基于LNG冷能的膜-深冷分离碳捕集耦合系统工艺模拟与分析

开发经济、高效和节能的碳捕集工艺,是碳捕集、利用与封存技术的重点研究方向之一。针对低浓度(体积分数小于12%)CO_(2)烟气,提出了一种基于液化天然气(LNG)冷能的膜-深冷分离碳捕集耦合系统工艺,弥补了采用单一碳捕集技术的缺陷,并利用了LNG蕴含的冷能,有望实现更低能耗的CO_(2)捕集。利用Aspen Plus软件对该工艺进行了模拟,对影响系统性能的关键参数(液化温度、压缩压力和渗透气CO_(2)浓度等)进行了灵敏度分析,并开展了相关实验研究。结果表明,模拟结果与实验结果具有较好的一致性,利用该工艺可以得到符合工程或商业应用要求的液态CO_(2)产品;工艺CO_(2)捕集率与产品纯度随液化温度和压缩压力呈趋势相反的变化,即随着液化温度的降低或者压缩压力的提高,CO_(2)捕集率增加,但产品纯度降低;在达到工艺指标要求(CO_(2)捕集率大于等于85%、产品纯度大于等于90%)的前提下,工艺最低CO_(2)捕集能耗为2.183 MJ/kg(即捕集1 kg CO_(2)的能耗为2.183 MJ)。本研究为从低浓度CO_(2)烟气中分离回收CO_(2)提供了新思路。

含杂质CO_(2)混合体系的气液相平衡计算模型

对含杂质CO_(2)体系相平衡的准确表征是CCUS(碳捕集、利用与封存)应用中的关键。为探讨针对此类体系相平衡计算的最佳热力学模型,基于CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/O_(2)与CO_(2)/H_(2)O等3种二元混合工质的气液相平衡数据,分别使用状态方程(PR、SRK、BWRS、CPA、GERG-2008)和活度系数模型(NRTL、UNIQUAC)进行了气液闪蒸计算。结果表明,针对含杂质CO_(2)二元混合体系,CPA方程具有最高的计算精度,其结果与实验值的平均偏差仅为4.75%。随后,采用CPA方程对CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/N_(2)/O_(2)和CO_(2)/N_(2)/O_(2)/H_(2)O等混合物的相包络线进行了预测,其对泡点、露点压力的计算与NIST(美国国家标准与技术研究院)方法计算结果的平均偏差小于3.5%,表明了CPA方程可作为一种简单且准确的含杂质CO_(2)混合体系相平衡计算方法。

ZnO压敏电阻微观结构参数与宏观电气性能的关联机制

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心部件,在抑制电力系统过电压方面发挥了重要的作用。随着特高压输电技术的发展,对ZnO压敏电阻的残压、通流容量等电气特性提出了更高的要求。该文从材料计算的角度出发,以基于Voronoi模型的ZnO压敏电阻优化计算模型为基础,计算研究了晶粒尺寸、尺寸不均匀度、晶粒电阻率等微观结构参数与多种宏观电气性能之间的关联机制,将多变量、多目标的最优化问题,极大地简化为仅包含三类优化变量、两类优化目标的最优化问题,并制定出具有针对性的优化策略和步骤,为ZnO压敏电阻性能的改进提供了重要理论依据,对高性能避雷器的设计制造具有重要意义。

燃煤烟气湿法协同脱硫脱碳技术研究进展

燃煤烟气中SO_(2)和CO_(2)的处理逐渐向协同脱除方向发展,基于湿法脱硫和脱碳的组合技术因此获得了广泛关注。本文首先系统梳理了梯级(依次)脱硫脱碳技术的重点研究方向,认为SO_(2)的胺降解作用是该类技术面对的核心问题,但其影响机理尚未形成统一共识。从控制排放和预防降解两个角度出发,分析了强化脱硫技术和胺降解抑制剂对缓解SO_(2)不利影响的作用。与梯级处理相比,联合(同步)脱硫脱碳技术可基于单一溶剂实现循环吸收-解吸。然后总结了钙法、氨法、胺法等联合脱硫脱碳(联脱)技术的最新进展,梳理并对比了各类吸收体系的原理和工艺设计,其中基于氨水的联脱工艺研究最为成熟。还简述了两类协同脱除技术的优缺点和发展前景。最后,建议对于梯级脱硫脱碳技术未来应重点关注SO_(2)的胺降解机理及其在开发预防降解措施中的作用,对于联脱技术应加强反应理论和集成工艺建模研究等。

