单层动力驱动双轨双层交叉带分拣机功率计算及仿真

为应对包裹量的暴增局面,瞬时处理能力强的单层动力驱动双轨双层交叉带分拣机日受青睐。该类分拣机上下层结构复杂,运动部件众多,使用工况多变,其功率设计是设计人员首先遇到一个难题。为此,通过理论计算、建模仿真的功率分析方法来解决。首先,采用逐点计算法计算分拣机在直线段和圆弧段运行阻力,推导出驱动功率理论计算公式。其次,在基于Adams搭建的单层动力驱动双轨双层交叉带分拣机动力学模型和基于Simulink搭建的感应直线电机速度控制模型的基础上,进行Adams-Simulink联合动力学仿真,获得分拣机电机驱动力和驱动功率的仿真数据。最后,通过现场实验功率测试,与理论计算和仿真结果进行对比。结果显示,空载分拣机在常用的2.5m/s和2m/s两种分拣速度下,经过理论计算、仿真模拟以及现场实验测试获得功率数据基本相符。上述结果有效地证明了,理论计算公式和所建立的Adams-Simulink联合动力学仿真模型的正确性。功率计算公式方便了设计人员适应场地灵活安排设计方案进行电机选型;Adams-Simulink联合动力学仿真模型为设计人员后续有效实施关键零部件强度校核与优化创造了条件。

基于相变材料的蒸汽卡诺电池热力学循环设计

为了研究工业园区综合能源系统的多能互补新路线,提出基于高低温相变材料的新型蒸汽卡诺电池.建立计及设备性能与质量流量的热力学循环计算模型,分析设计参数、多级压缩结构对系统热泵系数、循环效率、储电损失与供热(火用)效率的影响.通过探究发现,低温相变材料的相变温度和高温相变材料的相变温度是影响蒸汽卡诺电池性能的主要因素,得到蒸汽卡诺电池的高循环性能区.优化蒸汽卡诺电池的参数与结构,结果表明,循环效率可达56.96%,热泵系数可达2.55,供热(火用)效率可达68.74%.

蜂窝结构海上风力机防护装置性能研究

为便于风力机运输、安装及维护,海上风电场大多处于繁忙的航道,导致海上风力机受船舶碰撞概率大幅上升。为增强海上风力机抗撞能力,减轻碰撞区域受损程度,提高其抗风险性能,提出一种具有蜂窝结构特征的新型防护装置。采用显示动力分析软件LS-DYNA模拟5 000 t级船舶与4 MW海上风力机单立柱三桩基础碰撞过程,研究蜂窝结构新型防护装置与传统实心结构防护装置抗撞性能的差别。结果表明:具有蜂窝结构特征的新型防护装置可有效延长接触时间,降低接触力;较传统实心防护装置,新型装置内能转化能力提升15%以上,蜂窝结构起到提升内能转化能力的作用。蜂窝结构防护装置具备良好的吸能缓冲效果,可有效削减传递至风力机结构的内能及动能,降低基础损伤,起到提升单立柱三桩基础海上风力机安全性的功能。

棉秆掺烧对燃煤锅炉燃烧特性影响的数值模拟研究

以某热电公司330 MW锅炉为研究对象,基于Fluent数值模拟软件对煤粉与棉秆混燃特性进行研究。以其结构参数与运行参数为依据,研究纯煤工况以及生物质不同掺烧比例、不同掺烧方式的6种工况。通过分析各个工况时炉膛的速度场、温度场、烟气组分及污染物NO的变化趋势,确定出最佳燃烧方式以提高燃煤效率,减少NO污染物排放。结果显示:相比于纯煤燃烧,掺烧棉秆后炉内主燃区温度降低,炉膛出口O_(2)含量减少,NO排放量随掺烧比例增大而减小。在掺烧方式的比较中,只在D层喷入棉秆有利于减少NO排放,其NO排放率较混合燃烧工况降低了15.2%。

