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中国电机工程学报 2011年第23期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志热能工程

鼓泡流化床风帽压力波动特性分析1-7

摘要：提出通过采集、分析流化床风帽压力波动信号的方法，实现对床内气固两相流状态监测。借助冷态鼓泡流化床实验台，对不同床层表观气速、不同床料粒径分布和不同静床高工况下采集到的风帽压力波动信号，进行小波分析，计算小波分解后不同频段重构信号的能量值及其占总能量的比值，采用Welch法对信号进行功率谱估计并获取信号的主频，分析运行工况变化对鼓泡流化床风帽压力波动特性的影响。结果发现，风帽压力波动信号低频信号的变化能够反映流化床运行工况变化时的气固流动状态变化，表明所提方法具有可行性，并可为进一步研究循环流化床风帽压力波动特性提供理论基础。

高密度循环流化床不同截面结构提升管内流动特性研究8-13

摘要：先后在高10m，提升管截面分别为边长0．27m方形和内径0．187m圆形的冷态循环流化床实验台上开展针对B类石英砂颗粒的实验，研究提升管结构及操作条件对床内流动特性的影响，并分析实现高密度循环流动的条件。圆床中固体循环流量G超过300kg／（m^2s），实现了高密度循环；方床中由于装置结构因素，影响了G的提高。与A类颗粒不同，对于实验采用的B类颗粒，固体循环流率超过饱和循环流率时，轴向固体颗粒浓度依然呈现指数型分布，未出现S型分布。实验操作条件下，圆床和方床中提升管总压降均与固气比成线性关系，但线性斜率差别明显。通过无量纲提升管高径比关联固气比和提升管总压降，正确反映了提升管结构对流动的影响，通过实验值的比较，采用高径比关联后，固气比与不同结构下提升管总压降的线性关系较一致。

流化床燃烧麦秸床料团聚结渣研究14-20

摘要：流化床技术在热转化生物质方面具有优势，但生物质流化床锅炉在运行中，经常遇到床料结渣问题。该文用流化床实验装置燃烧麦秸，发现床料发生了严重的团聚结渣，床层流化状态明显恶化。随着运行时间延长，床料颗粒表面富集越来越多的钾。分析表明，渣块中的融化物组成可以用K2O-CaO—SiO2三元系简化，三元系相图可解释融化出现的原因。由于生物质灰熔点低，燃烧的半焦表面变黏，黏结床料颗粒产生结渣。通过与细灰碰撞，床料颗粒表面形成一层均匀的灰层并融化，当灰层足够厚时，黏性力让床料颗粒通过有限的点黏结在一起，形成结渣。

采用M5’模型树和测量数据识别抽汽式机组汽耗量特性21-26

摘要：汽轮机组特性随着机组老化而变化，传统上采用定期现场实测，需停机和采用专门的设备与系统，费用很高，因此基于现有自动化系统历史测量数据的特性曲线识别方法十分必要。一般汽轮机组汽耗量特性具有非凸和非连续等特点，常规的多元线性回归拟合不能适应。M5’模型树算法是一种多输入单输出系统的分段线性化的数据挖掘算法。提出采用M5’模型树的抽汽式机组汽耗量特性模型和其模型结构及参数识别算法，用于滚动利用最新的电厂测量历史数据获取最新的汽耗量特性。该方法简单、有效，逼近能力强，自动化程度高，在处理非凸形和非连续性的特性方程具有优势。通过多个热电厂的实时数据进行验证，具有很高的预测精度，效果优于多元线性回归拟合方程。

SO2对于铁基硫酸盐的NH3选择性还原NO催化活性的影响27-33

摘要：以硫酸亚铁热解产生的铁基硫酸盐催化剂的选择性催化还原反应活性为对象，研究了300-500℃范围内S02对于该催化剂催化性能的影响。通过固定床实验，原位红外漫反射测试NH，吸附实验测试了催化剂的脱硝活性、选择性及NH3的吸附情况。实验结果表明：S02促进了铁基硫酸盐催化剂的选择性催化还原反应活性，提高了NH，的选择性。原位红外光谱实验进一步证实SO2的吸附增强了催化剂表面的BrФbnsted酸性位，促进了NH3的吸附，有利于NH3与NO的反应，从而体现出较强的脱硝活性。考虑到脱硝活性以及NH3选择性的情况，选取350℃为主要反应温度比较合适。

