微型湿空气透平循环性能实验研究
摘要：湿空气透平循环是新型动力循环的重要发展方向之一。基于某微型燃气轮机,构建微型湿空气透平（humid airturbine,HAT）循环原型实验系统,研究了满负荷和部分负荷下HAT循环的热力性能和NOx排放性能,分析后冷器对循环性能的影响。结果表明,相比回热循环微燃机,满负荷时微型HAT循环发电功率提高约23%,发电效率提高约18%,且随负荷降低,发电效率的相对增加值提高;各负荷下微型HAT循环NOx排放降低30%以上。同时实验还证实对于微型HAT循环,有、无后冷器时循环热力性能相当。供热机组热电负荷最佳分配方法分析
摘要：以变工况热力计算为基础,分段采用改进的弗留盖尔公式,分析供热机组的热力特性。通过具体机组进行验证,表明这种热力计算方法具有足够的精度。以实际机组为例,改进热电分离、以热定电的热电负荷分配方案。方案中考虑了热化作功系数的变化,直接以总热耗最小作为电负荷分配指标。同时,依据机组的热力特性,生成热电关系曲线,从而可以将热电负荷调度范围作为限制条件,使分配结果更加合理。通过对比可以发现,这种分配方法可以有效降低机组的总热耗,因而使分配结果明显优于其他方案。该方法可以为电厂与调度部门的负荷调度提供合理的解决方案。耦合分级燃烧的大容积焦化过程仿真
摘要：基于焦炉大容积焦化、分级燃烧加热的过程特点和燃烧室炭化室耦合的结构特点,建立描述其内部流动、燃烧、传热、传质的三维非稳态数理模型,开展数值仿真,并将模拟结果与实际数据进行对比验证。通过计算,获得到了相应的结焦时间、焦化过程中焦炭床层的温度变化以及废气出口NO含量的变化规律;考察了焦炭床层加热的均匀性,并与传统的下喷式单点燃烧加热焦炉进行对比;最后还分析了装炉煤水分含量、初始温度以及堆密度等操作参数的影响。研究结果表明,对于大容积焦炉,在提高焦炭产量的同时,采用分级燃烧加热方式,可以有效提高焦炭床层的加热均匀性,保证最终产品的质量,并有效减少NO的生成;而且,煤预热、煤调湿和煤料密实技术的应用有利于提高生产效率。该文工作可为焦炉大型化生产实际及设计提供基础理论和参考数据。煤气化过程痕量元素迁移实验研究（英文）
摘要：煤气化过程痕量元素排放引起的环境问题是成为关注的热点之一。为了研究和掌握气流床气化炉中的痕量元素排放规律,利用高温高压金属丝网（wire-mesh reactor,WMR）反应器模拟气流床气化不同的气化和热解条件,对煤样及反应器产生的煤焦样中的As、Se、Pb、V、Co、Ba、Cr、Mn.痕量元素进行电感耦合等离子体–质谱（inductively coupledplasma-mass spectrometry,ICP-MS）分析。WMR实验结果与气化炉中试装置试验煤、灰、渣样品中数据及热力学模型模拟结果进行对比分析。结果表明,中试试验与热力学模拟结果比较吻合,中试试验条件下痕量元素反应达到了平衡状态;WMR试验中Pb、V、Ba、Mn及Co的排放规律与热力学模拟结果比较一致,而As和Se的试验结果与热力学模拟结果相差较大,可能是WMR试验中反应时间较短,受动力学因素影响较大的原因。高分子过氧酸改性钙基添加剂烟气同时脱硫脱硝实验研究