火电机组耦合熔盐储热系统调峰性能研究

为提高火电机组的调峰性能及其灵活性,在某1000MW火电机组中引入了熔盐储热系统,并提出了多种火电机组耦合熔盐储热系统方案。建立了火电机组热力学系统模型,并分析了火电机组在不同耦合方案下调峰容量、调峰深度、耦合系统热效率等,提出了最优的火电机组耦合熔盐储热系统方案。研究表明:储热阶段电锅炉加热熔盐的耦合系统热效率最高,其调峰深度可达到14.45%,与调峰深度最高的抽取主蒸汽联合电锅炉加热熔盐的方案仅相差0.34%;释热阶段取水点从除氧器至1号高加,其耦合系统热效率依次降低,在4号高加入口处取水耦合系统效率最高可达到45.86%;在不同机组负荷下,释热阶段耦合系统热效率随着机组负荷的升高呈上升趋势,耦合系统热效率最高差值为4.45%,机组负荷对调峰系统的耦合系统热效率影响不大。研究结果对火电机组耦合熔盐储热系统调峰具有指导意义。

480 t/h煤焦混燃循环流化床锅炉热效率测试结果分析

480 t/h循环流化床锅炉设计燃料为烟煤和石油焦混合燃料,石油焦掺烧比例为25%(质量比)。为了探明锅炉掺烧石油焦工况各项热损失及整体热效率,对锅炉进行了性能考核。性能试验采用正平衡和反平衡两种方法,并根据ASME PTC 4—2013标准修正了相关测量及计算数据,同时对运行中的潜在问题进行分析。结果表明:3台锅炉的考核热效率分别达到了94.215%、94.220%和94.192%,均高于92.800%的锅炉效率保证值。排烟损失和未燃尽碳损失是主要的两项热量损失。测试中还发现锅炉存在排烟温度偏低、入炉粒径偏大的问题,需要在后续运行中针对上述问题进行改进。

燃煤电站锅炉掺烧酸性气体能效测试研究

以掺烧酸性气体的燃煤电站锅炉为研究对象,根据GB/T 10184—2015《电站锅炉性能试验规程》,设计了一种简单、可行的固气混合燃料锅炉能效测试与计算方法。在现场进行了测试应用,验证了该方法的可行性和可靠性,为进行混合燃料锅炉能效测试与计算提供了参考,具有良好的实际应用价值。

电厂低温省煤器泄漏问题及解决对策

电厂低温省煤器用于锅炉烟气余热回收,能节省燃料消耗,但长期运行易出现泄漏故障,主要原因是材料老化、结构设计缺陷和控制误差。为解决泄漏问题,应选用抗腐蚀材料、采用可靠密封结构、优化控制系统,从而全面提高设备的安全性和可靠性。

二氧化碳捕集的理论极限能耗分析

随着“双碳”目标的提出,CO_(2)捕集、封存与利用技术发展迅速,但与之相关的能耗理论研究相对匮乏。该文对煤电机组烟气CO_(2)分离的理论能耗进行定量分析,以混合物的一阶截断virial方程为基础,通过分析CO_(2)分离前后混合物系物性的变化,得到CO_(2)捕集理论极限能耗的测算方法,并对碳捕集和节能减排技术进行对比研究,得到单位发电量碳捕集的极限能耗((火用))为151.95kJ/(kW·h)。实现煤电烟气CO_(2)全部分离最少会使得厂用电率增加4.22个百分点。结果可为企业制定减碳技术规划和技术路线遴选提供一定参考。

太阳能-地热能混合式发电系统的性能评价

混合式发电系统是可再生能源高效利用的主要技术,能流的匹配特性是提高系统发电稳定性和效率的关键。围绕西藏当雄地区的太阳能和地热能资源特征,提出太阳能加热地热水产生高压蒸汽协同地热饱和蒸汽驱动汽轮机发电,而低温地热水驱动有机朗肯循环的混合式发电系统。构建了系统的热力学模型,分析了设计工况下系统的热力性能,探究了地热水温度、流量和太阳能辐射强度(direct normal irradiance,DNI)对系统性能的影响。提出系统全工况运行策略,探讨系统在典型日不同时段的热力性能表现。结果表明:系统的净输出功率和热效率随DNI的增加而上升,但是系统(火用)效率下降。设计工况系统的热效率为14.66%;系统(火用)效率为27.52%,太阳能集热器(火用)损失达45.4%。夏季和秋季典型日储热时段,高、低压汽轮机载荷因子分别高于0.94和0.95。当系统仅由地热能驱动时,热效率降低至12.08%。该研究可为太阳能与地热能混合式发电系统的设计和运行提供参考。