有机酸添加剂在石灰石-石膏法脱硫中应用的试验研究34-40

摘要：在烟气处理量为1．1×10^6／h的实际石灰石一石膏法脱硫装置上，对有机酸添加剂强化脱硫性能进行了试验研究。试验结果证实，有机酸具有良好的pH缓冲作用，同时能够促进石灰石溶解速率，缓解固体颗粒在浆液中的沉降速度，从而有效提高脱硫效率、石灰石利用率，减轻脱硫系统结垢。在吸收塔浆液中按照7mmol／L的浓度加入有机酸添加剂DBA，脱硫效率可由90．3％提高至95．7％，脱硫反应产物石膏中CaCO3含量由4．12％降至0．56％。加入DBA后，在浆液pH为4．0时，脱硫效率仍高于95％；2台浆液循环泵运行时，液气比为9．5L／m^3，脱硫效率高于92％，大大提高了脱硫系统运行的经济性和稳定性。

尿素溶液湿法烟气脱硝添加剂的影响特性研究41-46

摘要：添加剂对氨／尿素湿法脱硝有着极为重要的作用，不同的添加剂对氨／尿素湿法脱硝的影响机制和作用也不尽相同。该文在鼓泡反应装置上，以尿素为吸收液，添加几种具有代表性的无机和有机类添加剂进行了NOx脱除效果的实验研究。研究结果表明：各种添加剂的脱硝性能：高锰酸钾〉三乙醇胺〉过硫酸铵〉乙二胺〉己二酸〉甘氨酸〉溴化钾〉溴化铵〉活性炭〉硫酸铁：此外，三乙醇胺／二乙醇胺组合添加剂的脱硝效果较好，最佳配比为1：1；该混合醇胺添加剂减缓了吸收液pH值的下降，在脱硝过程中较单一醇胺添加剂具有更好的催化缓冲作用；当混合添加剂配比浓度均为0．06％时，本试验条件下的脱硝效率达81．8％。

不同性能掺炭纤维脱除燃煤烟气中Hg0的试验研究47-53

摘要：通过固定床实验系统的烟气脱除零价汞实验，研究了活性炭纤维协同滤袋用聚酰亚胺、芳纶1313、聚苯硫醚、玻璃纤维、芳砜纶以及聚四氟乙烯等常用纤维，对烟气中零价汞的脱除效果。研究了改性前不同性能掺炭纤维，以及用质量分数分别为5％、10％、15％的溴化钾、碘化钾溶液改性后的活性炭纤维（activatedcarbonfiber,ACF）和聚苯硫醚（polyphenylenesulfide，PPS）形成的掺炭纤维，对模拟燃煤烟气中零价汞（Hg0）的吸附性能。结果表明：在汞蒸气入口浓度为30μg／m^3，吸附温度为160℃时，不同性能掺炭纤维脱Hg0率在39％71％范围之间变化，区别较大。经过溴化钾和碘化钾改性后的ACF＋PPS掺炭纤维对Hg0的吸附效率分别能达到80％、90％以上，未改性ACF＋PPS掺炭纤维的吸附效率最高也只有70％左右；相同质量分数时，碘化钾溶液改性后的ACF＋PPS掺炭纤维对Hg0的吸附效果要优于溴化钾溶液改性后的ACF＋PPS掺炭纤维，并且碘化钾溶液浓度越大，改性后的ACF＋PPS掺炭纤维对Hg0的吸附效果越好，当用质量分数为15％的碘化钾溶液改性后的ACF＋PPS掺炭纤维吸附Hg0一定时间后，对Hg0的脱除率可以达到98％以上，因此，经过改性后的掺炭纤维能保持较高的烟气脱Hg0率。

