专栏执行主编寄语深调背景下煤电锅炉灵活性改造技术

2021年10月,国家发改委、能源局联合颁布了《全国煤电机组改造升级实施方案》,并率先在新疆进行试点。2024年1月31日,新疆发改委公示了2023年全区实施煤电灵活性改造并且验收通过的38台机组,装机规模1642.5万千瓦,新增调峰能力361.2万千瓦。从公示结果看,纯凝期机组最小出力可低至18%。新疆地区煤电机组燃用烟煤,其灵活性改造的成功对于推广至全国煤电机组具有极大的现实意义。但同时也注意到,烟煤与贫煤、无烟煤着火特性差异巨大,对于燃用低挥发份贫煤、无烟煤的锅炉,灵活性改造仍面临严峻挑战,尤其是广泛分布于云、贵、川地区的W型火焰锅炉(燃用无烟煤为主,容量接近火电装机容量10%)。

机器人锅炉冷态空气动力场测量系统开发

针对锅炉冷态空气动力场试验自动化程度低、操作危险性大的问题,开发了机器人锅炉冷态空气动力场试验测量系统。系统下位机采用STM32芯片作为主控芯片,控制爬壁机器人的运动以及与上位机的信息交换,同时引入混沌线性惯性权重对粒子群优化模糊PID算法进行优化,并将改进后的算法作为机器人运动路径的控制策略,对于机械臂的控制引入D-H法。上位机为LabVIEW搭建的操作平台,通过嵌入双树复小波变换去噪算法,对采集到的风速信号进行降噪处理。结果表明:所提出的系统各个模块均可正常且稳定运行,与人工测试的误差保持在±10%,能够满足锅炉冷态试验的要求。

低负荷下CFB锅炉二次风优化对NO_(x)排放影响的数值模拟

为控制循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉低负荷下NO_(x)的原始排放,以某350 MW超临界CFB锅炉为研究对象,基于计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对40%负荷下燃烧过程进行数值模拟。分析了不同二次风角度、新增二次风量对NO_(x)排放的影响。结果表明:随着射流角度的减小,炉膛出口NO浓度逐渐降低,CO浓度无明显增加。部分二次风上移后炉膛密相区氧浓度降低,不完全燃烧增加,还原性氛围增强,抑制了NO的生成。当新增风量从10%增加到30%时,NO排放浓度降低了17.2%。但随着比例的进一步提高,炉膛密相区的缺氧环境造成燃烧效率下降,温度大幅降低。因此,在不影响燃烧的前提下可以通过提高新增二次风比例来降低NO的原始排放浓度。

生物质与煤矸石(煤系高岭土)共燃行为及固定碱金属特性研究

采用热重(TG)分析和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)研究了秸秆和煤矸石单独燃烧和共燃烧过程中的燃烧特性以及秸秆中碱金属元素的固留特性,采用Coats-Redfern积分法对秸秆和煤矸石共燃烧过程进行了动力学特性分析。结果表明:秸秆与煤矸石的混燃过程中存在强烈的交互作用,其中煤矸石掺混比例为10%时燃烧特性最优,混燃时随着煤矸石的添加,混合物的固定碳燃烧反应活化能降低且交互作用改变了燃烧过程中的反应机理;煤矸石质量分数为10%时对碱金属的释放抑制效果最好,在该比例下碱金属K、Na分别在1 000℃与1 100℃时的固定效果最优。

