周期约束阻尼设计板结构减振降噪特性分析

为了探究更加高效的阻尼减振降噪结构设计,结合人工周期结构特性与约束阻尼减振降噪技术,通过对基体板和不同约束阻尼板结构的振动与声辐射进行有限元仿真计算和实验测试,分析周期约束阻尼设计板结构的减振降噪特性。研究结果表明,相比于传统约束阻尼设计,周期约束阻尼设计可以在附加阻尼质量相同的情况下,更加有效抑制基体板宽频振动与声辐射,尤其对350Hz以下的低频振动与噪声状况具有一定改善作用,并有助于实现阻尼结构的轻量化。同时,周期约束阻尼设计也可能会增大约束层的振动与噪声以及改变结构的声辐射效率。总体而言,周期性设计对于改善约束阻尼减振降噪性能具有积极意义。

宽温脱硝催化剂低负荷特性研究

燃煤机组低负荷运行时,遇到SCR脱硝催化剂硫酸氢铵(ABS)失活问题,对此现象进行了试验研究。结果显示:1)烟气温度低于ABS凝聚温度时,ABS在催化剂微孔内逐渐积聚造成堵塞而失活,而ABS凝聚温度与微孔孔径成反比,与烟气中NH_(3)和SO_(3)体积分数的乘积正相关;2)与常规催化剂一样,孔径2~20 nm的微孔仍然是宽温脱硝催化剂的结构主体,改变不了其在低负荷下ABS失活的现象;3)基于催化剂ABS失活的物理可逆特性,防治结合仍旧是解决ABS问题的根本方法。

碱基吸收剂脱除SO_(3)试验研究

燃煤机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统在运行过程中,烟气中的NH3与SO_(3)在特定温度下生成液态硫酸氢铵(ABS),易在0~40%低负荷造成脱硝催化剂ABS失活和加剧空气预热器冷端换热元件ABS灰垢堵塞。碱粉喷射脱除SO_(3)是控制ABS的重要方法,但现有的格栅式多喷嘴装置存在喷射不均、SO_(3)脱除效率低等问题。研发了立式气固流态化混合分配装置,改善了烟道截面的粉体喷射均匀性。中试试验结果显示:SCR脱硝系统上游烟气中的SO_(3)脱除效率达到55.6%,催化剂ABS结露温度降低8.6℃,最低连续喷氨运行温度降低11.9℃,可拓展催化剂安全运行温度下限,并减轻对机组调峰负荷下限的制约;空气预热器上游SO_(3)脱除效率达到84.3%,ABS沉积影响系数降低86.9%,可延缓空气预热器冷端的ABS灰垢堵塞;烟囱SO_(3)排放浓度约为2.5~3.4 mg/m^(3),可消除蓝色烟羽。

SCR脱硝精准喷氨控制的试验研究与应用

针对当前NO_(x)超低排放下SCR脱硝运行氨逃逸大、机组空预器硫酸氢铵堵塞的突出问题,分析设计完成了CEMS多点快速采样系统,采用预置喷氨量控制模型优化了喷氨控制逻辑,并在某1000 MW机组上进行了试验研究和示范应用。试验结果表明采用CEMS多点快速采样系统有效提高了NO_(x)测量的代表性和及时性,提高了SCR脱硝投自动后喷氨自动控制的快速性和准确性,降低了NO_(x)排放浓度的波动幅度,配合喷氨逻辑优化实现了SCR脱硝精准喷氨控制,可从源头上减少氨逃逸和减轻空预器硫酸氢铵堵塞。

硫酸氢铵对灰垢板结与疏松的影响研究

燃煤机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统运行过程中,烟气中的硫酸氢铵(ABS)易造成空气预热器(空预器)冷端灰垢板结,增加了吹扫清灰难度。为此,实验制备ABS预混灰样压片并在不同温度下加热,设计新型检测方法比较样品抗压强度的变化,探索ABS对灰垢机械强度的影响规律。结果显示:1)ABS预混灰样在147~220℃加热板结过程中发生了物理团聚和化学反应,抗压强度最大提高了约95.50%,其中物理团聚起主导作用,影响程度约占88%~89%,化学反应的影响约占10%~12%;2)ABS板结灰样在220~300℃加热下,气化析出率最高达到96.43%,灰样由板结状态转为疏松,抗压强度由空白样品的195.50%降低到110.17%。证明通过高温加热降低堵塞物中ABS含量是可行的,为改进吹扫清灰创造了条件。

气动噪声源频域自适应区域积分算法及风洞试验应用

声源区域积分算法是风洞试验中提取飞机组成部件气动噪声源特征的有效数据处理方法。传统声源区域积分算法的积分区域固定,但是飞机机体的气动噪声分布特征会随频率发生明显变化,导致积分结果存在较大误差。为提高频域分布特征变化的声源积分结果准确性,提出了基于CLEAN-SC算法的频域自适应区域积分算法,核心思想是将声源积分区域离散划分,依据CLEAN-SC算法得到的子区域内最强声源位置进行积分区域的自适应优化,从而获取更准确的声源积分结果。通过仿真计算和声学风洞试验数据分析,频域自适应区域积分算法能够得到更为准确的声源积分结果,对于机体气动噪声等动态声源具有更好的适用性。