摘要：二氧化硫和氮氧化物造成的大气污染问题关系到国民经济发展,尤其可持续发展,但目前普通吸收剂只具有单一脱除功能,不仅工艺繁琐,而且效率不高。文中采用高分子过氧酸对普通钙基吸收剂进行改性,使其在脱硫同时具有脱硝性能。与低分子双氧水相比,高分子过氧酸添加剂化学稳定性高,而且减少了爆炸等安全隐患。利用高分子过氧酸改性的钙基吸收剂进行烟气流化床同时脱硫脱硝实验研究,探讨了添加剂含量、反应温度、烟气湿度以及SO2和NOx浓度等各种因素对脱硫脱硝效率的影响,并确定了最佳工艺条件。该方法拓展了烟气净化技术的研究领域,丰富了脱硫脱硝工艺研究内容,与传统工艺相比,具有很好的应用前景。生物质热解焦吸附模拟烟气中SO_2和NO的实验研究
摘要：以麦秆、稻秆、棉花秆、玉米秆和稻壳等5种生物质原料为对象,在热解温度Tp 673~1 073 K范围内,采用快速热解和慢速热解方式制备了生物质焦,利用固定床吸附反应装置研究了焦粒粒径、热解温度、热解速率、烟气组成、吸附反应温度和生物质种类等因素对生物质焦吸附模拟烟气中SO2、NO的影响。结果表明：生物质焦对SO2的吸附效率和吸附量随着生物质焦粒径的减小而增加,但其增加趋势逐步减小。随着热解温度升高,生物质焦对SO2的吸附效率和吸附量均呈现先上升后下降的趋势。快速热解生物质焦对SO2和NO的单独吸附效率和吸附量均高于慢速热解焦。生物质焦对SO2和NO的吸附效率和吸附量均随着吸附反应温度的升高而下降。生物质焦对SO2吸附能力显著优于吸附NO的能力,模拟烟气中SO2组分对NO吸附具有显著促进作用。SO2和NO同时吸附时,WS-RP873型生物质焦对SO2的吸附量较单独吸附时减少了22.3%,但其对NO吸附量却提高了112%。在Tp 873K快速热解条件下,各种生物质焦对SO2吸附量顺序为麦秆焦〉玉米秆焦〉稻秆焦〉稻壳焦〉棉花秆焦,对NO吸附量顺序为麦秆焦〉稻秆焦〉玉米秆焦〉稻壳焦〉棉花秆焦。孔隙结构对活性炭脱硫影响的实验研究
摘要：研究了孔隙结构对于商用活性炭SO2脱除性能的影响,对选取的活性炭进行了工业分析、氮吸附、扫描电镜表征及SO2脱除测试。从N2吸附与扫描电镜的表征结果来看,活性炭样品以微孔为主,当制备原料为椰壳或掺有椰壳后,有助于中孔的形成,微孔与中孔共同构成了活性炭发达的孔隙结构,决定了总的比表面积与孔容;活性炭的比表面积与孔容对SO2的吸附量有促进作用,比表面积相比孔容与吸附量的关系更加密切;然而发达的孔隙结构会导致样品中的碳骨架脆弱,因而机械强度受到影响。以椰壳为单一原料制备的活性炭会形成一些特殊的表观形貌（如片状结构）,这种结构会大大降低样品的机械强度。棉籽黑液制备水煤浆的燃料特性分析
摘要：用棉籽黑液与黄陵煤粉配制水煤浆燃料具有明显的节能减排效益,利用黏度计和热天平等研究了黑液水煤浆的微观理化特征和成浆燃烧机制。发现棉籽黑液比去离子水更有利于制备高浓度和低黏度的水煤浆,当表观黏度为1000 mPa.s时的最大成浆浓度为63.7%,原因是棉籽黑液中富含的棉籽木质素和有机酸盐等具有表面活性剂功能。当棉籽黑液中固体生物质含量增加时,棉籽黑液的表面张力逐渐降低,使黑液水煤浆的最大成浆浓度进一步提高。黑液水煤浆的着火温度和活化能明显低于煤粉,这是由于水分析出导致煤粉内部产生大量孔隙,并且煤粉表面粘结了许多棉籽生物质促进焦炭着火燃烧。改性污泥与石油焦的共成浆性及流变性分析
摘要：选取具有代表性的石化污泥、城市污泥和造纸污泥,借助旋转黏度计考察污泥改性剂的种类和添加量对污泥焦浆流变特性和稳定性的影响,从而获得制备高浓度污泥焦浆的工艺参数。结果表明：选用Ca（OH）2、KOH、NaOH对3种污泥进行改性可以制备出满足工业应用的污泥焦浆;石油焦的单独成浆浓度可达70%以上,并且浆体表现出剪切增稠的现象,但是随着3种改性污泥添加量的增加,浆体逐渐由胀塑性流体转变为假塑性流体。在3种改性污泥添加量为石油焦干基重量的12%时,石化污泥焦浆、城市污泥焦浆和造纸污泥焦浆的最大成浆浓度分别为62%、62%和64%。随着污泥添加量的增加,污泥焦浆的稳定性明显提高,污泥完全可以代替石油焦单独成浆所需的稳定剂。电站空冷系统变工况性能的数值研究