数据机理融合的高精度汽轮机变工况计算模型研究

考虑船用汽轮机工作原理与结构特点,基于逆顺序法建立多级单缸汽轮机整机耦合变工况计算模型;结合机组变工况试验数据,提出基于试验数据修正的多参数迭代变工况计算模型,实现高精度汽轮机变工况计算;融合BP神经网络技术,建立基于数据机理融合的高精度BP-NNs变工况计算模型,拓展汽轮机变工况计算模型的使用范围和通用性,并结合试验数据验证BP-NNs汽轮机变工况计算模型有效性,为船用汽轮机复杂变工况的动态运行与调节控制优化提供有力的技术支撑。

一种空气源热泵电磁感应蒸汽发生器设计

针对当前燃煤锅炉和电磁感应蒸汽发生器对环境污染较大、能耗过高等问题,将空气源热泵和电磁感应加热技术结合起来,同时对冷凝水箱和电磁感应蒸汽发生器的结构进行了重新设计。通过对样机的进行试制与实验,结果表明,该装置相较于传统燃煤锅炉、单独电磁感应加热产生蒸汽的技术,不仅实现了节能环保,同时蒸汽出口温度的稳定性和蒸汽发生量也相较于单独使用电磁感应加热增加了20%。由此可见,使用空气源热泵电磁感应加热产生蒸汽技术,节约了能量,提高了蒸汽发生量。

天然气发电工程用双温位导热油供热系统工艺模拟

为研究导热油热物性对供热系统运行和工艺设备选型的影响,采用HYSYS工艺软件模拟了天然气发电工程用双温位导热油供热系统。对导热油供热系统的调控过程进行了阐述,分析了流量和温度的调控对系统设计及运行过程的影响。结果表明,双温位导热油供热系统中,导热油热物性对系统设备选型有明显的影响。高低温循环“独立”设计和运行,可避免单循环系统热油泵选型与运行的大功率和大流量。双温位热油供热系统节约工程投资,节能效果显著。

基于蒸汽的离体猪肝消融技术仿真及验证

肿瘤热疗在当前已成为治疗患者的重要手段之一,如今现有的热消融方法,自身都存在一定的缺陷,导致患者在治疗后会难以避免地产生不良反应,因此寻找一种新的绿色消融手段是当前的研究热点。为解决常用的热消融方法会导致的消融中心碳化、温度控制难度高等问题,本文基于流体运动和生物传热理论,以高温的水蒸气作为介质,设计蒸汽消融仿真模型,通过分析仿真计算的温度场变化情况来改进实验仪器设备,拟定试验方案。利用新的设备和新的实验思路,以猪肝为实验材料,实现了轴比在80%以上,消融半径在3cm以上的实验效果,一定程度上验证了蒸汽消融的可行性。本文设计的蒸汽消融仿真模型和蒸汽消融实验为后续的绿色消融仿真与实验提供了一个新的研究方向和理论基础。

基于等寿命原则的垃圾电站锅炉烟道高温防腐设计策略探究

针对目前国内外高参数垃圾发电站高温防腐的迫切需求,采用等寿命设计原则,按照垃圾锅炉内各烟道实际温度和管道腐蚀速率的变化规律,较为精细化地制定了烟道高温腐蚀防护策略和方案:第一烟道的中、下部水冷壁,确定采用复合感应熔焊涂层防护;第一烟道的上部和顶棚,采用Inconel625堆焊;第二烟道水冷壁采用复合感应熔焊工艺;第三烟道水冷壁采用感应熔焊;水平烟道中的高温过热器采用复合感应熔焊工艺;中、低温过热器采用感应熔焊工艺。省煤器推荐采用高温陶瓷涂料。按照等寿命设计原则制定的分烟道精细化防腐策略,可大大降低企业的一次性投入,经济效益显著。