局域共振周期管路流致振动抑制技术研究

针对通气管路的流致振动抑制难题,构造了具有低频宽带振动带隙特性的局域共振周期管路系统。分别采用半解析方法和有限元法,对局域共振周期管路的能带结构和振动传输损失进行了计算,揭示了带隙的形成机理,分析了关键结构参数等对带隙特性的影响规律。搭建了局域共振周期管路系统减隔振性能测试实验平台,测量了振动频率响应曲线。研究表明,在带隙频率范围内,局域共振周期管路的振动传播能够被有效抑制。研究为通气管路的振动抑制提供了一种新思路。

基于智能PID控制的燃煤锅炉燃烧控制系统研究

为了确保燃煤锅炉能够安全、可靠地运行,设计一款功能完善、实用性强的基于智能PID控制的燃煤锅炉燃烧控制系统。首先,从PID控制算法、模糊控制理论、模糊自适应PID控制器设计三个方面入手,完成对模糊自适应PID控制器的科学化设计。其次,从燃煤锅炉工作过程、燃烧控制系统的任务、燃烧控制系统设计三个方面入手,完成对系统分析与设计。最后,分析了系统应用情况。结果表明:在模糊自适应PID控制器的应用背景下,本文所设计的燃煤锅炉燃烧控制系统运行正常、可靠、稳定,各个功能模块实现满足设计相关要求。希望通过这次研究,为技术人员提供有效的借鉴和参考。

5.5m×4m声学风洞在中俄民机起落架噪声特性及控制技术联合研究中的应用

以中国-俄罗斯民用飞机起落架噪声特性及控制技术联合研究中所使用的5.5 m×4 m声学风洞(FL-17风洞)为例,介绍了大型声学风洞在科研工作中的应用情况。首先介绍了FL-17风洞的研制历程与各项性能指标;然后基于中俄联合研究中的大尺度起落架气动噪声风洞试验,概述了起落架噪声相关领域的研究现状,以及利用FL-17风洞开展的起落架噪声机理与控制技术方面的研究内容与成果,如试验、数值模拟和噪声预测数据库,以及基于非常规截面方法和空气幕方法的起落架降噪技术等;最后,对于大型声学风洞的科研使用给出了一些经验和建议。

SCR催化剂低负荷运行硫酸氢铵失活研究

针对国内燃煤机组低负荷运行SCR脱硝系统出现的催化剂因硫酸氢铵(ABS)失活问题,在实验室模拟烟气条件下,对催化剂ABS失活及活性恢复特性进行了研究。结果表明,毛细凝聚作用下的ABS液化-汽化是典型的物理可逆过程,且受到烟气中NH_3与SO_3体积分数的正相关影响。基于这一研究成果,提出了最低连续喷氨温度(MOT)的经验计算公式,该公式可用于评估实际运行烟气条件下的MOT。为指导SCR低负荷运行最佳方案的选择和ABS失活催化剂的活性恢复,在对SCR低负荷运行案例分析基础上,给出了MOT经验计算公式使用原则和方法。

SCR脱硝催化剂宏观性能评估和寿命预测方法研究

针对实际烟气流场和飞灰沉积对选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂寿命预测有较大影响的问题,在对大量现场和实验室测试数据进行研究基础上,提出了用SCR脱硝反应器潜能来表征和衡量实际烟气条件下的催化剂整体宏观性能。结合催化剂活性表征方法,构建了SCR脱硝催化剂宏观性能评估和寿命预测方法,用反应器潜能劣化函数宏观预测催化剂剩余寿命,再通过每层催化剂活性劣化函数,可得到具体的催化剂增加、更换或再生方案。以某1 000 MW机组为例,对NOx超低排放改造方案进行了比选,结果表明:低氮燃烧改造和旧催化剂再生均是提高脱硝装置性能的经济有效方法,二者相结合,效果最佳。

周期自由阻尼设计板结构振动与声辐射特性分析

为了探究更高效的阻尼减振降噪结构设计,基于阻尼减振降噪技术和人工周期结构原理,开展了周期自由阻尼设计的板结构振动与声辐射特性研究。首先,建立了板结构声振响应有限元仿真模型;其次,对比了周期自由阻尼设计与传统自由阻尼设计的板结构振动与声辐射特性差异,并分析了不同参数变化对周期自由阻尼作用效果的影响;最后,开展了相关实验研究与仿真规律验证。结果表明:相比于传统自由阻尼设计,周期自由阻尼设计可以获得更好的减振降噪效果,且有助于实现阻尼结构的轻量化设计,但也会改变结构的声辐射效率;选用高弹性模量的阻尼材料、合理设计阻尼单元形状和适当减小阻尼单元截面积都有助于提高周期自由阻尼设计的性能,而阻尼单元粘贴角度的变化对其作用效果的影响较小;实验结果验证了仿真规律的可靠性。

