石英砂颗粒流化磨损特性和机制实验研究

针对颗粒磨损过程中的体相断裂和表面剥层2种主要机制,设计流化床冷态实验系统,并开展石英砂颗粒磨损实验,探究操作参数、颗粒性质等因素对颗粒流化磨损的影响规律.结果表明:在快速磨损阶段,体相断裂和表面剥层均对石英砂颗粒磨损有明显影响,粒度变化速率大且产生大量细粉,体相断裂产生颗粒的质量分数明显小于表面剥层产生细粉的质量分数,因而表面剥层在快速磨损阶段是主导机制;粒度变化速率随表观气速的增加而增大,与初始粒径的关系不明显.进入稳态磨损阶段后,石英砂磨损的主导机制仍为表面剥层,体相断裂机制对颗粒流化磨损几乎没有贡献,粒度变化速率不再随表观气速、初始粒径而发生变化.基于实验数据结果,提出了适用于预测石英砂颗粒流化磨损的数学模型.

基于Aspen Plus的煤部分气化氢电联产系统模拟

为了提高煤制氢系统的能源利用效率,减少碳排放,构建了4种以煤部分气化为基础的新型氢电联产系统.基于Aspen Plus软件,采用系统效率、制氢效率作为评价标准,对各系统进行模拟与对比分析.结果表明:存在不同氧煤比与碳转化率使得系统效率达到最高,系统1~4分别在碳转化率为60%、85%、65%、60%时达到最高系统效率;各系统效率与气化效率随着气化温度的提高,呈先迅速增长后趋于平稳趋势;各系统效率与气化效率随着气化压力的提高,呈先迅速减少后趋于平稳趋势;在氧煤比为0.33,气化压力为2 MPa,气化温度为1000℃工况下系统1~4效率分别为59.12%、66.13%、62.21%和58.57%;采用CO_(2)与O_(2)作为气化剂,且CO_(2)与O_(2)的质量比为4∶1的煤部分气化加压富氧燃烧循环系统(系统2)在各项标准下具有优势,为最佳氢电联产系统.

污泥/煤泥混合燃烧过程中N和S污染物迁移规律

为探究污泥/煤泥混合燃烧过程中N、S污染物的排放机理,开展N、S污染物迁移规律研究.基于热重-质谱分析仪获得的污泥/煤泥混合燃烧时气态污染物的基础生成规律,建立污泥/煤泥混合燃烧实验系统,研究不同污泥质量分数、温度下污泥/煤泥混合燃烧的SO_(2)、NO的排放规律,并通过对4个不同阶段燃烧产物的X射线光电子能谱(XPS)检测,研究N、S官能团在燃烧过程中的转化规律.结果表明,污泥质量分数为40%时固硫固氮效果最明显;随污泥质量分数增加,吡啶类氮更多转化为吡咯类氮,使HCN产量增加以及胺类和腈类生成量增加,导致总NO排放量随污泥质量分数增加先增加后减少;有机硫类释放更为完全,燃烧产生的含S污染物增多,灰分中硫酸盐含量同步增长,因此总SO_(2)的释放量随污泥质量分数增加变化较小.

“互联网+”时代应用型本科院校建筑学专业教学新模式研究

在“互联网+”背景下,应用型本科院校所面临的教育环境越来越复杂,教育要求更加严格。教师需要紧跟时代发展的步伐,主动改革教学模式和策略,结合基本学情和教情探索新的教学手段,实现与时俱进。建筑学是应用型本科院校中实践性和应用性较强的专业,教学模式的改革和创新难度系数偏高,面临诸多阻碍。教师需要充分发挥“互联网+”教育的优势,以培养学生的创新能力为先导,主动探索建筑学新工科培养路径,重构新工科理念下的建筑学专业人才培养体系,充分挖掘应用型本科院校的教育特色,确保所培养出来的建筑学专业人才能够符合市场需求。