300 MW CFB锅炉旋风分离器改造数值模拟研究

旋风分离器分离性能会显著影响循环流化床锅炉的运行。为解决某300 MW循环流化床锅炉旋风分离器分离器性能差的问题,基于欧拉-拉格朗日框架,使用UGNX12.0软件对该300 MW循环流化床锅炉的炉膛、旋风分离器、返料阀按照实际尺寸1∶1建立全回路几何模型,根据实际参数设置边界条件,并通过Barracuda软件进行数值模拟,分析旋风分离器烟道入口各参数(入口烟道高度、入口烟道宽度、入口下倾角大小及中心筒插入深度)对旋风分离器效率及压降的影响;综合考虑分离器的分离效率、压降以及磨损量,提出了2个改造方案。仿真结果表明:炉膛内压力模拟值与实际值的偏差均在5%以内,模拟结果较为精确;2个方案在各负荷下均能提升旋风分离器分离性能,方案1满负荷下效率相较于较改造前提升了0.260%,压降降低了13.1 Pa,方案2满负荷下效率相较于改造前提升了0.240%,压降降低了53.7 Pa;随着负荷降低,旋风分离器效率提升逐渐不明显,在300、260和160 MW负荷下,方案1分别提升0.263%、0.178%和0.023%,方案2分别提升0.243%、0.174%和0.020%。

地佐辛与纳布啡复合丙泊酚麻醉用于宫腔镜电切术中的效果比较

目的:对比地佐辛与纳布啡复合丙泊酚麻醉用于宫腔镜电切术中的效果,并评价安全性。方法:选择2022年5月至10月期间行全麻下宫腔镜电切术的患者150例,按照抽签方式分成三组,其中甲组使用纳布啡+丙泊酚麻醉,乙组使用地佐辛+丙泊酚麻醉,丙组单纯使用丙泊酚麻醉,具体麻醉方案通过对患者的评估科学设计。对比三组的麻醉效果以及相关指标的变化。结果:进入手术室时(T0)、丙泊酚推注完成时(T_(1))、扩张宫口时(T_(2))、手术结束时(T_(2))及麻醉苏醒时(T_(4)),三组的收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、心率(HR)、血氧饱和度(SpO_(2))对比差异无统计学意义(P>0.05);与T0相比,三组的SBP、DBP、HR、SpO_(2)在T_(1)、T_(2)、T_(2)、T_(4)时均显著降低(P<0.05)。与丙组相比,甲组和乙组的体动反应发生率更低,丙泊酚总用量更少,麻醉苏醒时间更短,苏醒后5 min视觉模拟评分法(VAS)评分更低,差异有统计学意义(P<0.05)。丙组的不良反应发生率显著高于甲组和乙组(P<0.05),乙组的不良反应发生率显著高于甲组(P<0.05)。结论:在宫腔镜电切术中选择纳布啡复合丙泊酚麻醉效果好,安全性高,具有推广价值。

焦粉与秸秆混合成型燃料等温燃烧特性研究

利用自制的恒温热重实验装置对焦粉与秸秆混合成型燃料进行等温燃烧试验,分别研究了焦粉与秸秆掺混比为90∶10、85∶15、80∶20、75∶25、70∶30时,在800℃、900℃、1000℃下的燃烧特性,并根据等温燃烧法得到成型燃料的反应动力学参数。结果表明:温度上升和秸秆比例增加都会使燃料的燃烧速度加快,燃尽时间显著减少;5种混合成型燃料等温燃烧的反应级数在0.9~2.0;反应活化能和指前因子都随着秸秆掺混比例的增加而降低,从25%增加到30%时两者会有一个大幅度降低的突变。

微波干燥多孔硅酸钙干燥动力学及微观结构演化

探究微波功率和样品负载量对多孔硅酸钙微波干燥动力学和特性的影响.结果表明,Midilli模型是微波干燥多孔硅酸钙的最佳模型.多孔硅酸钙水分有效扩散系数(Deff)随着样品负载量的降低和微波功率的增加呈上升趋势,样品负载量为4~30 g时,对应的Deff=4.265×10^(-9)~1.967×10^(-9)m^(2)/s,微波功率为100~350 W时,对应的Deff=3.222×10^(-9)~25.224×10^(-9)m^(2)/s,微波功率密度相同时,微波功率愈大Deff越高.增加多孔硅酸钙负载量和增加微波功率都能提升微波干燥效率,样品负载量为4~30 g时,对应的微波干燥效率为6.04%~21.52%,微波功率为100~350 W,对应的干燥效率为11.57%~28.69%.通过扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对材料进行表征,微波干燥后的多孔硅酸钙与传统方法干燥后的相比,脱除了部分化学结合水,颗粒的团聚减少,颗粒分散性明显提高.