中国电机工程学报杂志工程热物理

O2／CO2气氛下火焰传播速度影响因素分析54-60

摘要：摘要：O2／CO2气 氛下高浓度CO2的存在对碳氢化合物的火焰传播特性有重要影响。基于化学动力学分析软件CHEMKIN对初始压力为10^5Pa，初始温度为298K，当量比为0．6～1．4的C1～C7直链烷烃在O2／CO2、O2／hi2、O2／CO2／AR气氛下的层流火焰传播速度进行模拟计算，探讨气氛、当量比、O2浓度、CO2浓度对火焰传播速度的影响规律。结果表明，火焰传播速度随当量比的增大而先增大后减小，火焰传播速度的最大值出现在当量比1．0或1．1处；在相同O2浓度下，O2／CO2气氛下火焰传播速度要比O2/N2气氛下明显减小，表明CO2的存在对火焰传播有阻碍作用；在O2／CO2／AR气氛下，在02浓度不变情况下，火焰传播速度随CO2浓度的增大而减小；在O2／CO2气氛下，随O2浓度的提高，火焰传播速度逐渐增大，说明提高O2浓度可改善烷烃的燃烧特性。

磁场对强旋流燃烧过程中NO生成特性的影响61-66

摘要：在强旋流火焰周围安放固定磁场，采用CST-24型数字式磁强计测定磁场强度，采用WRNK的铠装镍铬热电偶和KM9106综合烟气分析仪检测不同磁场下强旋流燃烧火焰温度和NO浓度，分析了不同磁场下强旋流燃烧特性和NO生成特性。结果表明：在磁场作用下火焰中心温度明显提高，外缘温度有所降低，火焰外缘NO浓度显著降低。磁场通过改变强旋流火焰温度分布进而影响火焰中NO的浓度；磁场的作用使生成NO的带电离子或离子团彼此碰撞的机会减少，进而减少了火焰中NO生成。

管束间压差波动信号的递归特性分析74-78

摘要：基于2种节距比管束间的不同流型的压差波动信号，采用递归定量分析法研究了泡状流、间歇流、雾状流3种典型流型及过渡流型的动力学特性。研究结果表明：泡状流在递归图上表现为孤立点状结构，间歇流递归图兼顾点状和块状结构，具有较强的混沌特性，雾状流沿对角线纹理发育好，周期性突出。压差信号的递归纹理结构清晰地演化了其动力学特性，且递归特征量随气相折算流速变化明显，为两相流流型机理的研究提供新思路。

中国电机工程学报杂志动力机械与工程

汽轮机高压级叶顶间隙流的特性分析86-93

摘要：以某300Mw汽轮机高压级为研究对象，采用带剪切应力传输（shearstresstransmission，sst）的K-w sst湍流模型，应用SIMPLEC算法对不同叶顶间隙下的泄漏流动进行数值模拟，分析了泄漏涡的产生、发展及与通道涡的干涉情况，并研究了3种叶顶间隙下，动叶叶项处复杂的流动和涡系情况。结果表明，压力面附近的流体由于压力面和吸力面的压力差作用进入叶顶间隙，泄漏到吸力面处，与主流掺混形成泄漏涡。随着叶顶间隙的增加，泄漏涡强度变大，导致通道涡靠近叶片中部。同时，泄漏涡涡核离吸力面更远，使通道内的流动环境更恶劣，引起更大的级内损失。

中国电机工程学报杂志热工自动控制

汽包锅炉单元机组协调系统的线性自抗扰控制94-100

摘要：在线性自抗扰控制技术基础上，引入解耦补偿器，提出汽包锅炉单元机组协调系统的新控制方案。该方案首先对单元机组设计解耦补偿器，进行一定程度解耦；再将其他通道耦合作为扰动，分别设计炉侧和机侧线性自抗扰控制器，进一步消除耦合的影响。由于线性自抗扰控制技术采用扩张状态观测器，可以对扩张状态（系统未建模动态摄动和未知扰动1进行在线实时估计，因此其设计的扰动补偿可以不依赖于模型达到快速消去扰动的效果。将该方法应用于一500MW汽包锅炉单元机组协调系统进行仿真研究，结果表明该方案可以实现良好的动静态解耦，有较强的鲁棒性和抗干扰能力，并且算法简单、调试容易。