脉冲电压下油中流注演变规律及放电脉冲特性仿真研究

随着新型电力系统快速发展,油纸绝缘承受的电应力环境更加复杂,其中暂态脉冲下的油纸绝缘放电行为备受关注。为弥补实验研究洞察微观机理能力的不足,基于全电流理论构建油中流注场路耦合模型,研究了脉冲电压下流注演变规律及其影响因素,揭示了放电脉冲波形特性及其与流注演变过程的内在联系。研究表明:暂态脉冲作用下的油中流注可分为球状发展、定向发展、流注消散3个阶段;流注头部场强在球状发展阶段减弱,定向发展阶段维持不变,流注头部净电荷密度始终减弱;起始放电电压的增加、直流分量占比的减小、脉冲陡度的增加均会使流注传播速度与最大半径增加;忽略回路电感作用时,流注将诱发单极性双峰放电脉冲,其中球状发展阶段对应脉冲首峰前沿,定向发展阶段对应首峰下降沿,纸板充电过程对应次峰前沿,电荷消散过程对应次峰下降沿;回路电感将引起放电脉冲的首峰振荡,振荡频率、脉冲幅值均与回路电感近似线性负相关。该研究结果为揭示暂态电应力下油纸绝缘放电机理奠定了理论基础,对统一放电脉冲波形特性具有重要意义。

配方体系与烧结工艺对避雷器压敏电阻宏观性能的影响机制

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心元件,在抑制输配电系统过电压过程中起至关重要的作用。优化多元调控技术与改进烧结工艺是研制高性能压敏电阻的重要手段,目前其对压敏电阻微观结构及宏观性能的影响机制缺乏系统科学的研究。针对此问题,文中通过实验得到了不同Y^(3+)、Bi^(3+)、Al^(3+)含量与烧结温度对压敏电阻晶粒平均尺寸S、晶粒不均匀度σg、电压梯度E1mA、非线性系数α1mA、泄漏电流IL参数的影响规律;并建立压敏电阻Voronoi网络材料计算模型,获得了宏观电气性能的变化特性。实验与计算结果表明:压敏电阻中添加Y^(3+)能大幅提升E1mA,但导致α1mA与IL劣化,降低工作稳定性;α1mA与IL随烧结温度、Bi浓度变化呈现U形变化,在1100℃烧结温度与Bi摩尔分数1%时性能最佳;引入Al^(3+)有助于提高工作稳定性,但导致E1mA、α1mA、IL劣化。通过优化工艺方法,提高固溶入晶粒的Al^(3+)比例,可以减小宏观性能劣化。研究结果可为高性能压敏电阻研制提供重要理论与实验依据。

低温碳捕集用切流式旋流分离器数值模拟研究

为了探究双切流入口式旋流分离器在低温二氧化碳捕集应用下的分离性能,采用RNG k-ε湍流模型和DPM模型对DN 25 mm型双切流入口式旋流分离器内气液两相流场进行模拟分析。结果表明:当入口速度大于0.15 m/s时,对1μm以上液滴分离效率高于95%,总分离效率不低于94%;当入口速度大于0.2 m/s时,分离效率可达到98%以上。相关研究结果可为旋流分离器在低温二氧化碳捕集的实际工程应用提供理论依据。

