电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化
摘要：电站锅炉一般设计排烟温度在120-140℃,其损失的热量可达电站全部输入燃料热量的3%-8%,因此进行锅炉尾部烟气余热回收与利用,可以显著提高锅炉效率、降低电厂煤耗,经济效益显著。运用最广泛的电站锅炉烟气余热利用方式是在空气预热器出口的尾部烟道内加装换热器（通常称为＂低温省煤器＂）,利用电站锅炉的低温烟气加热汽轮机凝结水,节省部分汽轮机抽汽,增加机组出力。该文在常规锅炉余热利用系统的基础上,提出一种新型电站锅炉余热利用综合优化系统：在常规回转式空气预热器后加装一个前置式的低温空气预热器,实现烟气分两级加热空气,从而大幅度降低空气预热过程的换热温差;而在两级空气预热器之间布置低温省煤器,可以实现较高温度的烟气加热凝结水,节省较高级的汽轮机抽汽,从而实现更高的节能效果。论文结合某典型1000MW机组的电站锅炉,分析了新型余热利用优化系统的传热特性和节能效果。结果表明案例电厂在常规余热利用系统下,供电煤耗降低约1.6g/（kW h）,而新型余热利用优化系统供电煤耗降低约达3.6g/（kW h）,按机组年运行5500h计算,新系统每年可减少燃料消耗约2.1万吨标煤、节约燃料费约2100余万元（按标煤1 000元/吨）,经济效益显著。采用新型高温离子膜制氧技术的IGCC电站热力性能分析
摘要：对新型高温离子输送膜（ion transport membrane,ITM）制氧技术应用于IGCC进行了系统集成与热力性能分析,通过与深冷空分技术比较探讨其为IGCC系统供电效率带来的提升潜力,评估ITM空分整体化率、氧气分离率、氮气回注温度（方式）对系统供电效率的影响。研究表明：采用完全整体化ITM空分技术的IGCC供电效率较完全整体化深冷空分IGCC电站提高1.11个百分点,ITM单元中更适宜采用高效轴流式空气压缩机;当产品氧气侧压力不变,通过改变分离器结构或尺寸来改变ITM氧气分离率时,系统供电效率变化不大;当通过改变产品氧气侧压力改变分离率时,系统供电效率随ITM氧气分离率的升高而下降;此外,分离后的富氮空气直接回注燃烧室较降温至阀站限制温度（276.67℃）回注燃烧室系统供电效率高约0.42个百分点。选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述
摘要：从催化剂的烧结、磨蚀、堵塞、沾污/遮蔽、中毒5个方面综述了选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）脱硝催化剂的失活研究现状,总结了催化剂的失活规律和失活机制。烟气中的飞灰对催化剂的影响是SCR烟气脱硝过程中的关键问题。根据SCR脱硝催化剂的具体应用情况,可以有针对性地通过优化锅炉运行、SCR脱硝系统的设计、催化剂的特性等来减缓催化剂的失活速率。烟气碱液吸收/厌氧-好氧生物转化脱硫的非稳态工艺与产物特性分析
摘要：针对微生物烟气脱硫工艺的工业应用问题,设计了升流式厌氧污泥床和内循环生物流化床串联反应器并用于烟气碱吸收预处理废水的生物转化,考察了进水负荷波动、设备应急停运等非稳态工况对反应器性能的影响,研究了脱硫产物的特性。结果表明：串联反应器连续稳定运行30天,系统负荷达5.8 kgCOD m3d1和1.8 kgSO42-m3d1,平均SO42去除效率、有机物去除效率和最高单质硫产率分别为92%、90%和76%;串联体系具有良好的抗负荷冲击能力;系统停运26天,8天内恢复性能。说明系统能满足实际运行中间歇操作和负荷适当波动情况。脱硫产物主要由单质硫组成,还含有少量蛋白质、SO42、Cl、S2、SO32和Na＋等水溶性组分,是一种不同于普通硫磺的生物硫磺。典型煤基动力系统的3E分析
摘要：对3类典型煤基动力系统,即供电功率为300、1000 MW的燃煤动力系统、300 MW煤气化联合循环动力系统与300 MW煤基化工动力多联产系统,采取及未采取CO2减排措施的8种不同工艺过程进行了能源、环境、经济（3E）性能的分析和综合评价。结果表明：各系统3E性能主要与产品生产阶段相关。联产系统的3E性能整体优于单产系统,未回收CO2与CO2循环的双气头多联产系统的当量供电效率为35.78%和37.71%,对应供电成本为0.182和0.179 RMB/（kW h）,单位供电量CO2排放量为0.712和0.641kg/（kW h）,以1000 MW煤粉炉电站为参比系统,对应CO2的减排成本为0.67和0.53 RMB/kg,且对碳税变化不敏感。联产系统中,CO2循环的系统的3E性能总体优于未回收CO2的系统,但其经济性受甲醇市场价格的影响显著。梯形空冷凝汽器布局下直接空冷系统的流动传热性能
