电子信息类工程创新型综合实践项目设计

为适应新工科理念对培养工程创新型人才的需求,文中以培养电子信息类人才的创新能力和工程实践能力为基本定位,融合学科竞赛与工程实践,详细探讨了电子信息类专业的工程创新型综合实践项目,构建了多层次、递进式的综合实践项目,并以“数据采集与处理”为例,详细分析了综合实践项目的基本构成和实验内容。实践教学结果证明,文中设计的综合实践项目可以满足不同层次学生提高工程实践能力的需求。

粤东沿海红树林物种组成与群落特征

南海地区是全球红树林分布的中心区域之一。粤东沿海位于南海地区的北界,红树林物种组成和群落结构具有边缘性。利用卫星影像解译辅助技术,对筛选的23处红树林群落进行样地调查,记录了真红树植物12种,半红树植物6种,伴生植物7种。各群落平均高度为1.50—8.60 m,林相以灌丛、小乔木林为主。红树林群落Shannon-Wiener多样性指数为0.533—1.239,均匀度指数为0.662—0.957,天然林和人工林之间数值差异不显著。等级聚类分析将粤东沿海的红树林划分为演替早期人工林、演替早期天然林、演替中期天然林和演替后期天然林4个类别,各群落立地条件差异较大,沉积物总有机碳、盐度、总氮含量与群落分布状况的相关性较高。与1985年的报道相比,尽管该地区记录的红树林植物种类从20种增加至24种,但个别伴生植物消失以及半红树植物种群萎缩说明该地区红树林面临较大的环境压力。在物种多样性和均匀度均方面,粤东沿海红树林群落低于成熟红树林。过去数十年的围垦导致天然红树植物种群萎缩、生境破碎化是主要因素。基于该地区红树林群落的现状,未来人工林和残次天然林的优化改造是红树林恢复重建的重点,红树林恢复和保育的重点区域包括深圳湾的福田、范和港的蟹洲和韩江口的六合围。

半焦循环流化床高氧气浓度燃烧气体污染物排放特性试验研究

在1MW循环流化床富氧燃烧中试装置上,以煤热解后的半焦为燃料,进行了空气燃烧和高氧气浓度(50%O_2)/再循环烟气(recycle flue gas,RFG)燃烧试验,考察了在炉膛平均温度为900℃时不同燃烧气氛对热解半焦燃烧特性和排放特性的影响。试验结果表明:半焦可在高氧气浓度O_2/RFG气氛下稳定燃烧,并且从空气燃烧向高氧气浓度O_2/RFG燃烧切换时,中试装置运行平稳。与空气燃烧工况相比,50%O_2/RFG燃烧工况下,工况稳定运行期间尾部CO_2干基浓度平均值可达到90%以上;半焦的燃烧特性得到了改善,CO排放和飞灰含碳量降低,燃烧效率升高;NO排放约为空气下的1/2,再循环NO被还原是减少的主要原因,但N_2O排放略高,与NO排放量级相同;无脱硫情况下,半焦灰自脱硫效率降低,从而导致SO_2排放较高,约是空气的2倍。

增压流化床热态临界流化速度的实验研究

在内径80 mm的加压热态流化床实验台上,测量不同粒径的石英砂和陶粒砂两类实验物料在压力(0.1～0.6 MPa)和温度(20～800℃)范围内的最小流化速度umf。实验结果表明:在相同的温度下,最小流化速度随压力的增加而减小,而在相同的压力下,温度对最小流化速度的影响随床料种类的不同而有明显的差别。较全面地总结了文献中已有的umf经验关联式,发现umf计算值与本实验值偏差较大。基于厄贡方程和文献中已有的关于最小流化空隙率的实验结论,给出了确定增压流化床热态最小流化速度的合理计算步骤。该方法的预测值和实验值的相对误差在10%以内,为增压流化床反应器的设计和运行提供较可靠的参考依据。

高压高浓度CO_2烟气辐射换热特性分析与计算

针对高压O2/CO2燃烧方式下高浓度CO2和水蒸气混合气体烟气的辐射换热问题,建立了一种新的宽带关联k分布模型.为了验证模型的有效性,以O2/CO2燃烧方式下炉内CO2和水蒸气生成状况为例,采用该模型与离散坐标法相结合的方法计算了不同温度（1 000-2 500 K）和压力（0.1-1.5 MPa）下一维无限大平行平板间混合气体的辐射强度和CO24.3μm谱带累积分布函数,并与逐线计算、全光谱关联k分布模型和基于指数的宽带关联k模型的计算结果进行了比较.结果表明：随着压力的增加,所提出的宽带关联k分布模型与逐线计算的结果吻合较好,与文献报导的两个模型相比,不仅计算精度有所提高,而且对混合气体的处理更加简便灵活,因此更适于高压下烟气辐射特性的计算.

