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中国电机工程学报 2010年第26期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志热能工程

热电联产系统中最佳冷源热网加热器的选择方法1-6

摘要：针对热电联产系统中存在的热网加热器供热抽汽参数与热负荷匹配不合理的问题,将热网、热网加热器和供热汽轮机看作一个整体系统,通过对整个热电联产系统的全工况研究,得到热电联产系统联合性能曲线,并对其工作特性进行分析,总结出合理选择热网加热器的方法。使热电联产系统无节流工况的压力达到最低压力即达到中压缸允许的最低排汽压力,此时的热网加热器称为最佳冷源热网加热器。热电联产系统使用最佳冷源热网加热器能够充分利用低压蒸汽进行供热,减少供热抽汽时阀门的节流损失,提高机组热效率,增加发电量。

基于产出距离函数的热电产品成本分配7-11

摘要：针对区域内热电产品的成本分配问题,提出了基于产出距离函数的成本分配方法。在该方法中,通过距离函数构建了热产品和电产品之间边际成本的对应关系,采用参数估计法获得距离函数的各系数,进而求得区域内热产品的最佳成本分配比。与已有的分配方法相比,产出距离函数法能合理反映区域内热电产品的投入产出特性和资源最优配置下产品之间的相对机会成本。实例分析表明,已有方法对热产品成本的计算存在一定的偏差。建议采用产出距离函数法进行区域内热电产品成本的分配和价格决策,促使区域内热电资源在价格杠杆作用下趋于最优配置状态。

锅炉承压管泄漏双曲面定位的遗传算法优化17-22

摘要：电站锅炉＂四管＂泄漏的精确定位对于火电机组的安全、经济运行具有极其重要的意义。该文建立了双曲面定位模型并给出炉膛内平面四元阵列的测点分布,泄漏定位实验表明通过极大似然（maximum likelihood,ML）广义互相关对能取得非常稳定和尖锐的时间估计峰值,频域信噪比函数能较好地抑制炉膛强背景噪声的影响。为了避免初值猜测与远场假设,采用遗传算法：十进制浮点编码,非均匀高斯变异算子,进行双曲面方程组定位解的全局性概率搜索。对比遗传算法和拟牛顿法的双曲面方程组优化,表明遗传算法的优化误差略小于拟牛顿法,具有稳健性和高精度,但其需要较长的收敛时间。时延估计误差对定位影响很大,时间迟延误差不大于0.1ms,平面四元阵列空间坐标定位误差保持在1m之内从而满足精确定位的要求。

中间分隔轴封漏汽及中压缸效率计算方法23-28

摘要：根据中间分隔轴封漏汽的数值计算法推导出漏汽率的误差分析公式。利用变汽温法与数值计算法,对600MW超临界汽轮机的中间分隔轴封漏汽率进行了详细计算。结果表明,相对于变汽温法,数值计算法同样能够准确地估算漏汽率的大小;并分析了温度、压力等测量参数误差对该漏汽计算的影响,计算显示,再热蒸汽温度和中压缸排汽温度是影响中间分隔轴封漏汽率精度的主要因素。同时计算了该机组高压缸排汽平衡盘漏汽量及其对中间分隔轴封漏汽计算的影响,分析证明,接往中压缸排汽区的高压缸排汽平衡盘漏汽对中间分隔轴封漏汽计算的影响较大。在考虑以上2股漏汽后,准确地计算了中压缸效率,计算结果表明,在相同漏量的情况下,中间分隔轴封漏汽对中压缸效率的影响大于高压缸排汽平衡盘漏汽。

中国电机工程学报杂志工程热物理

钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO_2的研究进展35-43

摘要：控制和减缓化石能源燃烧所排放的CO2对于缓解全球变暖和温室效应具有重要意义。作为一种燃烧后CO2捕集技术,采用钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化（cyclic calcination/carbonation reaction,CCCR）法捕集烟气中CO2的技术因其相对于胺吸收法有一定的经济性而受到关注。在对钙基吸收剂CCCR法的基本概念与特点介绍的基础上,对其中3个重要的研究内容与存在问题,即反应动力学、吸收剂循环转化率与吸收剂的改性以及双流化反应器的研究现状进行综述分析,指出应研究气固反应临界产物层的形成与生长规律,研制高循环反应活性、稳定性和机械强度且价廉及环境友好的吸收剂,开展钙基吸收剂CCCR法综合特性、与燃煤电厂系统组合与优化方案及其技术经济分析。

