飞灰流化床燃烧脱碳的试验研究
摘要：飞灰回燃脱碳效率较低，导致回燃后飞灰仍不能满足综合利用的要求。文中基于飞灰的冷态流化特性，在自行设计的纯然飞灰的热态试验台上进行了燃烧脱碳试验。试验结果表明：CFB 飞灰能够在流化床内连续稳定燃烧，维持炉内燃烧的最小截面热负荷约为0.4MW/m2，对应的临界飞灰含碳量为18%。密相区温度和运行床压对飞灰脱碳均有一定的影响。飞灰燃烧后在底渣的增重份额很小，最大不超过15%。试验系统的最大脱碳效率约为75%，远远高于飞灰回燃的脱碳效率。分级富氧燃烧控制NOx的一维模型和试验研究
摘要：为研究富氧燃烧过程中的 NOx生成与控制，在一维沉降炉上进行了煤的分级富氧燃烧试验，并利用 Matlab 和Cantera 软件建立了一维沉降炉反应模型并进行分析。试验温度1100~1200℃，给粉量21.1~32.3 g/h。试验和模拟结果表明：富氧燃烧时不采用烟气再循环的方法时 NOx生成量也可比空气下燃烧时低。在未分级条件下，富氧燃烧时的NOx排放量是空气工况的77%。通过推迟二次风后移、缩小一次风风率等手段延长一次风在还原区的停留时间，可降低富氧燃烧时的 NOx生成量。高浓度 CO2和焦炭的气化反应有助于强化还原区的还原性气氛，促进NO在焦炭表面的还原，促进焦炭N向N2的转化，抑制焦炭NOx的生成。一维模型模拟结果与试验吻合。CaCl2改性选择性催化还原催化剂氧化汞的实验与机理研究
摘要：基于选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）催化剂对单质汞的氧化受煤中氯含量的限制，提出利用氯化钙改性SCR催化剂促进单质汞的氧化。在固定床实验台上研究了不同氯化钙添加量下SCR催化剂对单质汞的氧化性能，进而利用基于密度泛函的理论方法计算了单质汞在催化剂以及改性后的催化剂表面的吸附行为。结果表明，单独的SCR催化剂对单质汞的氧化效果很小，氧化效率仅为7%，添加1%的氯化钙后氧化效率提高到79%。进一步的理论计算表明，氯化钙中的氯容易与V2O5表面的氧结合，起到改性SCR催化剂的作用，而Hg0在改性后的V2O5表面可以生成稳定的 HgCl，其中 HgCl 一部分脱附到烟气中，一部分吸附在催化剂表面，有利于单质汞的氧化。基于最大熵投影寻踪耦合的燃煤机组节能减排评价方法研究
摘要：随着电厂污染物排放标准的严格化，燃煤发电机组采取节能减排调度是一种必然。供电煤耗不能全面反映燃煤机组的节能减排效果。文中综合考虑节煤、节电、节油、节水和减排5方面构建燃煤机组节能减排评价指标体系。最大熵原理构建投影指标函数，消除了投影向量分布不确定性的影响，可提高模型的可靠性。最大熵与投影寻踪方法相耦合用于燃煤机组节能减排综合评价模型中，投影值之间差异明显，评价结果稳健，且该模型基于数据本身，具有较强客观性。基于波形翅片扁平管传热性能的直接空冷凝汽器低温冻结规律研究
摘要：以火电空冷机组常用的蛇形翅片扁平管为实验件，设计并搭建了风洞实验台，研究蛇形翅片扁平管顺流单元的传热性能，得到顺流单元翅片管空气侧在不同风速下的换热系数和水侧在不同流量下的换热系数，并拟合成Nu随Re变化的无因次关联式。将得到的关联式应用到火电厂实际的运行工况中，得到在不同迎面风速、不同环境温度及不同水流量下管内凝结水温度的变化规律。据此，以实际低温运行直接空冷机组为例，预测出空冷凝汽器顺流单元在不同迎面风速、环境温度和机组负荷下管内凝结水的冻结特性。微重力环境下水平方管内气液两相流动特性的数值研究
摘要：基于数值方法，采用流体体积函数模型（volume of fluid，VOF）对10-4g0和g0重力环境下水平方管内空气-水两相流和制冷剂R134a蒸汽-液体两相流进行数值模拟，分别得到泡状流、弹状流、搅混流和环状流4种典型流型，但两种混合物在流型上存在较大差异。通过对数值结果的统计分析，得到两种混合物在不同重力环境下的压降分布。结果显示，微重力下两种混合物的压降均大于常重力环境，且压降都随气、液速度的增大而增大；相同工况下，空气-水的压降大于R134a蒸汽-液体两相流的压降。将得到的压降数值结果与均相流模型、Friedel模型和Chisholm模型依次进行对比。重新根据分液相雷诺数（Reynolds）将流动分为层流区、过渡区和紊流区，并对Chisholm关系式进行了修正。结果显示，修正后的压降模型能较好地预测微重力环境下的气液两相流动压降。根据汽液两相流动特性，分析了发生以上现象的原因。温度对麦秆湿解产物特性的影响
