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摘要:为了提高配煤掺烧的精细化水平,建立了实用性强的磨煤机组合优化模型。模型中结合混煤煤质及锅炉结构构建了用于表征燃尽特性、结渣特性、低负荷稳燃特性及污染物排放特性的函数指标,优化模型分为煤种组合优化和出力组合优化两部分,并分别采用穷举法和非支配排序多目标遗传算法作为寻优算法。该模型已成功应用于某电厂燃煤掺烧全程动态优化决策系统中。
摘要:研究周期性管排阵列的声传播特性对于检测发生在炉内换热器管阵列中的泄漏故障具有重要意义。该文阐述了周期性管排阵列声传播物理机制。实验研究了周期性管排阵列的声传播特性。得出管阵列的纵向节距、横向节距和管径大小等几何参数对泄漏声辐射透射声谱的影响规律,揭示管阵列纵向节距影响透射声谱的“阻带”位置,横向节距影响透射声谱主极大的位置,以及管径大小影响透射声谱总能量的基本关系。指出充水管阵列与管内为空气的管阵列声透射特性的相同与差异,以及“通带”的位置。为炉内管阵列中的管道泄漏检测技术提供了实验依据。
摘要:采用高温加压热重分析仪进行胜利褐煤的加压热解实验,并通过便携红外气体分析仪在线检测气体产物的释放,考察压力对煤热解过程的影响并进行动力学参数的计算。研究表明:不同压力下煤的热解都可以分为3个阶段,随着热解压力的升高,低温段的热解失重峰向更高温度偏移,而中温段的热解失重峰则向较低的温度偏移,煤焦的产量逐渐增大,CO释放量逐渐增多,而CH4释放量并无明显的规律;不同压力下的热解反应活化能差异不大,并同指前因子之间有良好的动力学补偿效应,相关系数达到0.982。
摘要:应用非线性化的增量分析方法,将锅炉运行状态与设计状态下的炉膛出口烟温(ftmaance exit gas temperature,FEGT)增量作为表征炉膛灰污染程度的参数,建立了I-FEGT的计算模型;在经过仿真计算验证模型正确性的基础上,结合某台600Mw机组燃煤锅炉实时采集的数据,利用所建模型对炉膛灰污染状况进行了实时监测,结果表明:I-FEGT能正确反映炉膛灰污染程度及其变化。可用于电站锅炉炉膛受热面灰污染实时监测、实时指导吹灰或检验吹灰效果。
摘要:提出一种新型流化床冷渣器,介绍了其主要技术特点,并对其气固流动特性进行冷态试验研究。试验结果表明,分选仓喷动床结构对锅炉底渣的粗细颗粒分选作用相当明显,灰渣颗粒整体呈“溢流一底流一溢流”方式有较好的流动特性。分选仓分选效果直接决定着该冷渣器的运行效果,可以通过调节运行参数和结构参数来控制。根据试验结果设计的复合式流化床冷渣器已成功应用于某300Mw循环流化床机组冷渣器改造中。工业应用结果表明,该冷渣器具有较好的底渣冷却效果和粗细颗粒分选效果,底渣粒度适应性强,最大出力超过30讹。复合式流化床冷渣器可作为未来大型循环流化床锅炉冷渣器的发展方向之一。
摘要:采用醋酸溶液改性的石灰石作为CO2高温吸收剂,借助于N2吸附法研究了改性石灰石在循环煅烧/碳酸化反应过程中CaO分形维数的变化规律。结果表明:石灰石经醋酸改性后,其煅烧产物CaO的分形维数得到提高。随循环次数增加,来自天然石灰石CaO的分形维数迅速减小,而来自改性石灰石CaO的分形维数随循环次数增加而下降缓慢,且在相同循环次数时改性石灰石CaO的分形维数均高于天然石灰石CaO。研究发现来自改性和天然石灰石的CaO分形维数与其CO2捕集性能之间,分形维数与比表面积之间都存在着明显的内在联系。改性钙基吸收剂具有更高循环捕集CO2性能的实质是其煅烧产物CaO在循环煅烧/碳酸化过程中保持了较大的分形维数。
摘要:针对氨法脱硫烟气中气溶胶的排放特性,建立氨法脱硫后细颗粒凝结长大脱除动力学模型,对细颗粒的凝结长大及脱除规律进行数值预测,并将其与实验结果进行比较。结果表明:细颗粒在过饱和蒸汽条件下迅速长大成液滴,在相同条件下,细颗粒初始数浓度越高,完成凝结长大的时间越短,液滴的最终粒径也越小;细颗粒脱除效率随停留时间增大迅速提高,在50~100ms内达到稳定,与理论计算值比,实验停留时间滞后,约在1.5s后脱除效率趋于稳定;脱硫后细颗粒凝结长大脱除效率与细颗粒物化性质有关,水洗涤时,当过饱和度高于1.4,细颗粒的脱除效率才随过饱和度的增大而迅速提高;氨法脱硫后,细颗粒可在较低的过饱和条件下凝结长大,因而脱除效率随过饱和度增大而提高。