“互联网+”思政元素融入“风景园林艺术原理”课程的教学实践研究

社会的进步和经济的稳定发展为高校教学改革创设了有利条件,各高校都在探索多元创新发展之路,围绕学科层面的建设与教学体系改革展开深入研究,并且改革效果显著。部分高校充分利用“互联网+”,将思政元素融入课堂教学中,实现了学生的专业技能与综合素养共同培养目标,完善和优化了传统育人体系,加快了高校教学的改革。本文基于“互联网+”,将思政元素与“风景园林艺术原理”课程的教学融合,为了确保分析和研究的全面性与深入性,设计了研究框架,首先介绍了“互联网+”教学模式及其优势,然后探讨了“互联网+”思政融入“风景园林艺术原理”课程的教学实践,以期为各位教师的教学提供参考依据。

双抽热电机组–抽背热电机组双机联合运行特性及优化研究

为挖掘混合类型热电联产机组的节能潜力、降低发电成本,通过EBSILON软件搭建60MW双抽(double-extraction condensing unit,CC)-抽背(extraction condensing unit with a high back-pressure,CB)热电联产机组的仿真模型,研究该联合机组的运行特性并建立基于可解释增强机和鸟群算法的双抽-抽背热电联产机组负荷优化模型,最后以典型日热电负荷优化任务为例,给出双机热电负荷优化结果。结果表明:当保持双抽机组的中压流量不变,存在中压流量极限值10.39t/h,使低压流量与电功率的运行区域只受到最大主蒸汽流量、最小凝汽量以及最小主蒸汽流量的限制;存在中压流量极限值59.26t/h,使运行区域只受最大主蒸汽流量和最小凝汽量限制;当双机总中压流量一定时,双抽-抽背机组的联合运行区域可以用极限工况即抽背机组承担最大中压流量,双抽机组承担剩余中压流量来近似表示。该优化方法与热电负荷平均分配方案对比,典型日可以降低1148.58GJ热耗,发电标准煤耗率由212.10g/(kW·h)降低为209.05g/(kW·h),可以节省标煤3.05g/(kW·h)。

600MW煤基超临界二氧化碳循环PCHE预冷器设计及传热特性研究

为对超临界二氧化碳循环预冷器进行概念设计并探究其传热特性,构建了印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)预冷器的变结构分段设计模型,对600MW煤基超临界二氧化碳循环PCHE预冷器开展设计计算和传热特性研究,在定换热量条件下分析冷热侧质量流量与预冷器设计参数的变化关系,探讨其内部传热特性,并给出预冷器设计方案。结果表明:预冷器内S-CO_(2)拟临界工况使温度呈非线性变化,热侧工质物性变化对预冷器整体传热性能的影响更加明显;热侧单通道入口质量流量增加3倍能使平均传热系数提高54.21%,但最小温差值降低53.38%,冷侧单通道入口质量流量的增加仅能强化冷侧传热;设计时可优先选取体积为优化目标以确定截面通道数及热侧入口参数,冷侧水量选取应权衡尺寸及压降关系;最终,该方案选取预冷器内冷热侧单通道入口质量流量分别为2.2和0.75g/s,与已有结果相比该预冷器体积可减小10.50%,夹点温差提高1℃。

前后墙对冲锅炉炉内混烧下受热面结渣特性数值模拟

为探究多煤种炉内混烧对炉膛结渣特性的影响规律,实现防结渣燃烧优化,该文建立考虑飞灰颗粒运动与沉积过程的350MW前后墙对冲煤粉锅炉燃烧数理模型,实现灰颗粒在壁面沉积过程的模拟计算。结果表明:在燃用单一煤种时,炉内整体结渣情况较好;而采用炉内混烧时,不同的混烧方案下炉膛内结渣发生的主要部位与燃用单一煤种时相似。采用两种煤种炉内混烧方案时,中挥发分煤种与高挥发分煤种混烧时炉内结渣情况较好,且将挥发分含量相对较高的煤种从底部给入时,能够有效减轻屏式过热器底部结渣情况;对于3种煤种炉内混烧,入炉位置对侧墙水冷壁结渣有较大的影响,当高挥发分煤种入炉比例为50%时,各位置结渣情况较好。