摘要：湿解是一种模拟自然煤化的热化学转化工艺，为研究生物质湿解过程中产物的物化特性，该文以麦秆为原料，在高压反应釜中，进行了反应温度160~240℃，停留时间60 min条件下的湿解实验。研究发现，随温度的升高，固体产物产率逐渐减少，而液体产物产率增加，且在高于220℃以后，变化速度加快，如以生产固体生物炭为主，温度应控制在220℃左右。固体产物中有机官能团随温度的升高而减少，而碳碳双键、羰基和难降解的芳环结构，随温度的升高，红外吸收加强；固体表面的孔隙和微球显示其具有生物炭的结构；200℃的固体产物展现出相对较好的热稳定性。液体产物中含有还原性糖、乙酸、糠醛、5-羟甲基糠醛和5-甲基糠醛，其中还原性糖浓度较高，可以作为液体燃料的原料，随温度的升高，还原糖浓度逐渐增加，200℃后，浓度变化不大。床料对生物质流化床燃烧黏结特性的影响
摘要：在5 kW鼓泡流化床实验装置上，以循环流化床燃煤灰渣、煤矸石灰渣作为床料，进行了麦秆成型燃料燃烧黏结特性研究。实验表明：900℃工况下，相对于石英砂床料，以上两种床料均能够有效地控制生物质流化床燃烧过程中的黏结现象。结合SEM-EDX分析结果与多相平衡反应计算分析，应用流化床燃煤炉渣、煤矸石灰渣为床料控制麦秆流化床燃烧黏结现象的机理相似。相对于石英砂，两种床料中均含有较高含量的硫元素、较高含量的铝元素，在麦秆燃烧过程中，床料中的铝元素、硫元素会与麦秆灰中高含量的钾元素形成高熔点的物质，有利于减轻麦秆流化床燃烧黏结现象；另外，黏结物中相对高含量的碱土金属元素使得黏结物的熔点提高，有利于控制麦秆流化床燃烧黏结现象。太阳电池最大功率恒压跟踪研究
摘要：通过单二极管五参数模型太阳电池的电流方程一阶导数，推导出光生电流变化而温度不变时的最大功率方程，并绘制最大功率曲线。太阳电池恒压跟踪（constant voltage tracking，CVT）的数学表述为dVm/dIm=0，即CVT仅是最大功率跟踪的特殊情况，通常情况下在最大功率曲线上仅是两个点。在CVT的点沿电流轴向两侧延伸，太阳电池最大功率点的电压变化不大而电流变化较大，就有了适用CVT的区间，其数学表述为 dUm/dIm≈0。该文给出了适用 CVT 的负载电流、光生电流区间，建议在不同的电流区间采用不同的恒定跟踪电压。从特性参数角度进行数值模拟指出，串联内阻越小、并联内阻越大、二极管反向饱和电流越小或二极管理想因子越大，适用CVT的区间就越宽。螺旋叶片转子超声电机运动特性分析与测试
摘要：为了提高超声电机的疲劳寿命及驱动能力，提出一种利用郎之万振子纵向振动与螺旋形叶片转子相结合构造的旋转型超声波电机结构，从转子叶片受振动端面的纵向振动作用出发，分析了叶片接触点的运动轨迹方程，并对该电机的驱动机理及转子运动特性进行了理论分析，得到了电机驱动力、驱动力矩、瞬时转速与平均转速与电机参数之间的关系；制作试验样机并进行了实验测试，获得了振子端面振幅、预紧力与电机空载转速、扭矩之间的关系；当驱动电压为220 V，振子端面振幅为11.15μm；预紧力为150 N时，最大空载转速为147 r/min；预紧力为250 N 时，扭矩最大为225 N？mm。风力机不同风况的动力学响应研究
摘要：风场风况是影响风力机气动和结构特性的直接因素，进而影响功率输出、稳定性和控制策略。在三维风场建模的基础上，对5种不同风况下的风速及相干湍流风的时域变化进行了模拟。结合气动计算结果对各风况下的叶尖挥舞和摆振位移，叶根挥舞、摆振、变浆力矩进行了动力学响应仿真，得到其各自的动态响应。控制策略采用变桨、变风速控制，极限风况下采用定时顺桨控制。结果发现克赫波更适合极限风况的仿真，并且通过添加相干湍流到基础湍流上能模拟拟序结构。同时，研究表明相较于参考风速为额定风速，在切出风速下，叶尖位移同时体现为挥舞和摆振，且变化频率、剧烈程度都增加；叶根载荷中挥舞弯矩均值较小，但在短时间内波动跨度大，是风力机叶片产生疲劳的主要载荷。