基于现场性能测试的脱硝装置潜能评估及寿命预测

在传统催化剂单元体样品活性实验室检测方法的基础上,提出以脱硝反应器内多层串联催化剂为研究对象,通过现场性能试验测试进出口NOx浓度和氨逃逸浓度,得到实际运行NH3/NO摩尔比〈1.0时的脱硝效率,采用脱硝效率-氨逃逸法评估实际烟气参数分布和催化剂堵塞状态下的宏观脱硝装置潜能.通过11台机组满负荷下的变脱硝效率试验数据显示,NH3/NO摩尔比大幅度变化时的各台机组脱硝装置潜能相对偏差仅约-2.0%-1.8%,现场性能测试数据具有良好的重复性,能够反映和评估脱硝装置性能.以某600MW机组下冲W型火焰锅炉为例,根据历史上多次现场性能测试的脱硝装置潜能,回归了性能劣化函数,并预测了催化剂层增加或者更换方案.

周期隔振设计用于直升机舱内噪声抑制的研究

通过对主减速器支撑结构进行周期隔振设计,开展舱内噪声抑制研究。首先,设计了两种周期隔振结构,建立了周期隔振结构的声振分析模型以及作封闭腔体简化的直升机舱室模型;其次,开展了周期隔振结构与均匀连续隔振结构对比研究,分析了周期性设计对隔振结构自身振动传递、单层隔振系统声振响应以及舱内噪声的抑制效果。研究表明:相对于采用非周期隔振设计的情况,周期性设计使结构振动与噪声得到了显著抑制;通过周期隔振结构优化设计,可以在不增加附加质量的情况下,取得更好的减振降噪效果。

基于贝叶斯神经网络遗传算法的锅炉燃烧优化

利用贝叶斯神经网络建立模型,再使用遗传算法来优化目标,从而制定最合理的优化目标。通过优化燃烧措施,能取得较低的NOx排放和锅炉燃烧效率,是目前最实用的优化方式。

神木煤钙基矿物高温自身脱硫特性的研究

在管式炉上进行高温固硫产物CaSO4 的生成和分解实验表明 ,低于 12 5 0℃氧化气氛条件下CaSO4 基本不分解 ,还原性气体CO能够降低CaSO4 的分解温度到 10 6 0℃左右。

SCR脱硝不均匀反应宏观模型研究

基于催化剂性能表征,对催化剂单体潜能、叠加潜能以及串联潜能之间的内在规律进行研究,提出了SCR脱硝不均匀反应宏观模型,并利用实测数据进行了模型验证。研究结果显示:(1)NH3/NO摩尔比分布和催化剂局部劣化对脱硝性能的影响显著,超低排放设计对应的烟气参数分布偏差会降低催化剂性能8%~10%;(2)喷氨格栅上游的烟气速度、NOx浓度以及氨气流量分配决定了催化剂入口的NH3/NO摩尔比分布,增设大尺度静态混合器和定期调整喷氨分配,能够从设计和运行角度提高脱硝反应均匀性。

Y型喷嘴液膜随机破碎模型研究

采用Monte Carlo法,综合考虑Y型喷嘴液膜破碎过程中表面扰动波长、液膜厚度及初始雾化液滴速度等分布的随机性,结合混合孔内气、液两相流动及二阶段雾化模型,建立Y型喷嘴雾化液滴粒度分布模型.利用FAM型激光粒度仪对实验喷嘴的雾化特性进行测试,测量结果与模型预测结果吻合较好.

高钙煤灰增湿脱硫试验研究

该文以热天平和半工业性热态试验系统对高钙煤灰增湿脱硫过程进行了研究。试验研究结果表明 :自由水分是高钙煤灰低温固硫反应的首要条件 ,而雾化液滴粒径、停留时间和 Ca/S比等因素对煤灰增湿脱硫工艺的脱硫效果有着直接的影响。在实际烟气条件下 ,该工艺脱硫效率为 40 %～ 5 0 % ,能够达到燃用神木煤的锅炉环保标准。图 9表 3参

高钙煤灰颗粒与液滴碰撞增湿脱硫过程的模型研究*

为模拟增湿活化反应器内高钙煤灰颗粒的增湿脱硫过程,采用随机轨道模型分别跟踪颗粒群与液滴群,以相邻单元间26条颗粒流通道模型统计未增湿条件下的初始颗粒流量,以液滴群的空间单元捕捉效率为单元体内颗粒流量守恒方程的源项(汇)系数,来迭代各单元通道上的未增湿颗粒流量,耦合煤灰颗粒与液滴群的碰撞过程。并进一步考虑反应器内气、液、固多相湍流物理化学反应过程,建立了三维场内高钙煤灰低温增湿脱硫总体模型,初步预测了高钙煤灰增湿脱硫过程,模型预测与试验结果具有很好的吻合特性。图10参9。