基于燃烧和汽水侧耦合数值模拟的双切圆锅炉热偏差研究

电站燃煤锅炉烟温与过热汽温偏差严重影响机组的运行安全与效率,降低上述偏差是锅炉燃烧优化的关键问题。该文首先构建一种锅炉燃烧和汽水侧耦合数值模拟方法,通过壁温迭代对燃烧侧的炉膛传热和汽水侧的工质传热进行关联,实现对于烟温和过热汽温分布的准确预测。在此基础上,以一台在役1000MW双切圆锅炉为对象,系统研究分离燃尽风上下摆角和反切角度对烟温和过热汽温分布的影响规律,并以屏式过热器区域截面温度不均匀系数为优化指标,采用极差分析确定最佳的燃尽风上下摆角和反切角度。结果表明,合理的分离燃尽风上下摆角和反切角度可降低烟温沿炉宽方向的分布偏差和过热器各管屏出口汽温的偏差。最佳工况为分离燃尽风上下摆角为-10°,反切角度为5°,截面的温度不均匀系数为1.27,与最高值相比降低4.7%。因此,分离燃尽风的反切和向下摆动可减小锅炉运行中热偏差。

煤与废塑料共热解过程协同效应及产物分布

为探究煤与废塑料共热解过程协同效应及产物分布,建立了煤废塑料共热解实验系统,并结合热重质谱实验研究了不同热解温度(500、550、600、650和700℃)和不同废塑料质量分数(0、20%、40%、60%、80%和100%)对煤与废塑料共热解过程协同效应、焦油产物分布规律、小分子气体产物逸出规律和半焦表面形貌的影响.研究结果表明:随着废塑料掺混比例的增加,混合样品质量损失增加,反应活化能呈现先降低后上升的趋势;煤与废塑料共热解存在协同作用,尤其对焦油的形成具有明显的正协同作用,其协同效应参数值随废塑料掺混比例的增加呈现出先增大后减小的趋势,并在废塑料质量分数为40%时达到最大,为6.323%;煤与废塑料混合样品在热解过程中逐渐释放H 2、CH_(4)、CO和CO_(2)等小分子气体,废塑料的加入会抑制H 2和CH_(4)的释放;共热解半焦具有比煤样单独热解更加发达的半焦孔隙.

Ni-Ce-La/HZSM-5催化焦油模化物甲苯重整反应研究

以甲苯作为生物质气化焦油模型化合物,在小型石英反应管内研究Ni负载量以及加入Ce、La金属改性对Ni/HZSM-5催化甲苯重整反应性能的影响,并结合低温N2物理吸附BET、X射线衍射(XRD)、表面形貌分析(SEM)、程序升温还原(H2-TPR)、热重分析(TGA)和X射线光电子能谱分析(XPS)等表征方法考察不同催化剂的性能。结果表明:在反应条件为750℃、水碳比(S/C)为2.5时,最佳Ni负载量为6%。将6Ni/HZSM-5催化剂进行改性,加入金属Ce、La可大幅提高催化剂的活性与热稳定性,其中单独加入3%Ce时效果最好;同时添加Ce与La,两者会产生协同作用,其中6Ni-3Ce-1La/HZSM-5催化性能最佳,甲苯转换效率可高达95.48%,积碳率仅为0.41%,且能保持高热稳定性。

喷动流化床气固流动特性的三维数值模拟

采用离散元方法(DEM), 在用欧拉方法处理气相场的同时用拉格朗日方法处理离散颗粒场,对喷动流化床煤部分气化炉内的气固流动进行了三维数值模拟.直接跟踪床内每一个离散颗粒,考虑了碰撞力、携带力、重力、剪切提升力和Magnus 升力,颗粒碰撞采用软球模型.获得了喷动流化床典型操作参数下的流动结构、颗粒的受力、颗粒的速度分布、气体和颗粒的湍流强度等结果.结果表明,颗粒之间碰撞率随着喷动气速的增大而增大,随粒径的增大而减小,然而颗粒与壁面的碰撞率受喷动气速和粒径的影响不明显.颗粒的运动受重力、携带力和碰撞力主导,除喷动区与环形区交界外,Magnus力和Saffman力可以忽略.气体湍流强度是颗粒湍流强度的2～3倍,近壁面区的气体和颗粒的湍流强度均较小.