摘要：无论直接还是间接空冷系统,其热力性能都受到环境气象条件的显著影响。研究不同环境条件,不同机组热负荷和操作条件下机组背压的变化规律,对于电站空冷系统变工况优化运行具有重要参考价值。该文建立了电站空冷系统变工况运行性能的计算模型和数值方法,分别以典型直冷和间冷系统为例,通过数值模拟,获得了不同环境气象条件下,直冷系统空冷凝汽器空气流量和进口空气温度,以及间冷系统空冷散热器空气流量和进口空气温度。以变工况数值计算为基础,分析了直接和间接空冷机组背压的变化规律。结果表明,直接空冷系统热力性能随风速和风向发生显著变化,并随风速增加而降低,导致机组背压随风速增加而升高。对于间接空冷系统,其热力性能先随风速增加而降低,随后又增加,使机组背压呈现先升后降的变化趋势。电站空冷系统变工况性能的数值研究结果,可用于指导空冷系统的优化设计和安全运行。直接空冷凝汽器单排翅片管换热性能试验研究
摘要：不同工况下直接空冷凝汽器的换热性能,是直接空冷机组设计、优化和运行的主要依据。文中针对目前我国1000MW超超临界直接空冷机组所采用的单排翅片管,利用搭建在空冷机组现场的试验风洞,对翅片管的换热性能进行试验研究,试验风洞蒸汽侧直接接入空冷机组的冷端。通过试验,获得了翅片管空气侧努赛尔数和雷诺数之间的无量纲关联式,以及关联式与翅片管迎面风速分布之间的关系。结果表明,翅片管的换热性能不但与风机的风量有关,而且受迎面风速分布的影响很大,迎面风速沿翅片管轴向从上至下呈降低趋势分布时,更有利于换热。侧风对冷却塔通风性能影响的现场试验
摘要：对某电厂一座135 MW机组的自然通风湿式冷却塔进行现场测试。通过对进风口周围流场的测试,分析侧风对冷却塔周向进风的影响。提出以进风偏斜角α来衡量进风偏斜度,以进风均匀系数ψ来量化进风恶化程度。通过计算分析侧风对冷却塔通风量、通风阻力系数和冷却数的影响,完成对冷却塔通风性能及其与热力性能关系的全面评价。最后将其与数值模拟结果进行对比分析。结果表明：自然风主要恶化了塔侧向的进风,大风下侧后方出现穿堂风;背风侧进风远小于迎风侧,但进风偏斜度较低;侧风风速增大使得各处除迎风侧外进风偏斜度增加,周向进风均匀度降低,相对于抽力对气流的径向加速作用,侧风的横向干扰作用逐渐贴近进风口,通风阻力系数增大,通风量降低,通风性能恶化,热力性能降低;由于穿堂风参与了雨区的传热传质,使得计算通风量增加,塔的热力性能有一定改善。侧置梯形翼翅片管换热器流动与传热特性
摘要：针对某翅片管换热器的设计开发,应用RNG k-模型及SIMPLE算法,研究了侧置梯形翼纵向涡发生器的翅片管换热器和平直翅片管换热器在顺排和叉排两种排列方式下其流动与换热耦合特性。在雷诺数500~4 000的范围内,采用侧置梯形翼涡流发生器,顺排布置时,翅片管换热器综合性能因子提高了9.43%~22.67%,叉排布置时,综合性能因子提高了4.89%~14.87%。研究结果表明,侧置梯形翼涡流发生器可以有效地改善温度场和速度场的协同性,提高其换热能力,为设计高性能换热装置提供了参考。一种微槽群平板热管传热性能的数值和实验研究