强电磁脉冲下线路绝缘子闪络特性试验研究

为了研究电力系统关键易损性设备的强电磁脉冲效应,评估电力系统的高空电磁脉冲生存能力,有必要通过试验研究线路绝缘子的闪络特性。该文通过试验获取了高空电磁脉冲标准传导环境下10 kV线路绝缘子的50%闪络电压、放电时延、闪络持续时间及伏秒特性等关键参数,并通过试验分析了线路绝缘子表面干净、污秽等不同状态对绝缘子性能的影响。试验结果表明:高空电磁脉冲传导环境作用下10 kV线路绝缘子易发生闪络,且闪络更容易发生在波尾处,闪络持续时间达数微秒;强电磁脉冲环境幅值越高,绝缘子的放电时延越小,分散性也越小;P-10T型绝缘子相对于PQ1-10T型绝缘子的放电时延更短,绝缘子表面污秽使得其放电时延分散性变大;当电压等级高于90%闪络电压时,绝缘子表面污秽对其伏秒特性影响不大。该文可为强电磁脉冲环境下电力设备的绝缘配合以及绝缘子性能改进提供数据支撑,也可为后续防护设备的选择提供参考。

航天产品质量问题归零工作有效性探究

在我国航天事业发展的过程当中,探索出了特色化的质量管理方法,其中航天产品质量问题归零工作为代表性的管理方案,航天产品质量问题归零,不仅可以保障航天产品的品质,还有助于为产品后续的使用提供重要的基础。但是在航天产品质量问题归零工作中,由于包含的内容是比较复杂的,增加了整体的工作难度,因此工作人员需要根据实际的情况来探索问题的发生原因,根据问题表现提出科学的应对方案,全面提高整体工作的有效性。

高空电磁脉冲作用下配电变压器瞬态响应与失效机理

高空电磁脉冲通过场线耦合能在广域分布的电力传输线上形成纳秒级上升沿、数千安培的强电磁脉冲传导环境,对电力设备的安全可靠运行造成严重威胁。为此,该文基于冲击试验方法研究高空电磁脉冲传导环境下典型10kV油浸式配电变压器的响应特性与失效机理。结果表明,变压器击穿阈值分散性较大,相对雷电、操作过电压更容易受变压器生产工艺的影响,且发生击穿后会造成绝缘性能降级,击穿阈值降低50%左右;高空电磁脉冲传导环境下变压器内部绝缘击穿为纵绝缘击穿,主要发生在相引线与分接引线之间、分接开关各引线之间以及变压器绕组首端等位置。研究结果可为配电变压器在强电磁脉冲环境下的生存能力评估与加固技术提供参考。

电力系统高空电磁脉冲效应研究综述

国内外学者针对电力系统的高空电磁脉冲效应和易损性评估开展了大量研究,期望获得高空电磁脉冲环境下电力系统的生存能力底数,提高电力系统应对极端电磁环境的运行可靠性。综合国内外研究现状,介绍了高空电磁脉冲环境对电力系统的主要威胁特征,从试验方法和平台、关键节点仿真计算及效应阈值试验3个方面总结了电力系统关键设备电磁脉冲效应研究进展,阐述了现阶段易损性评估方法与电力系统高空电磁脉冲防御策略的主要特点。最后总结了目前研究中存在的问题,探讨了未来研究的主要方向。

水稻机械化育秧播种机排种器研究现状及展望

随着水稻种植机械化水平的不断提高,传统的人工育秧方式逐渐被机械化育秧播种机代替。在整个育秧过程中,播种是至关重要的环节,而排种器的性能对播种环节起着决定性作用。本文对目前水稻育秧播种机排种器在国内外的研究应用现状进行了分析,阐述了机械式、振动式和气力式3类排种器的工作原理和技术特点,同时介绍了相关的理论和研究方法。通过总结分析当前水稻育秧排种器的理论研究方法,针对目前育秧播种设备存在的问题和缺陷,提出了对育秧播种机排种器进行改善优化的方向,旨在为水稻播种排种器的研究和发展提供参考。