一种热工控制系统综合性能的评价方法101-107

摘要：性能评价对于提高热工控制系统控制品质，优化机组性能具有重要意义。以单一类型扰动存在情况下的性能评价方法为基础，提出了一种热工控制系统综合性能的评价方法，该方法针对设定值扰动和随机性扰动同时存在的情况，通过一系列数据处理将误差分解，得到随机性误差分量和确定性误差分量，进而计算出系统的确定性和随机性性能指标。文中给出了该方法的一般步骤，并通过仿真及对某1000Mw火电机组主汽压控制系统的实际运行数据进行评价验证了该方法的有效性。

中国电机工程学报杂志可再生能源发电

生物质和高硫劣质煤混烧灰熔融特性研究108-114

摘要：对生物质和煤混烧特性的研究受到国内外学者的广泛重视。对生物质与高硫劣质煤混烧灰的熔融特性进行研究，测量了灰熔点，并利用热重一差示扫描量热（thermo．gravimetry—differentialscanningcalorimetry,TG—DSC）方法对灰的熔融过程进行研究。实验结果表明，混烧生物质能降低灰熔点，生物质混烧比例越高，灰熔点下降幅度越大。由于生物质中灰分含量远小于高硫劣质煤，混烧灰的灰熔点温度主要受煤灰的影响。由于灰的组成成分及其含量的差异，煤灰、生物质灰在实验温度范围，TG—DSC曲线有较大差异。在低混烧比时，混烧灰的TG—DSC曲线基本体现煤灰的熔融特性。随着混烧比例的提高，TG—DSC曲线上生物质的影响变得明显。

烘焙对农业秸秆燃烧特性的影响115-120

摘要：为了探究烘焙对生物质燃烧特性以及燃烧机制的影响，研究了不同烘焙条件下典型秸秆的燃烧失重特性和放热行为。选择棉杆和稻杆为主要研究对象，采用热重分析仪与差热扫描量热仪连用分析了秸秆的燃烧特性。实验结果表明：秸秆燃烧过程主要包括脱水、挥发分和固定碳燃烧，经烘焙处理后，秸秆的着火温度明显降低，燃烧更为充分，并且燃烧放热量随着烘焙温度的提高而进一步加大。采用非等温积分法分析了烘焙秸秆的热动力学特性和燃烧机制，发现稻杆的挥发分燃烧过程为1级反应，稻秆主要为挥发分的燃烧，棉杆的活化能较高，并且主要是固定碳的燃烧。农业秸秆烘培预处理对其燃烧特性的改善有明显的作用。

光伏电池反向模型仿真分析及实验研究121-128

摘要：以MATLAB软件为仿真平台，建立了光伏电池反向Bishop子电路模型，不同光照和不同温度下光伏电池电气特性的仿真和实验结果对比证明了该模型的有效性。分析了光伏组件模型各个参数对光伏电池电气特性的影响，对模型的参数提取和实际光伏阵列设计具有指导意义。大面积光伏阵列可能会出现热斑效应，利用光伏电池反向模型，分析了热斑效应形成原因、形成条件以及旁路二极管对热斑效应的进行了仿真分析，为并联旁路二极管拓扑结构的选择提供了依据。此外，仿真分析了实际商用光伏阵列在遮挡情况下所出现的多波峰特性，验证了旁路二极管对光伏阵列的保护效果。

基于改进叶素动量理论的水平轴风电机组气动性能计算129-134

摘要：综合考虑到风剪切、塔影效应、三维旋转效应的影响，本文对传统的叶素动量理论（bladeelementmomentum，BEM）进行改进，建立风电机组气动性能计算模型，基于该模型编制计算程序，以商用1．5MW风电机组为计算实例，计算出其在不同的风速、转速和桨距角配置下的轴向和切向气动荷载分布，以及推力、功率和风能利用系数，与传统BEM模型及风电设计分析软件FOCUS5计算值对比，验证了该模型的正确性和优越性。