O_2/CO_2气氛下醋酸调质石灰石直接硫化实验研究44-49

摘要：提出了采用醋酸溶液调质石灰石的方法来提高其直接硫化反应过程中的固硫能力。实验研究了醋酸浓度、温度、SO2浓度等参数对醋酸调质前后2种石灰石在硫酸化过程中钙转化率的影响规律,并采用氮吸附和X射线衍射（X-ray diffractometer,XRD）技术对石灰石及其硫化产物进行了分析。结果表明：调质改善了石灰石的孔结构特性,在直接硫化过程中比原始石灰石具有更高的钙转化率;在所实验的温度范围内,调质石灰石都可获得很高的钙转化率;随SO2浓度增大,直接硫化反应速率升高,调质石灰石钙转化率增大;随醋酸浓度增大,调质石灰石的钙转化率提高,提高幅度因石灰石种类而异,采用浓度为50%醋酸溶液作为调质剂可达到经济高效的目的;XRD图谱验证了醋酸调质石灰石直接硫化时钙转化率更高。

碳酸钠对甲烷先进再燃影响的实验研究50-55

摘要：在管式石英反应器上实验研究了碳酸钠对使用尿素溶液作为还原剂、甲烷作为再燃燃料的先进再燃过程的影响。结果表明：先进再燃的最佳脱硝温度与最佳脱硝效率都要比选择性非催化还原（selective non-catalytic reduction,SNCR）要高,而先进再燃区域相对更低的氧含量以及相对更高的反应温度可以显著抑制N2O的生成;弱氧化性气氛下,碳酸钠在整个反应温度区域都可以有效促进脱硝效率的提高,使得脱硝温度窗口宽度得以扩大,存在碳酸钠时最佳脱硝效率可高达95%以上,而在过量空气系数为1.15、反应温度为1200℃时碳酸钠可以将脱硝效率提高2倍多;碳酸钠的添加可能促使了HNCO向NH3转化的反应,使得先进再燃过程整个温度范围内的HNCO泄漏量大幅降低,而低温区域的NH3泄漏量则明显增大,尤其N2O排放进一步降至接近于零的水平。

水热法降解医疗废物焚烧飞灰中二恶英的研究56-61

摘要：研究了水热法对医疗废物焚烧飞灰中二恶英的降解作用。水热反应在带有磁力搅拌器的密闭反应釜中进行,考查了固液比（飞灰与水质量之比,S/L）、反应温度、NaOH与飞灰质量比w（NaOH）/w（FA）对二恶英降解的影响。原始飞灰和经过水热反应后飞灰中的17种有毒的二恶英含量采用高分辨气相色谱质谱联用仪分析技术测定。研究结果表明固液比改变对二恶英的降解影响不大,而温度变化和添加碱性物时能带来很大的影响。在温度为250℃,固液比和w（NaOH）/w（FA）均为1：10时,二恶英的降解率达到99.46%,水热法降解医疗废物焚烧飞灰中的二恶英效果显著。

不同物性液滴在低温烟气中的蒸发特性数值研究62-68

摘要：建立了液滴在低温烟气中运动和蒸发过程的数学模型,数值研究不同物性液滴在有相对速度及相对温度的烟气环境中的蒸发特性,获得了液滴温度、直径随时间的变化规律,液滴直径、速度和烟气速度对蒸发的影响。计算结果表明：在相同的条件下,双组分水溶液液滴与单组分水液滴在蒸发过程中温度变化不同而直径变化相同,纯水液滴蒸发最快,其次是酸溶液液滴和盐溶液液滴,碱溶液液滴蒸发最慢。在研究的温度及速度范围内,不同物性液滴直径随时间变化都呈指数递减规律。研究结果还表明,液滴粒径越小,随气相运动的能力越强,液滴初速度对完全蒸发时间影响越小。烟气速度和液滴初速度的改变对液滴蒸发速度的影响都较小。

