三代核电反应堆压力容器低合金钢焊缝性能对比分析

通过模拟国内三代核电压水堆反应堆压力容器环焊缝,分别采用国产焊接材料和进口焊接材料,在焊接工艺性能、焊缝金属化学成分、拉伸、冲击韧性、落锤和低周疲劳试验等方面进行了对比分析。结果表明,国产和进口焊接材料的焊接工艺性能和焊缝金属力学性能均相当;焊接试件不同厚度取样位置的焊缝金属-28.3℃冲击吸收能量平均值都大于90 J,有较大的设计裕量。该国产焊接材料已应用于国内某三代核电机组反应堆压力容器,为进一步推广应用提供技术支撑。

带有指令滤波的电力弹簧系统反步控制

针对新能源发电系统因间接性和不确定性导致的电压波动问题,文中首次将反步控制策略应用于电力弹簧(electric spring,ES)系统,并提出一种带有指令滤波的ES反步控制策略。根据ES的数学模型利用反步法设计控制器,并加入指令滤波器,以解决ES反步控制中的计算膨胀问题,同时设计误差补偿信号,并利用Lyapunov稳定性理论验证系统稳定性。通过仿真模拟新能源发电系统网侧电压波动时,ES对关键负载(critical load,CL)电压稳定的效果,以及不同系统参数对文中控制策略的敏感性分析。与传统的比例积分(proportional-integral,PI)控制对比,CL电压动态响应速度提高0.07 s,CL电压畸变率降低31%,参数敏感性分析中CL电压最大偏差率为0.318%,能承受的最大电压幅值波动范围提高52.9 V。仿真结果验证了文中所提出的控制策略具有响应速度快、谐波含量低、抗干扰能力强的优势。

ICP-MS/MS测定轻质油中痕量氯含量

基于H_(2)反应模式下的质量转移反应消除干扰,建立电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定轻质油中痕量Cl的分析方法。轻质油经简单稀释后直接采用ICP-MS/MS进行测定,在MS/MS模式下使用H_(2)作为反应气,利用在碰撞/反应池(CRC)中Cl^(+)与H_(2)发生二次H原子转移反应形成的子离子(H_(2)Cl^(+))进行测定,消除所有质谱干扰,获得Cl的灵敏度和检出限(LOD)明显优于O_(2)反应模式,LOD低至7.56μg/kg。通过与扇型磁场ICP-MS(SF-ICP-MS)对比分析标准参考物质NIST SRM 1634c,评价方法的准确可靠性。结果表明,标准参考物质的分析结果与认证值基本一致,相对标准偏差(RSD)为3.1%~4.7%,2种方法的对比分析结果在95%的置信度水平无显著性差异。所建立分析方法的灵敏度、准确度和和精密度高,MS/MS模式和H_(2)质量转移法的结合可无干扰测定轻质油中的Cl,适用于轻质油中痕量Cl的质量控制与评估。

分子模拟在废水光催化脱氮实验教学的应用

设计光催化脱氮实验,利用水热横向热剥离法制备Cl/S共掺杂的无金属氮化碳纳米管作为光催化剂(Cl/S-TCN),对催化剂进行表征分析。使用Materialstudio模拟软件,探究了催化材料的电子结构变化和光催化脱氮反应。与三聚氰胺直接煅烧获得氮化碳对比发现,Cl/S-TCN具有更大的比表面积和更强的光响应强度,提高了光催化脱氮性能。DFT计算表明,表面Cl和S掺杂剂优先吸附NO3-中的O原子,并通过O原子将光诱导e-传递给N原子,最终破坏N-O键。该实验旨在培养学生从分子角度分析无金属催化剂在可见光下驱动脱氮反应,加深学生对化学知识的理解,提高学生解决复杂工程问题的能力。