摘要：电站直接空冷系统空冷单元布局方式,会显著影响空冷凝汽器热力性能。研究不同空冷单元布局方式下空冷凝汽器性能,对于直接空冷系统的优化设计具有重要意义。文中针对空冷单元梯形阵列布局方式,通过CFD方法,获得了不同梯形阵列布局下空气流场和温度场,计算得到了不同风速、风向下,空冷系统冷却空气流量和散热量的变化规律,并与现有矩形阵列布局下的空冷凝汽器性能进行了对比。研究结果表明,前排迎风面空冷单元数量减少,可在一定程度上提高空冷凝汽器的流动传热性能,每列不同空冷单元数目布局模式有利于提高空冷凝汽器整体散热性能。风向对不同梯形阵列布局方式空冷凝汽器的热力性能产生不同的影响。梯形阵列空冷单元布局方式对空冷系统性能的影响研究,为直接空冷系统空冷单元布局优化设计提供了新的技术途径。湍流边界层内添加控制的流动与传热特性
摘要：采用数值模拟的方法对矩形槽道内湍流的流动与传热特性进行了研究,并对充分发展湍流边界层内的法向脉动速度和展向脉动速度分别进行了控制,对添加控制后的槽道流动与传热特性进行了研究。将矩形槽道内湍流模拟结果与Kim等人的直接数值模拟结果进行了比较,模拟结果与直接数值模拟结果吻合较好,换热面Nu数与采用Gnielinsk公式计算所得Nu数进行了比较。通过对边界层内脉动速度控制可以达到减阻的目的,控制方法采用将边界层内的条带型区域内正法向脉动速度控制为0和原脉动速度的0.1、0.2、0.3倍,展向脉动速度控制为0,但随着流动减阻效果的提高,槽道换热面的换热效果也均有所降低。重力对垂直管内气液搅混流相界面特性影响的数值研究
摘要：采用流体体积函数模型（VOF）对常重力、部分重力和微重力环境下垂直管内空气–水搅混流和制冷剂R134a蒸汽–液体搅混流进行数值模拟,研究重力环境对气液搅混流界面波高度,相界面稳定性及界面波形成周期的影响。与实验结果的对比显示数值模型是可靠的。数值结果表明,随着重力环境的减小,气液搅混流的界面波高度有所增大,相界面稳定性明显增强,界面波形成周期随之延长。空气–水搅混流界面波与R134a蒸汽–液体搅混流相比有显著不同。尽管R134a蒸汽和R134a液体的入口速度较小,但与空气–水搅混流相比,其相界面稳定性明显下降,形成周期缩短。上述结果对微重力和部分重力下换热设备的研究与设计提供了重要依据。套管双壳程连续螺旋折流板换热器性能数值模拟研究
摘要：研究了一种新型套管双壳程连续螺旋折流板换热器,套管将壳程分为内外两部分,内壳程无折流板,外壳程采用连续螺旋折流板。建立了换热器的三维模型,采用分离式求解器,SIMPLE算法,k-湍流模型,借用CFD软件FLUENT对套管双壳程连续螺旋折流板换热器和传统弓形折流板及传统单壳程连续螺旋折流板换热器壳程流动和换热特性进行模拟研究,结果表明：相同壳程进口流速下,套管双壳程连续螺旋折流板换热器的壳程压力降比弓形折流板和单壳程连续螺旋折流板换热器降低平均值分别为62.17%和22.76%,传热速率比这两种换热器均提高了25.98%和21.79%,单位传热量的压力降相比于这两种换热器降低平均值分别为68.93%和38.69%。YSZ单晶电解质-熔融Sn阳极直接碳燃料电池反应特性
摘要：直接碳燃料电池（direct carbon fuel cell,DCFC）能够将固体碳燃料的化学能通过电化学反应连续地转化为电能,采用熔融Sn作为阳极可望实现储能发电一体化。该文以YSZ单晶作为电解质测试熔融Sn阳极DCFC反应特性。结果表明,光滑的电解质–电极界面有利于Sn与反应界面的充分接触以及界面固体产物层SnO2的剥离,从而降低欧姆阻抗和活化阻抗。在电池模式下,随着放电时间的增加,固体产物SnO2不断积累,导致电导率下降,阻碍了氧离子输运,造成电池性能迅速下降。温度升高可有效提高熔融Sn阳极电池或直接碳燃料电池性能;900℃温度条件更为有利于碳与SnO2反应以及Sn电化学反应的进行。回转式空气预热器柔性密封片摩擦功率计算分析
摘要：回转式空气预热器（空预器）是电站锅炉系统中的重要辅机之一,柔性密封是克服该设备高漏风率缺陷的主要手段。柔性密封片引起的功率损耗（摩擦功率）是评价柔性密封改造工程可行性的重要条件,但目前的估算缺乏理论依据,大多只凭经验进行,这无疑增加了设备运行的风险和不确定性。从应用力学角度出发,分析了柔性密封片的运行及受力情况,推导出3个不同方向的柔性密封片摩擦功率计算公式,最后考虑结构大变形和材料非线性,通过有限元软件ANSYS给出了摩擦功率的典型算例,为电站锅炉回转式空气预热器柔性密封改造及新型柔性密封片的研发提供参考。非对称钝尾缘厚度对风力机翼型气动性能的影响
摘要：基于参数化非对称钝尾缘翼型,研究尾缘厚度及其分配比对风力机翼型气动性能的影响规律。采用样条函数,实现翼型S834非对称钝尾缘改型型线的参数化表达。利用XFOIL软件,数值计算翼型原型和非对称钝尾缘改型的升阻力系数、升阻比以及翼型表面压力系数。结果表明：随尾缘厚度增加,升力系数一定攻角之后持续增大,改型翼型阻力系数高于原始翼型的现象更明显,升阻比先增大后减小;随下翼面尾缘厚度分配比增大,升力系数在一定攻角范围内增大,升阻比呈递增趋势;尾缘厚度及其分配比取2%弦长和13为最佳。研究结论为风力机叶片钝尾缘翼型设计和优化提供指导。Deep Utilization of Exhaust Heat and Comprehensive Optimization of Tail Heating Surfaces for Utility Boilers