不可压缩流动问题快速计算的降阶模型69-74

摘要：目前所有的计算方法（如有限元方法、有限容积法或无网格方法）在计算时均需要较长的计算时间,很难直接应用于工业中的实时控制。该文应用最佳正交分解（proper orthogonal decomposition,POD）方法从不可压缩流动问题的流场中抽取特征函数,并用Galerkin方法将特征函数对N-S方程进行投影,得到N-S方程的降阶模型。通过一个具有分析解的例子验证该方法的精度与有效性。计算结果表明：POD方法计算得到的特征值的大小反应了它所能捕捉到流场中的广义＂能＂大小,最大特征值所对应的特征函数能很好地捕捉到流场的特征;降阶模型的计算结果与有限容积法的计算结果符合得很好,但能节省更多的计算时间,因此降阶模型能直接应用于工业中的实时控制。

中国电机工程学报杂志动力机械与工程

基于声强法的瓦斯发电机组噪声特性研究90-94

摘要：采用声强测量系统对页岩油瓦斯发电机组表面辐射声强进行测量,通过对瓦斯发电机组表面辐射噪声的声功率和声强分布云图进行分析,找出瓦斯发电机组表面辐射噪声的最主要声源点位置为气缸上罩壳和排气管。在此基础上,进一步分析瓦斯发电机组噪声的发声机制,根据各测量面不同频段的声强分布云图的对比分析,识别出瓦斯发电机组的主要噪声源是通过气缸上罩壳和排气管辐射的燃烧噪声。通过频谱分析知,瓦斯发电机组的表面辐射噪声具有宽频分布的特点,并在1000Hz处有峰值。

中国电机工程学报杂志可再生能源发电

生物质再燃脱硝及异相还原研究101-106

摘要：利用携带流反应器研究再燃燃料种类（稻秆、麦秆、棉花秆、稻壳、麦秆焦）、再燃燃料比Rff、再燃区反应温度t2、再燃区过量空气系数α2、再燃燃料粒径dp等因素对脱硝效率的影响,分析了麦秆焦异相还原NO对总脱硝效率的贡献。结果表明：4种生物质中棉花秆脱硝效果最好,麦秆次之,稻壳和稻秆较差;在相同α2下,t2=900～1100℃内,生物质再燃脱硝效率随着t2的提高而增加;对于粒径小于425μm生物质再燃燃料,其再燃脱硝效率随粒径减小略有增加;随着α2的降低和Rff的提高,生物质再燃脱硝效率均呈现先上升后下降的趋势,在α2=0.7～0.8,Rff=20%～25%条件下,可以获得较高的脱硝效率,各种生物质再燃脱硝效率均在50%以上;在Rff=10%～26%,麦秆焦异相还原NO的贡献在59%～68%,且呈现中间低两头高的趋势。

水分对稻杆热解特性的影响107-112

摘要：利用热重质谱联用分析仪对水分含量不同的稻秆进行热解实验研究,并对热解过程的动力学特性进行分析。结果表明,稻杆中的水分含量对其热解的4个主要阶段都有重要的影响：水分延迟了热解失重峰的出现,同时也促进了稻杆的热解;不凝性小分子气体的析出量随稻杆原料水分含量增大而增大,主要焦油组分析出量则随之减小。对稻秆热解过程的动力学参数进行求解,所得预测值与实验结果能较好地吻合,同时讨论了稻杆热解过程的活化能与指前因子之间的动力学补偿效应。

禽畜粪便中矿物质组分对其半焦氧化行为的影响113-118

摘要：低温催化气化工艺可以将禽畜粪便等低品质生物质废物快速地转化为氢或合成气等洁净能源,避免了这些废物的大量积聚对环境造成的危害。使用X射线衍射仪（X-ray diffractometer,XRD）、热重分析（thermogravimetric analyzer,TGA）等分析测试仪器考察禽畜粪便中矿物质组分对其热解半焦特性及其氧化行为的影响。结果表明：选用的禽畜粪便样品中的矿物质组分钙系物质含量较高,特别是鸡粪中含有大量的CaCO3;浓度为5mol/L的HCl及3%HF酸洗处理能够将禽畜粪便中几乎所有的矿物质组分脱除;猪粪半焦氧化行为比较简单,由于CaO的固碳效应,鸡粪半焦的氧化过程较复杂;脱矿物质后禽畜粪便的半焦氧化反应活性明显下降,表明禽畜粪便半焦中的矿物质组分对其氧化过程的催化作用十分显著。