供热机组热化发电率算法研究

全面、系统地阐述了热化发电率的各种计算方法 ,并且给出了计算实例。首次提出了“当量抽汽焓”的概念 。

喷动流化床流动结构的SHANNON信息熵模糊聚类分析

在300mm×30mm×2000mm的矩形喷动流化床煤部分气化冷态试验装置上,采用Shannon信息熵和模糊聚类的方法,考察了床内气固流动结构及其转变。多通道信号采集系统用于采集床内不同区域的压力时间序列,通过对时间序列的Shannon信息熵模糊聚类分析,得到了不同操作参数下的Shannon信息熵聚类中心,揭示了流动结构与聚类中心的关系,并对流动结构的转变进行了分析。结果表明,不同流动结构的Shannon信息熵区分度较好,为喷动流化床流动结构及其转变和床内气固两相流动的混沌动力学特性的研究提供了一种新的研究方法。

喷动流化床射流穿透深度试验研究

提出射流穿透深度是表征喷动流化床煤气化过程中射流特性的重要参数.在300mm×30mm×2000mm的喷动流化床煤气化炉冷态试验装置上,采用压力信号分析和快速摄像图像分析相结合的方法,系统地考察了喷动气速、喷口直径、物料特性、静止床高和流化气流率对射流穿透深度的影响.结果表明,射流穿透深度随喷动气速、喷口直径的增大而增大,随静止床高、物料密度、物料直径、流化气流率的增大而减小.另外,引入两相弗劳德数(Fr)、颗粒雷诺数(Rep)等无量纲参数,对试验结果进行多元回归分析,建立了喷动流化床射流穿透深度的关联式,该关联式全面考虑了各种影响因素,特别是静止床高和流化气流率的影响.关联式的预测值与本文及国内外其他一些研究者的试验值进行了比较,结果吻合得较好.

基于信息熵分析的喷动流化床流动特性

建立了300mm×30mm×2000mm的喷动流化床煤气化炉冷态实验装置和多通道压力信号采集系统,引入压力波动时间序列的Shannon信息熵分析,讨论了不同喷动气速度和流化气流率下各床层区域的Shannon信息熵,并结合高分辨率数码CCD相机所记录的流动状态,建立了Shannon信息熵与流型之间的联系.床层不同区域的Shannon信息熵具有较大的差异,不同流型的Shannon信息熵区分度较好.在较高的喷动气速度或流化气流率下,喷动流化床气固运动周期特性消失,呈现出明显的混沌特性,表现为床层各区域Shannon信息熵的急剧增长和床内不稳定的流动状态的发生.结果表明,Shannon信息熵分析有助于认识喷动流化床复杂的流型及其转变和床内气固两相流动的混沌动力学特性.

基于ARM功率谱分析的喷动流化床压力波动频率特性

在 30 0mm× 30mm× 2 0 0 0mm的喷动流化床煤部分气化试验装置上 ,采用现代自回归模型 (ARM)功率谱分析的方法 ,系统地考察了喷动气流速、流化气流率、静止床层高度对喷动流化床床层不同位置压力波动主频的影响 .结果表明 :床层不同位置压力波动的主频随喷动气流速的增大而增大 ,随静止床高的增大而减小 ;V型布风板以上床层压力波动主频随流化气流率的增大先增大 (Qf/Qmf≤ 1 .0 )后减小 (Qf/Qmf>1 .0 ) ,布风板区域内压力波动主频随流化气流率的增大而增大 .结合数码CCD图像对结果进行分析 ,揭示了压力波动主频与床内流动结构的关系 。

热电联产项目可行性分析通用软件编制

利用模块化建模思想,基于“循环函数法”分析和计算原理,对热力系统典型加热单元和辅助汽水循环形式进行更为全面划分,建立热力系统模块数据库,结合热电联产项目可行性分析的工程实际,开发了界面友好、使用方便、组态灵活、可扩展性强的通用软件。该软件对热电厂的选型、设计及优化具有较高的工程实用价值。

喷动流化床煤气化技术研究的发展

本文论述了喷动流化床煤气化技术的原理、优点以及国内外的主要技术进展,并结合当前国内外的研究情况从气化特性试验研究、机理模型研究、工业应用研究三个方面进行了分析,指出了喷动流化床煤气化技术的发展前景以及今后研究方向。

江苏利用天然气的合理途径——燃气-蒸汽联合循环热电联产

结合江苏地区的实际情况 ,分析了当前热电企业所面临的困难 ,并分析了燃气蒸汽联合循环热电联产的环保优势和节能优势 。