压力对流化床最小流化速度影响的冷态试验研究

为进一步探明压力对流化床最小流化速度的影响,在内径90 mm的冷模加压鼓泡流化床试验装置上测量了不同粒径的石英砂和陶粒砂两类试验物料在压力0.1-0.6 MPa内的最小流化速度Umf.结果表明：对于陶粒砂颗粒,Umf随压力的增加明显减小,但减小的幅度逐渐变小;而对石英砂颗粒,压力对Umf影响较小.基于厄贡方程和床层受力分析,得到了最小流化速度的计算式,并给出了确定增压流化床最小流化速度的合理计算步骤.计算得出的预测值与试验值吻合较好,相对误差在10%以内.

宽带关联k模型与离散坐标法相结合的富氧燃烧烟气辐射特性研究

针对富氧燃烧方式下由高体积分数水蒸气和CO2混合构成的烟气辐射传热难题,推导出描述非灰气体辐射特性的宽带关联k分布模型与离散坐标法相结合的计算公式.以文献中O2/CO2燃烧方式下炉内水蒸气和CO2的生成为例,采用宽带关联k分布模型计算了不同算例下混合气体的辐射强度和壁面热流量,并与统计窄谱带模型、全光谱关联k分布模型以及灰体加权和模型的计算结果进行了比较.结果表明:宽带关联k分布模型与统计窄带模型的计算结果吻合较好;与文献中的两个模型进行了对比,其计算精度有所提高,并且对混合气体的处理更加简便灵活,适用于O2/CO2燃烧方式下烟气辐射特性的计算.

富氧燃烧含灰烟气辐射特性的部分光谱k模型

针对煤粉在富氧燃烧方式下烟气为炭黑、飞灰、高浓度CO2和H2O蒸气混合物的辐射换热问题,建立了描述混合物非灰辐射特性的部分光谱k分布模型。为了验证模型的有效性,以文献中煤粉在富氧燃烧方式下烟气生成状况为例,采用该模型与离散坐标法相结合的方法,计算了一维无限大平行平板、单光谱行程和二维矩形封闭系统内混合物的辐射源项和壁面热流量,并与逐线计算、全光谱k分布模型和宽带k分布模型的计算结果进行了比较。结果表明:所提出的部分光谱k分布模型与逐线计算的结果吻合较好;与文献报道的两个模型相比,计算精度有所提高,因此适用于富氧燃烧方式下含灰烟气辐射特性的计算。

糠醛渣流化床燃烧过程中床料粘结机理研究

为了研究糠醛渣流化床燃烧过程中床料粘结机理,在小型鼓泡流化床实验装置上,以石英砂作为床料,对糠醛渣在不同温度(750、800、850、900℃)下燃烧过程中床料的粘结现象进行了实验研究并对其机理进行了探讨。实验结果表明:在实验时间范围内(6h),只有900℃工况出现了床料粘结失流现象。通过对实验后的床料和结团分别进行X射线衍射(XRD)和扫描式电子显微镜/射线能谱仪(SEM/EDS)分析表明,不同温度下床料粘结失流特性不同的根本原因在于糠醛渣灰中主要碱金属钾盐存在的形式不同,750℃为KCl,800℃为KCl和K2SO4混合物,800℃以上则为含碱金属钾的复杂硅铝和硅钙化合物,而复杂化合物的熔点在900℃左右。因此,说明含碱金属钾的复杂硅铝和硅钙化合物熔融对糠醛渣流态化燃烧床料粘结失流具有重要作用。实验结果对糠醛渣流化床锅炉燃烧温度的选取具有较重要的参考价值。

高压流化床鼓泡流化特性的冷态实验研究

在内径90?mm的冷模加压流化床实验装置上,以4种不同粒径范围0.15～0.17、0.2～0.22(Geldart A类颗粒)、0.36～0.4、0.4～0.45?mm(Geldart B类颗粒)的石英砂为实验物料,在压力(0.1～4.5?MPa)范围内进行了加压鼓泡流化实验。研究了压力对最小流化速度umf、最小鼓泡速度umb、床层膨胀高度H、最小流化和最小鼓泡床层平均空隙率???mf、??mb及乳化相平均空隙率???D的影响。实验结果表明:随着系统压力的增加,Geldart B类颗粒的umf减少,但减少的幅度逐渐变小,而Geldart A类颗粒的umf却基本保持不变。在相同的流化风速下,两类颗粒的H都随压力的增加而增高,但压力对两类颗粒的???mf影响较小。Geldart A类颗粒的umb、??mb和???D都随压力的增加有比较明显的增大。在实验过程中还发现平均粒径为0.38?mm的Geldart B类颗粒,在高压下表现出了Geldart A类颗粒的特性,为增压流化床的设计提供较可靠的参考依据。