摘要：提出了一种具有整体式微槽群吸液芯的新型平板热管。该新型平板热管具有散热效率高、机械强度高、制造工艺简单、重量轻、成本低等优点。建立预测平板热管传热传质特性的数学模型,获得了平板热管内蒸汽和液体的温度场、压力场以及速度场。对新型平板热管的传热性能进行实验研究,结果发现,新型微槽群平板热管的导热系数可达到其管壳材料导热系数的12.3倍,并且具有良好的均温特性。数值模拟的结果与实验测量结果吻合良好。生物质流化床空气水蒸气气化模拟
摘要：生物质气化是一种可有效利用生物质能源的热化学转化技术。该文利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus建立生物质在流化床气化炉内空气水蒸气气化模型,并研究气化温度对产气组分的影响。将模拟结果与试验结果进行了对比,吻合良好,表明该模型具有一定的适用性。利用灵敏度分析功能研究了空气当量比（equivalence ratio,ER）和水蒸气/生物质质量比（S/B）对产气组分、热值以及气化效率的影响。结果表明：提高气化温度,产气中H2和CO2含量增加,而CO和CH4含量减小;在空气当量比为0.27时气化效率最高;当S/B取1.3~1.7范围时,产气热值较高,可达11.8MJ/m3。单动叶安装角深度异常对轴流风机性能及噪声影响的数值模拟
摘要：轴流风机动叶安装角调整漂移是导致电站非计划停机的主要故障之一。以带扩压器的OB-84型轴流风机为对象,采用Fluent对单叶片安装角发生不同程度同向和反向偏离时的风机内流特征、性能曲线和噪声变化进行了三维数值模拟。研究表明：异常动叶安装角的偏离值及其偏离方向对风机的性能曲线和噪声特征有明显的影响,动叶异常时对应的全压和效率值大都低于正常情形,而噪声则增强,且越大,其变化幅度愈显著;异常叶片扰乱了流场内的总压和噪声分布,随增加,其影响区域由相邻流道扩展至下游处的多个流道,并形成狭长的低压带和高噪带。污垢沉积对某轴流压气机中间两级性能影响的数值研究
摘要：采用商业三维数值模拟软件CFX,对某型重型燃气轮机的中间两级核心级轴流压气机进行数值仿真研究,通过改变流道内叶片和端壁的粗糙度、以及叶片的厚度来模拟压气机内不同程度的污垢沉积,以分析污垢沉积对两级轴流压气机性能和流场特性的影响,并在前、后级动叶分别采用不同的污垢沉积设置,以探讨前级和后级动叶污垢沉积作用的相互影响。结果表明,无论是前级动叶还是后级动叶的污垢沉积,都将引起动叶通道内角区分离的加剧,从而导致压气机性能的衰减,粗糙度增加的影响明显要大于厚度增加,且前级动叶的影响作用要大于后级动叶;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶等熵效率的影响都较小,且增加厚度对其影响比增加粗糙度时要大;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶的影响主要体现在总压比上,这与污垢沉积引起的流道堵塞程度有关。厚壁12Cr1MoVG钢焊接接头裂纹分析及其控制
摘要：通过理化检验、电镜观察和有限元计算,研究厚壁12Cr1MoVG钢接头裂纹性质及其原因。结果表明,裂纹起裂于热影响区粗晶区,由粗晶区向细晶区扩展并终止于细晶区;裂纹区域可观察到宏观裂纹、微裂纹和空穴3种不同缺陷形貌。根据裂纹产生的时间、位置、过程和形貌特征,可以判断该裂纹为焊接再热裂纹。三通母材混晶组织降低接头塑性储备,焊后热处理温度场不合理使接头存在较高残余应力,是该裂纹产生的主要原因。对于厚壁12Cr1MoVG钢,优化热处理工艺以提高接头应力集中处材料临界塑性变形能力c,工程中采取措施降低该处的塑性变形量p,使c p,以有效避免接头再热裂纹的产生。