煤电的低碳化发展路径研究

在我国全面建设社会主义现代化强国和"碳达峰、碳中和"2个远景目标的共同要求下,煤电不但要起到战略保障作用,还需要实现低碳化发展。讨论了煤电的定位和合理的发展规模,提出煤电的低碳化发展首先要考虑存量机组的节能提效,采用节能改造及机组延寿等技术达到提效目的;新建机组必须采用先进高效的发电技术,如超高参数超超临界发电技术以及超临界CO_(2)循环发电技术,通过降低煤耗减少碳排放;对于全部的煤电机组,需要采取包括锅炉深度调峰、控制系统调峰适应性改造、热电解耦以及储能在内的各种技术实现灵活调峰,但是需要政策支持;由于技术经济性原因,碳捕集和封存技术目前没有得到推广,可以作为实现碳中和目标的技术支撑。上述4个方面一起构成了煤电的低碳化发展路径。

蒸汽喷射器流动参数与性能的数值分析

通过二维流动数值计算 ,分析了以水蒸气为工质的喷射器内工作流体压力、引射流体压力及出口压力对喷射系数的影响 ;探讨了各工作参数变化对喷射系数产生影响的原因 ,以及激波产生的条件、激波的位置、强度 ,产生引射流体雍塞的条件等。结果表明 :喷射器存在临界的出口压力 p*d ,当喷射器出口压力大于 p*d 时 ,喷射器的喷射系数随出口压力升高而降低 ;当喷射器出口压力小于 p*d 时 ,喷射器的喷射系数将保持不变。在计算模拟的制冷工况范围内 ,工作流体压力升高 ,引起喷射系数降低 ,p*d 升高 ;而引射流体压力升高时 ,喷射系数与 p*d 都升高。

变截面通道内超音速两相流升压过程的研究

通过对超音速汽液两相流在变截面通道中的升压过程的实验研究 ,得到了变截面通道内超音速汽液两相流的压力分布规律 .实验结果表明 ,变截面通道中超音速汽液两相流的压力分布与出口压力、进水流量无关 ,而主要的影响因素是进水温度和进汽压力 ,同时超音速汽液两相流在变截面通道的渐缩部分的压力可以近似认为不变 ,凝结激波发生在变截面通道的喉部等 。

振荡水柱式波浪能供电浮标水动力学性能研究

提出一种振荡水柱式锥形中心管波浪能供电浮标。首先,介绍浮标的结构及工作原理,其次,设计3种模型方案。建立浮标在入射波下受迫运动的数学模型,进行数值模拟计算,获得浮标在设计工况下的附加质量、阻尼系数、波浪激励力、运动响应等水动力学参数。最后,通过物理模型试验,获得各设计方案在不同周期下的俘获宽度比,并与数值计算获得的俘获宽度比进行对比分析。结果显示:不同设计方案的浮标适应不同的水深条件,设计方案中模型1的俘获宽度比最大数值为47.8%。

螺旋进气道形状和位置偏差对涡流比及流量系数的影响

螺旋进气道在铸造和机械加工过程中会出现各种各样的偏差,从而影响直喷式柴油机的动力经济性和排放特性.作者设计了几种机构来模拟不同类型的偏差,如带有倾斜误差的进气道、带有纵向胀大误差的进气道以及带有偏心误差的进气道等.在稳流试验台上检测气道的流动特性.实验结果表明,倾斜气道会显著影响涡流比.抬高气道入口端会明显降低涡流比,反之则涡流比提高;气道胀大会使流量系数和涡流比都降低;当偏心出现在气道出口方向时,涡流比略有增加;当偏心出现在气道入口方向时,涡流比会显著降低.