摘要:碱吸收-微生物烟气脱硫是一类经济有效并应用较广泛的SO2脱除技术,可分为SO2碱吸收,厌氧还原与好氧氧化3部分,该文着重考察了好氧氧化部分。在有效容积为45L的内循环生物流化床内,以含硫化物的厌氧段出水作为进水,利用无色硫细菌氧化硫化物为单质硫。经28d的运行,有机物负荷和S^2-负荷分别达3.73kgCOD/(m^3.d)1和1.09kgS^2-/(m3.d),相应的脱除率可达78%和90%以上,最大S^0产率为75%左右。生物学显微镜照片和x射线衍射(X-ray diffractometer,XRD)分析显示出水富含硫颗粒和膜状硫。考察了水力停留时间和曝气量对其处理效果的影响,结果表明,在进水S2-浓度和有机物浓度分别为200和800mg/L时,适宜水力停留时间为8h,最佳曝气量为60~90L/h。
摘要:采用微波放电NO-O2-H2O-He体系脱除NO的反应模型,对NO脱除及其转化进行分析计算。通过建立并数值求解化学反应动力学方程组,对NO-O2-H2O-He体系微波直接分解脱除NO过程进行反应动力学研究,分析影响NO脱除效率及其向N2和NO2转化的各种因素及规律。计算结果表明,在NO-O2-H2O-He体系中,微波功率,NO、O2和H2O的初始浓度等对NO脱除效率有较大影响,即微波功率的增大有利于NO的脱除及其向N2的转化;NO初始浓度的增加降低了体系的微波脱硝效率;脱硝效率随着模拟烟气相对湿度的增加而增加;微波放电条件下,O2的加入可增加产物中NO2的生成量;微波放电NO-O2-H2O-He体系脱除NO为还原和氧化反应共同作用的结果,NO转化为N2的效率总大于其转化为NO2的效率。
摘要:为了提高渗铈活性焦(activatedcoke,AC)CeO2/AC循环汞脱除效率,研究了其在纯N:条件下热再生时的汞析出规律,发现CeO2/AC再生后释放出的汞形态基本为Hg^0,大量汞在270℃左右溢出,少部分在530℃左右溢出,再生温度超过300℃时,其汞再生效率都达到了90%。CeO2/AC的汞脱附特性只与脱附温度有关,而与升温速率关系不大。表面物理结构测定证明了CeO2/AC吸附汞的过程不仅是物理吸附,也存在化学吸附。利用Boehm法和X.射线能谱分析对CeO2/AC表面化学性质检测,发现其二次脱汞效率随再生次数以及再生温度的增加而降低,其原因可以归为活性焦表面的碳在再生过程中受到烧蚀和氧化导致CeO2的损耗以及表面酸性官能团的分解;因此,选择合适的再生温度是保证CeO2/AC循环汞脱除效率的必要条件。
摘要:介绍自行研制的10cm×10cm单体熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cells,MCFC)的实验研究结果,并以自制单电池稳定放电实验数据为基础,分析拟合出电池电流密度一电压问的线性关系,计算出当前工艺水平电池的单位面积有效阻抗。结合理论分析建立相应的数学模型,利用数值模拟方法预测对比相同结构的1m×1mMCFC单电池局部温度、电流密度和氢气浓度等关键参数的分布状况,阴、阳极气流采用叉流、顺流和逆流3种组织型式。模拟计算结果表明:叉流型局部最高温度值最大,容易产生热点,逆流反应最激烈,局部电流密度的跨度范围最大,顺流局部温度与电流密度分布最均匀。
摘要:提出一种主动式多孔微热沉系统来实现高热流密度电子元器件封装散热的需求,分析了多孔微热沉系统的工作原理和特点。对多孔微热沉进行了高热流密度下的流动与传热实验研究,实验结果表明微热沉在高热流密度加热下能较快达到平衡;微泵驱动循环水流量为5.1cm0/s时,多孔微热沉的散热热量达到200W,散热热流高达100W/cm^2,对应节点温度为55.8℃,系统压降为17.7kPa;Nu数随Re数增加而增加,Re在323时,Nu达到最大值518;随着流量以及加热热量的增加,微热沉平均换热系数增加,其最高换热系数为36.8kW(m2.℃)^-1。多孔微热沉系统能有效解决高热流密度电子元器件的散热问题,提高器件可靠性与使用寿命。