基于AHP-EWM的甲醇与传统锅炉燃料对比分析

在“双碳”目标背景下,环保要求日益严格,甲醇作为公认的高效清洁低碳燃料越来越受到重视。为分析甲醇用于锅炉燃料的可行性,建立了甲醇、煤、柴油、天然气作为锅炉燃料的综合性评价模型,通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)、熵权法(entropy weight method,EWM),考虑节能性、环保性、经济性以及社会性4个指标,在各指标重要程度不同的5种情景下进行综合评价,得出以下结论:甲醇的节能性优于其他燃料,环保性及经济性与天然气相当,社会性方面仅次于煤,是柴油3.2倍、天然气的2.2倍;在重要性方面,环境因素第一,经济因素与节能因素其次,社会因素重要性最弱(情景3);甲醇作为锅炉燃料的综合评价得分为0.3186,与天然气(0.2929)、煤(0.2324)、柴油(0.1561)相比具有较大优势。

Pd-Cu催化剂上吸附O强化甲烷活化机理研究

甲烷催化燃烧相比较传统燃烧有燃烧温度低,清洁以及高效的优点,在天然气汽车、固体氧化物燃料电池等多个领域具有较好的应用前景。为了揭示甲烷在不同掺杂比的Pd-Cu团簇上的脱氢机理,本研究采用密度泛函理论(DFT)对CH_(4)^(*)在不同团簇上的直接脱氢和O辅助脱氢进行计算。计算结果表明,Pd原子的掺杂提高了Cu(111)表面的吸附能力,在直接脱氢过程中,Pd的掺杂不仅使能垒由2.56 eV降低到2.43 eV,而且使速率控制步骤由CH^(*)+^(*)→C*+H^(*)变为CH_(4)^(*)+^(*)→CH_(3)^(*)+H^(*)。预吸附O能够显著降低甲烷脱氢的能垒,速率控制步骤均为CH_(4)^(*)+O^(*)→CH_(3)^(*)+OH^(*),甲烷在团簇上O辅助脱氢的最高能垒的大小为Cu(111)(1.56 eV)>Pd6Cu(111)(1.44 eV)>Pd_(2)Cu(111)(1.38 eV),Pd的添加对于直接脱氢和O辅助脱氢的性能都有所提升。

微波辐照球形煤焦间的电场强化效应

微波等离子体在材料处理及能源环境等领域有着广泛的应用,但微波辐照球形煤焦颗粒影响电场强化效应的因素目前并不明确。通过建立电磁波频域固体传热耦合模型,研究了2个球形煤焦颗粒间的电场强化效应。结果表明:当2个颗粒接触点处的表面法线和电场方向之间的夹角从40°增加到50°时,微波的入射角达到了煤焦界面的临界入射角,电场强化效应出现骤降;微波在球形煤焦颗粒内的穿透深度对电场强化效应起决定性作用;球形煤焦颗粒间的电场强化效应最佳条件是小间距而不是无间距。

生物质及镁渣复合黏结剂制备焦粉型煤

焦粉固定碳高、热值高,使用其制备型煤,可替代散煤做民用炊暖之用,但焦粉有挥发分低、粘连性差等特点。以NaOH溶液预处理的改性小麦秸秆和活化镁渣作为黏结剂,使用压片机冷压成型制备型煤。通过正交实验表明,改性小麦秸秆用量是影响型煤抗压强度、落下强度的最重要因素。经综合考量得到的最佳制备工艺参数为改性小麦秸秆用量20%,改性温度75℃,NaOH浓度2.5%,镁渣用量5%,成型压力30 MPa,添水量10%。扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析表明,小麦秸秆改性后,表面物质溶解产生部分芳香族化合物及其他具有黏性的物质,并广泛形成分子间氢键;内部纤维暴露增大了各组分间机械啮合力,纤维交错缠绕可将应力沿径向及轴向传递;镁渣活化后,打破表面玻璃体结构,产生黏性硅酸钠;镁渣的亲水性有助于将焦粉及黏结剂充分浸润并维持分子间氢键的存在。复合黏结剂可使型煤中各组分紧密团聚,形成牢固骨架结构,使型煤具有良好的抗压强度和落下强度。