南方籼稻热风干燥特性及其工艺参数优化

水稻是全球重要的粮食作物之一,籼稻是中国南方主要种植品种。收获的新鲜水稻含水率较高,不适合长期储存。针对南方籼稻在热风干燥过程中容易产生爆腰等问题,选择了中早35和玉针香2个典型品种,通过单因素试验和Box-Behnken Design试验,分析了热风干燥工艺条件下的影响因素(包括干燥温度、干燥缓苏比和初始含水率)与水稻的干燥爆腰增率和干燥速率之间的关系。结果显示,干燥温度对干燥速率和爆腰增率的影响最显著,其次是缓苏时间占比和初始含水率。在符合国家标准的爆腰增率要求下进行试验,得到了2个水稻品种的最佳干燥温度、缓苏时间占比和初始含水率参数组合:中早35的最佳参数为49.48℃、0.67、26%;玉针香的最佳参数为45.00℃、0.698、26%。在最佳参数下进行干燥试验,测得2种水稻品种的干燥速率分别为0.02280%·min^(-1)和0.02461%·min^(-1),爆腰增率分别为2.87%和2.80%,均低于国家标准的3.00%。优化后的干燥工艺参数可为生产实践和稻谷品质变化机理的深入研究提供理论基础。

选择性催化还原脱硝系统结构数值模拟与优化

浸没燃烧式气化器(SCV)是液化天然气(LNG)接收站的核心设备之一,在SCV运行过程中主要存在燃烧器出口处温度分布不均匀及选择性催化还原法(SCR)脱硝系统催化剂利用率低的问题,针对以上问题采用流体力学研究方法对常规SCV燃烧器和SCR脱硝反应器的流场分布进行了仿真计算,并对燃烧器和反应器入口结构进行了优化设计。结果表明,SCV燃烧器采用单轴向空气入口容易导致燃烧器内O_(2)过剩,而采用轴向环形入口使燃烧更充分,可有效降低CO_(2)排放量并提高燃烧器出口温度分布均匀性。在SCR脱硝反应器安装扰流板可使尿素溶液喷射角超过120°,尤其是在其喷嘴下游安装扰流板,尿素溶液横向扩散效果更好,有利于改善第一层催化剂表面NH_(3)质量分数分布,提高催化剂利用率,保证脱硝效率。

“四维高景一号”遥感器项目风险管理实践

“四维高景一号”01、02星是四维高景卫星遥感有限公司的两颗0.5米光学商业遥感卫星。2022年4月29日,卫星成功发射,入轨后状态良好。卫星的两台遥感器均由北京空间机电研究所研制。“四维高景一号”01、02星与“高景”系列相比,光学口径增大,传感器使用新型互补金属氧化物半导体(CMOS),光学系统和结构设计进一步优化,遥感器重量和功耗有所降低。性能指标大幅提升,产品技术状态变化大,遥感器一步正样缺少初样阶段的验证,研制周期短,这些都给项目研制带来较大风险。

基于Logistic回归方程探讨影响小儿扁桃体伴腺样体切除术后迟发性出血的相关因素

目的分析影响小儿扁桃体伴腺样体切除术后迟发性出血的因素,为临床预防和治疗提供参考。方法回顾性分析2020年1月至2024年3月期间于常州市第三人民医院收治的769例行扁桃体伴腺样体等离子切除术患儿的临床资料,根据患儿术后迟发性出血情况分组,分为出血组(65例)与未出血组(704例)。收集两组患儿的临床资料,采用单因素和多因素Logistic回归分析筛选影响患儿扁桃体伴腺样体切除术后迟发性出血的因素。结果与未出血组比,出血组患儿年龄较大,监护人受教育程度在高中以下、中重度扁桃体包埋、扁桃体炎发作频次≥3次/年、施术者工作经验<6年、术后进食不当、术后感染占比及中性粒细胞计数均升高,手术时间延长,术后抗生素使用占比降低(均P<0.05);多因素Logistic回归分析结果显示,患儿年龄大、重度扁桃体包埋、手术时间延长、施术者工作经验<6年、术后感染、中性粒细胞计数水平升高均为影响患儿术后迟发性出血发生的危险因素(均P<0.05)。结论患儿年龄大、重度扁桃体包埋、手术时间延长、施术者工作经验<6年、术后感染、中性粒细胞计数水平升高均为影响患儿术后迟发性出血发生的危险因素,临床中可注意相关因素以降低迟发性出血发生率。