糠醛渣流化床燃烧过程中碱金属析出迁移特性

为研究床温对糠醛渣流化床燃烧中碱金属析出迁移特性的影响，在小型鼓泡流化床试验台上以糠醛渣为原料进行不同温度（750、800、850、900℃）下的燃烧试验，试验后采用ICP-OES测定各工况下的床料和飞灰中碱金属K的份额，并结合糠醛渣原料中的K的份额，计算气相中K的份额。结果表明：在所研究的床温范围内，K主要存在于气相中。随床温的升高，气相和床料中K的份额均升高，并且在750～800℃之间气相有较大幅度的升高，而在飞灰中的份额会降低。通过对试验后糠醛渣灰的x射线衍射（XRD）分析表明，不同床温下K在床料、飞灰和气相中的份额不同的根本原因在于，灰中钾盐存在的形式不同，750℃为KCl，800℃为KCl和K2SO4的混合物，800℃以L则为含碱金属K的复杂硅酸盐。

基于投入产出表的京津冀产业协同发展水平测度

通过使用省内和省际投入产出表数据,从产业布局、产业分工和产业联系与融合等多个方面进行测算发现:北京非首都功能疏解取得显著进展,“科技创新中心”的定位凸显,但部分制造业产能仍有待疏解;天津高端制造生产与研发迅猛发展,但需要重视产业竞争问题;河北积极承接京津产业转移,但与京津两地的产业融合水平有待进一步提高。因此,北京需要进一步发挥研发中心的区域内龙头带动作用;天津需要加强与北京的产业互补,同时实现市内各区的差异化发展;河北需要大力推进产业转型升级,融入京津的高端产业链。

600MW超临界燃煤锅炉生物质气体再燃的数值研究

利用FLUENT数值软件对某电厂600 MW超临界前后墙对冲旋流燃煤锅炉进行了600℃时玉米秆气化气、稻秆气化气和小麦秆气化气再燃的数值模拟,研究了不同生物质气化气、再燃量对炉内燃烧、炉膛出口烟气温度及NO、CO2、CO生成的影响.结果表明:小麦秆气、玉米秆气、稻秆气的最大脱氮率分别是41%、40%、38%;随着生物质气体再燃量的增加炉膛出口CO2、NO排放浓度降低,温度和CO浓度升高;生物质气体再燃能有效降低NO排放浓度,而且对锅炉的正常运行影响较小;麦秆气、玉米秆气和稻秆气的脱氮率依次降低.

广东韩江三角洲地区红树林群落现状及立地条件

【目的】韩江三角洲是我国沿海6大河口区域之一,在湿地生物多样性保护、生态安全保障方面具有重要意义。因此,对韩江三角洲现存红树林群落及立地条件进行全面研究,可以为当地的红树林保护与恢复工作提供依据。【方法】以样线调查、样方设置的方式采集韩江三角洲红树林群落现状和立地因子原始数据,使用多元统计方法进行群落综合评价。【结果】共记录真红树和半红树植物10科13种,其中4种为人工引种;与1964年的记录相比,本区域红树林种类变化不大,但天然植物种群普遍萎缩,木榄野外种群灭绝,天然林分布范围狭窄且呈破碎斑块状,约3/4面积的红树林已消失;本地区天然红树林植物区系与广东福田、福建漳江口和九龙江口的相似度高于与我国南部其他红树林区的相似度;红树林群落Shannon-Wiener多样性指数（H＇）为0.168~1.318,Pielou均匀度指数（J）为0.242～0.896,多数人工林群落H＇和J值较高,反映了人工造林树种搭配多样、均匀的特点;而天然林H＇和J值均较低,群落内桐花树占绝对优势,降低了其他物种的重要性;韩江三角洲红树林现存群落生物量最高值为莲下六合围人工林的106 233 kg獉hm-2,是生物量最低的濠江澳头天然林的14.9倍;各群落立地环境因子差异显著,沉积物盐度、土壤盐度与土壤电位指标的相关性较高,p H值则和各营养盐水平相关;土壤盐度、孔隙水盐度、土壤电位与红树林群落所处的地理位置有关,地处河口区域不同水平距离会影响立地盐分和滩涂高程;主成分分析结果显示,韩江三角洲的红树林群落立地条件差异较大,总体上盐分低、透气性好、养分充足的立地条件较好,其中位于淡水感潮河段的巷口村立地条件最优,其盐分较低,沉积物通气性较好且肥力充足,适合无瓣海桑和海桑等耐低盐生境的物种生长。【结论】建议实施和加强对濠江澳头天然林的重点保护;韩江三角洲红树植物种群规模小、种源单一,为了较快地恢复此地区红树林的生物多样性,应当加强乡土半红树、伴生植物的引种和复种,监测外来红树植物扩散动态,改造现有人工林,使人工林立地具有较大的连片面积;根据立地条件的综合评价,韩江三角洲区域红树林发展划分为优先、适宜和不适宜区域,需要因地制宜地实施群落恢复。