微波磷酸法制备椰壳活性炭的研究

以废弃椰壳为前驱体,H_(3)PO_(4)为活化剂,采用微波磷酸法制备活性炭。通过N_(2)等温吸附/脱附法考察了活性炭的孔隙结构,重点研究椰壳与H_(3)PO_(4)质量比、活化温度和活化时间对活性炭孔隙结构的影响。研究发现,在活化温度500℃,活化时间10 min,质量比1∶2的活化条件下,活性炭孔隙结构最为发达,比表面积和微孔比表面积分别为1407.83 m^(2)/g和1013.63 m^(2)/g,平均孔径为2.83 nm。

微波放电对脱硫活性焦循环再生的影响

在微波反应器中利用微波诱导脱硫活性焦放电再生,研究微波放电对脱硫活性焦再生产物及循环再生性能的影响。实验结果表明随着平均放电强度的增加,再生释放CO的量增大,SO2的得率减小,质量损失增大;再生后活性焦的孔隙结构被破坏,吸附SO2的活性位增多,含氧官能团减小,碱性增强。再生后1117cm-1处出现含硫S-C-O吸收振动峰,1053cm-1处出现很强的-S=O吸收振动峰,400W强放电再生后比表面积降到原样的20%,SO2的吸附容量降到原样的64%,活性焦表面化学性质对SO2吸附容量的影响更大;放电再生产生等离子体可能会与脱附的SO2分子高速碰撞,使SO2分子由基态变为激发态,促进C-SO2的还原反应。微波放电再生产物是S、CO、CO2和含硫化合物。

微波法测量煤质水分频率的选取

通过搭建1～4 GHz宽频率微波实验台,测定了6种煤的微波功率衰减对煤质水分变化的响应特性.结果表明：采用微波功率衰减法测量煤质水分时,在频率≥3.5 GHz下,煤的含水量变化与微波衰减近似为二次曲线关系,并且随着频率升高,拟合精度相差不大;选择较低的频率可以测量较大含水量和较厚的煤样,实际应用中可根据需要选取合适的频率.

妊娠期急性胰腺炎致Wernicke脑病1例报告及文献回顾

Wernicke脑病（wernicke encephalopathy,WE）是由德国神经病理学家Wernicke早在1881年首先报道[1],又名出血性脑灰质炎综合征,属神经内科急症。其典型临床表现为眼肌麻痹、共济失调、精神及意识障碍,常见于慢性酒精中毒、妊娠剧吐、长期营养不良、胰腺炎反复发作等人群。WE临床早期诊断比较困难,

颅脑手术后颅内感染易感因素及耐药性分析

目的探讨开颅手术后颅内感染易感因素及耐药性。方法回顾分析28例颅脑手术后颅内感染患者的临床资料。同期开展颅脑手术但未发生颅内感染的220例作为对照组。结果颅内感染的发生与急诊手术、脑脊液漏、术后放置引流管、术后切口积液、后颅凹部位的手术、手术持续时间超过4h均与颅内感染呈显著相关,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。致病菌以金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、表皮葡萄球菌居多,大多数对头孢唑林、头孢曲松和青霉素耐药,对(去甲)万古霉素及磺胺嘧啶均敏感。结论颅内感染与多种因素有关,一旦确诊应积极治疗,依据药敏检查结果,及时调整抗菌药物以尽快控制感染。

36例外伤性硬膜下积液个体化治疗

目的探讨外伤性硬膜下积液的治疗经验。方法对36例外伤性硬膜下积液患者的临床资料进行回顾性分析。结果非手术治疗12例,腰蛛网膜下腔置管持续引流脑脊液6例,持续外引流11例,积液腔—腹腔分流5例,脑室—腹腔分流2例。均治愈。结论在外伤性硬膜下积液治疗中,应采取综合治疗方法。