摘要:为了准确描述湿蒸汽两相流中水滴生长过程,以提高数值模拟的精度和可信度,基于传热传质平衡耦合求解方法提出一种水滴生长模型。将建立的模型与目前湿蒸汽两相流计算中广泛使用的几种水滴生长模型进行了对比分析,结果显示在整个克努森数Kn变化范围内,该模型表现良好,明显优于其他模型,特别是在过渡区内具有很高的精确性。同时为了揭示不同水滴生长模型对两相参数的影响,采用各水滴生长模型对一维拉瓦尔Laval喷管中存在的自发凝结的湿蒸汽流动进行数值模拟。结果表明,不同水滴生长率模型对液相成核率、水滴数、水滴半径的影响非常明显,但对蒸汽湿度影响较小。
摘要:通过实验研究中心截面沿主流方向带有均匀加热平板的矩形通道混合对流入口段的阻力特性,得到Re数、Gr^*数和倾斜角度对阻力系数的影响。实验结果表明:阻力系数随倾斜角度|θ|的增大而增大,在RP数的不同范围内呈不同的特性。Re数小于1500时,阻力系数随Re数的增大而减小,随G^*数的增大而增大。当Re大于1500时,阻力系数受Re数和G^*数的影响很小。综合考虑JRP数、Gr^*数、倾斜角度及管道长径比的影响,对Re数大于1500和小于1500分别给得出了阻力系数的关联式,该组关联式与实验数据吻合良好,偏差小于10%。
摘要:对非定常环境下动叶气膜冷却的流场进行数值模拟,研究非定常尾迹宽度对气膜冷却效果的影响。结果表明,对于动叶的气膜冷却来说,由非定常尾迹形成的低速区对冷却射流的压制作用减小,使冷却射流更多地进入主流并与其掺混,使得气膜孔下游叶片表面的冷却效果降低。当尾迹宽度增大时,叶片表面气膜冷却效果降低的程度增加。非定常尾迹对压力面上冷却效果的影响大于吸力面。压力面上在第1个冷却孔后面冷却效率降低了15%,而吸力面上的冷却效果变化不是很明显。
摘要:通过对材料性能、金相、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱(energy disper sespectrum,EDS)、氧化皮、碳化物萃取、透射电镜(transmission electron microscope,TEM)等的分析,对在超超临界机组运行5400和25000h的新型奥氏体耐热钢HR3C进行老化研究,经研究表明HR3C运行25000h后性能的变化主要表现为向火侧室温抗拉强度上升4%,屈服强度下降10%;650℃拉伸性能略有下降;压扁时有脆化,硬度明显提高,表明已发生时效强化;内外壁氧化皮形成致密的Cr2O3层;组织无明显老化,析出物主要为Z相、M23C6和M6C型,碳化物沿晶界较明显析出;运行25000h后析出的碳化物中M6C和M23C6含量明显高于运行5400h后析出的含量,表明已有M23C6型碳化物向M6C型碳化物过渡。
摘要:能够准确描述滑动轴承油膜力特性的数学模型是转子-轴承系统非线性动力学分析的基础和关键。该文针对圆瓦径向滑动轴承,基于周向动态Ⅱ油膜边界条件,利用分离变量法,将雷诺方程分解为类似长轴承模型方程和轴向压力方程,获得圆瓦轴承油膜压力分布近似解析表达式。通过对油膜域内压力进行积分,得到圆瓦滑动轴承油膜力表达式。基于该文提出的模型,研究了圆瓦轴承油膜压力分布,对比分析该文模型与长轴承、短轴承、有限差分法模型,结果表明该文模型能够在较宽长径比范围较准确地描述圆瓦轴承油膜特性。基于该文模型对刚性转子-轴承系统进行动力学特性分析,仿真结果验证了该文模型的有效性。
摘要:提出了一种基于逆模型的火电机组负荷对象自适应解耦控制方法。根据系统的输入输出信息,建立机组负荷对象逆系统的模糊规则模型,并依据该逆系统模型实现对被控对象的近似线性化和基本解耦。论证了逆系统模型特征参数与控制系统中各控制器特征参数之间的内在联系,在此基础上形成了一种与机组负荷对象特性相匹配的自适应控制系统。文中通过仿真实例验证了该方法的有效性。