电站锅炉三分仓回转式空气预热器热力计算方法研究

基于两分仓回转式空气预热器热力计算标准方法,建立了三分仓空气预热器换热计算模型,同时给出了计算求解方法与热力计算程序。实际计算结果表明,该热力计算方法有较高的计算精度,可计算热段与冷段受热面交界截面的平均温度,且计算简便,其校核计算结果与原设计数据吻合较好。

应用空洞卷积的神经网络轻量化方法

为了深度卷积神经网络能够更好地应用于边缘设备,减少深度神经网络的模型参数量,降低网络复杂度,对于轻量化卷积神经网络的研究日益增多。将常用于多尺度融合的卷积——空洞卷积首次应用于神经网络轻量化领域研究。利用空洞卷积采样与扩大感受野的结构特性,实现了模型参数量的减少与计算复杂度的降低。将空洞卷积单纯作用于残差网络结构,达到轻量化目的,并进一步与逐点卷积结合,提高轻量化效果,形成改进型空洞卷积轻量化方法。为减少准确率衰减,将改进型空洞卷积与普通卷积相融合,提出一种融合型空洞卷积轻量化方法。实验结果表明,改进型空洞卷积轻量化方法具有最显著的轻量化效果,融合型空洞卷积轻量化方法使模型参数量减少同时具有最佳速度与精度的权衡。

初始氧浓度对锅炉富氧燃烧和NOx排放的影响

针对某电站300MW燃煤锅炉,基于专门开发的CFX-TASCFLOW软件平台,将额定负荷下空气气氛、不同初始氧浓度φ(O2=21%、30%、35%、40%)的O2/CO2气氛,共五种工况下的炉内流动、燃烧及污染物生成进行了数值模拟。计算结果表明:O2/CO2燃烧方式下,炉膛出口烟气中CO2的浓度均可达到90%以上,便于CO2的回收;随着初始氧浓度的增大,炉内的火焰温度提高,沿炉膛高度方向温度的降低幅度增高,炉膛出口烟气温度降低,NOx的生成量小于空气气氛;飞灰可燃物在初始氧浓度为21%时最高,在初始氧浓度增至30%～40%时,飞灰可燃物大幅度下降;30%的初始氧浓度是比较合理的富氧燃烧浓度。

O2／CO2燃烧方式下锅炉对流传热系数的修正算法和数值研究

采用热力计算与数值模拟相结合的方法,对富氧燃烧方式下锅炉对流受热面的传热特性进行研究,获得了富氧气氛受热面对流传热系数的变化规律,由此提出了对流传热系数的修正算法.采用该算法,以某电厂300 MW锅炉为例,分别对空气燃烧方式和O2/CO2燃烧方式下的各受热面进行了热力计算,并将计算结果与模拟结果进行了对比分析,结果两者相吻合,表明修正算法是可行的.分析结果还表明:富氧气氛下烟气的传热能力增强,即相同的受热面积传热量增加.

富氧燃烧发电机组制氧设备供电方式的优化分析

为了降低富氧燃烧发电机组的制氧电耗,通过综合考虑峰谷发电的日需氧量及峰谷电价,提出了制氧设备的设计出力满足机组发电的日总供氧量与制氧设备设计出力满足机组额定发电的2种方案及3种不同的供电方式.以600 MW富氧燃烧发电机组为对象,综合考虑设备投资成本与运行成本,基于对有关参数的合理估计,分别计算得到了6种情况下的制氧成本.结果表明:通过优化配置,制氧设备的电耗可降低2.1%,富氧燃烧发电机组的净效率可提高0.8%,节能效果显著.

基于实际气体的增压富氧燃煤烟气焓值的计算

将增压富氧条件下煤燃烧产生的烟气视为实际气体的理想混合物,在维里方程的基础上,采用余焓数法推导出烟气焓值的计算方程,并对6 MPa、2 MPa和0.5 MPa压力下的烟气焓值进行了计算和分析.结果表明:基于维里方程的余焓数法能很好地反映实际气体的特性,有较高的计算精度,可以用于实际工程计算.