于熔渣的存在，使冷却管出口的温度提高；入口渣气比增大，一方面增强了整体辐射换热能力而强化辐射换热，另一方面提高了入口的总能而增大冷却管热负荷；熔渣在冷却管上半段内聚并现象显著，而下半段基本不发生聚并。

恒电流充电曲线技术测量碳钢接地网腐蚀速率90-95

摘要：接地网的腐蚀检测可以有效避免由地网腐蚀而引起的电力系统事故的发生，而恒电流充电曲线技术可以快速测量碳钢接地网的腐蚀速率。该文采用限流传感器测量了接地网金属试样在施加不同阶跃电流和不同埋地面积下的恒电流充电曲线，由充电曲线解析软件得到了试样的极化电阻，通过分析阶跃电流值对极化电阻值的影响以及不同阶跃电流下的响应电位与稳态电位差值的对数和时间的线性相关性，研究了使极化在线性区内的阶跃电流范围；通过分析接地网碳钢试样极化电阻值随试样埋入土壤中面积变化曲线，确定了传感器的有效限流面积。研究表明，施加的阶跃电流值控制在45μA左右时，既保证了极化电位在线性区范围内，又减小了体系响应电位的测量误差；限流传感器的有效测试面积约为20cm2。

中国电机工程学报杂志动力机械与工程

涡轮叶片前缘气膜冷却的流线分析96-101

摘要：应用Realizable k-ε紊流模型并结合SIMPLEC算法，近壁区流动的处理采用加强壁面函数法，对涡轮叶片前缘多孔气膜冷却进行数值模拟，探讨流线分布与冷却死区范围变化的关系。结果表明，叶片前缘压力面侧布置的气膜孔对叶片压力面有很好的冷却效果；从叶根位置气膜孔出流的冷却气流由于受到叶栅轮毂的影响而改变原有流动轨迹，造成叶片根部存在较大范围的气膜冷却死区；较大的射流比可以对叶片中部前缘部分形成较好的气膜冷却效果，有效地消除气膜孔间冷却死区；射流比的变化对叶根位置叶片前缘冷却死区减小无影响。

不同孔形气膜冷却效率的数值模拟102-108

摘要：基于有限体积法对三维定常不可压缩N—S方程进行离散，采用非结构化网格及2层k-ε湍流模型，在吹风比M为0．5，1．0的情况下，数值研究了气膜孔几何形状对涡轮叶片气膜冷却效果的影响，得到了气膜孔附近的流场分布。所选孔形为圆柱孔、前向扩张孔及新型月牙孔。结果表明：圆柱孔的冷却效率随着吹风比的增加而显著地降低。前向扩张孔的冷却效率优于圆柱孔，射流在展向上的扩展较广，在侧向孔间区域产生了较高的气膜冷却效率。月牙孔在不同吹风比下的冷却效率均高于圆柱孔和前向扩张孔，整体冷却效果最好。月牙孔和前向扩张孔不同程度地抑制了反向涡旋对的产生，提高了射流对壁面的贴附性，增强了壁面的冷却效果。

中国电机工程学报杂志热工自动控制

基于小波变换的热工信号多尺度相关性分析109-114

摘要：针对传统的热工信号相关性分析无法兼顾整体趋势相关性和局部波动相似性分析的不足，利用小波变换的多分辨率分析思想，提出从不同频率尺度来研究信号的相关性。通过小波变换的多层分解与重构得到不同频率范围内的信号分量，依据同一频率信号的波动相似性，计算相关系数来定量描述该尺度下信号问的关联程度。对某600MW机组数据进行实例分析，表明该方法不仅可以定量分析信号低频趋势的相关性强弱，同时也能够挖掘出高频波动相似性强的信号，从而拓展了热工相关信号的挖掘范围。

中国电机工程学报杂志可再生能源发电

生物质热解过程中F和Cl的迁徙行为研究115-120

摘要：采用固定床生物质热解反应系统和高温水解-离子色谱联用对麦秆、稻壳、木屑原样及不同温度下的热解焦与液体生物油中F和Cl离子的量及其迁徙行为进行深入地分析研究。生物质样品中F含量较低（约30mg／kg），而Cl含量较高（约2000mg／kg）。研究发现在生物质热解过程中F和Cl的迁徙特性有一定的相似性，在低温下（200℃）生物质样品中部分F和Cl随生物质的干燥脱水而挥发析出。热解温度的升高有利于固体样品中F和Cl的析出，其析出可分为低温段（200,--600℃）和高温段（〉600℃）。低温段F和cl的析出较快，主要以HF、SiF4和HCl的形式析出，而高温段主要是F和Cl的碱金属盐直接熔融挥发，析出速度相对较慢，而不同生物质样品的F、Cl析出特性也会因其物化特性的不同而不同。该研究对生物质热转化利用技术的发展有着积极的作用。