基于多级联合的图池化方法

图池化方法已经在生物信息学、化学、社交网络、推荐系统等多个领域中得到广泛应用,但关于图池化方法大多没有很好的解决节点选择问题和池化带来的节点信息丢失问题。对此提出一种新的多级联合图池化(MUPool)方法。所提方法使用多视角模块从多个视角获取节点的特征,即通过多个卷积模块提取不同的特征。同时提出多级联合模块(级联),将不同池化层的输出串联,每一层都可以融合以往所有层的信息。提出使用后端融合模块,针对每个池化层建立一个分类器,对预测结果进行融合得到最终分类结果。所提方法在多个数据集上进行实验,准确度平均提高1.62%,所提方法可以与现有的分层池化方法相结合,结合后的方法准确度平均提高2.45%。

LNG发电船市场及初步方案研究

总结东南亚、南非等地区的电力情况以及燃料油船的应用情况,结合液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)发电船的优点,分析LNG发电船的应用前景。从燃气发电、LNG气化、电气系统、LNG储存四大模块对LNG发电船初步方案进行研究。燃气发电模块采用2套单轴燃气—蒸汽联合循环机组、海水直流冷却的方案,发电功率约216 MW;创新性地将燃气发电模块的冷却水用作LNG气化模块的热源,减小了气化器的规模和投资,节约了海水用量和能耗,提高了能源综合利用效率,并验证了LNG气化模块常温海水启动供给单套燃气发电机组启动的路径;电气系统模块提供向岸电供电、向其他船舶供电、发电自用等多种模式自由组合;比较不同类型的LNG船液货舱,推荐选用薄膜型液货舱。通过燃气发电、LNG气化、电气系统、LNG储存四大模块的案例计算,形成了LNG发电船一体化初步解决方案。

接复杂负载导线的电磁脉冲响应数值方法

[目的]现代舰船存在大量的电子系统,电磁脉冲将通过天线耦合对其造成严重威胁。由于天线端口的负载电路较复杂,需研究一种可便捷获取天线负载端电流的数值方法。[方法]首先,基于时域有限差分法(FDTD)与Holland模型,获取细线导体上的感应电流;然后,依据戴维南等效电路将细线导体等效为电压源,以实现细线与负载端的解耦;最后,通过Simulink仿真独立求解负载电路,从而得到终端的感应电流。[结果]电容与电阻并联以及非线性元件作为负载的验证结果表明,该方法与传统模型的计算结果一致;端接防护器的天线响应结果表明,防护器实际安装时的引线电感是影响其防护性能的重要因素。[结论]该方法显著降低了带复杂负载天线耦合电流仿真的复杂度,可为舰船电磁脉冲防护设计提供参考。

舰船雷击瞬态电磁场时空分布特性

针对舰船在遭受雷击时表面瞬态电磁场分布特性问题,搭建了舰船雷击瞬态电磁计算模型,计算研究了舰船不同位置注入雷电流A分量时,舰船表面电磁场分布与雷击路径、雷击电流波形以及舰船空间位置等的关系。研究结果表明:舰船表面电场强度和磁场强度波形的变化与雷击电流波形密切相关,雷击电流达到峰值时,舰船表面电场强度和磁场强度达到最大值;舰船表面的电场强度和磁场强度,在雷击点附近最大,整体上随与雷击点之间距离的增大呈指数衰减关系;雷电流泄流路径越短越宽,路径上电场强度和磁场强度衰减速率相对越快,磁场强度随距离变化的衰减速率大于电场强度。此外,曲率半径小的舰船结构,表面电磁场强度相对较大,舰船墙壁与甲板交界处电磁场强度较小,墙壁与甲板起到了电磁屏蔽作用。