基于CX3CL1/CX3CR1信号通路探讨加味补阳还五汤对卒中后抑郁大鼠神经可塑性的影响

目的探究加味补阳还五汤对卒中后抑郁(PSD)大鼠神经可塑性的影响。方法60只大鼠随机分为假手术组、模型组、氟西汀组及加味补阳还五汤低、中、高剂量组,采用复合方法制备PSD模型,加味补阳还五汤低、中、高剂量组给予不同剂量加味补阳还五汤(6.7、13.4、26.8 g/kg)灌胃,氟西汀组给予氟西汀(1.8 mg/kg)灌胃,假手术组和模型组给予等体积蒸馏水灌胃,连续21 d。给药结束后,进行神经功能、行为学评分,HE、尼氏染色观察脑组织病理变化,免疫荧光染色观察神经元(Neun)和小胶质细胞(Iba1)之间相互作用,Western blot法检测神经趋化因子(CX3CL1)、CX3CR1、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、苏氨酸激酶(Akt)蛋白表达。结果与模型组比较,各给药组神经功能缺损评分降低(P<0.05,P<0.01),旷场活动总距离和进入中央区域频次增加(P<0.05,P<0.01),不动时间缩短(P<0.05);加味补阳还五汤中、高剂量组和氟西汀组新奇摄食潜伏期缩短(P<0.01),缺血侧海马细胞排列整齐,细胞水肿减轻,细胞基本正常,尼氏小体增多,CX3CL1/Neun、CX3CR1/Iba1荧光强度增强(P<0.05),CX3CL1、CX3CR1、PI3K、p-Akt蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01)。结论加味补阳还五汤对PSD大鼠具有抗抑郁、神经保护作用,其机制可能与调控CX3CL1/CX3CR1信号通路关键因子、增强神经可塑性有关。

静电纺丝技术制备ETPE基多元含能复合纤维

为了探索ETPE基多元含能复合纤维的静电纺丝制备工艺,以聚叠氮缩水甘油醚基热塑性弹性体(GAP-ETPE)为聚合物黏合剂,CL-20、纳米铝粉(n-Al)作为高能组分,采用静电纺丝技术制备了GAP-ETPE基超细含能复合纤维,并对溶剂、前驱液质量分数、固相组分配比等关键工艺参数进行了优化;采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物形貌进行了表征,采用DSC法分析了复合纤维的热分解性能;测试了复合纤维的机械感度。结果表明,GAP-ETPE基含能复合纤维静电纺丝制备最佳溶剂为丙酮,产物成丝均匀、表面光滑;在GAP-ETPE/CL-20质量比为3∶7、前驱液质量分数为50%时,二元超细含能复合纤维(CL_(x)-ETPE_(y)-Z)的成丝效果最优,平均直径约为2480nm;在铝粉质量分数为10%、前驱液质量分数为50%时,三元超细含能复合纤维(CL-Al_(m)-ETPE-Z)的成丝效果最优,平均直径约为930nm;相比于CL-20,CL_(7)-ETPE_(3)-50含能复合纤维热分解峰值温度提前了29℃,加入n-Al之后热分解峰值温度提前了32℃,且优于物理共混物(PM);与CL-20的感度(P=100%、H_(50)=17cm)相比,GAP-ETPE/CL-20和GAP-ETPE/CL-20/Al含能复合纤维的摩擦感度(32%和48%)和撞击感度(29cm和43cm)均大幅降低,且低于同配方的物理共混物。

课程学习指导下的半监督目标检测框架

为了提高伪标签的质量,解决半监督目标检测(SSOD)中的确认偏差问题,并针对现有算法中忽视无标注数据复杂性导致错误伪标签的难点,提出一种课程学习(CL)指导下的SSOD框架,该框架主要由ICSD(IoUConfidence-Standard-Deviation)难度测量器和BP(Batch-Package)训练调度器这2个模块组成。其中,ICSD难度测量器综合考虑了伪边界框之间的交并比(IoU)、置信度、类别标签等信息,并引入C_IOU(Checkpoint_IOU)方法评估无标注数据的可靠性;BP训练调度器设计2种高效调度策略,分别从Batch和Package角度出发,优先选择可靠性指标高的无标记数据,实现以CL的方式充分利用整个无标记数据集。在Pascal VOC和MS-COCO数据集上的广泛对比实验结果表明,所提框架不仅适用于现有的SSOD算法,而且检测精度和稳定性都得到显著提升。

白钨矿中微量元素的研究进展及其在矿床成因方面的应用

白钨矿(CaWO_(4))具高度耐物理和化学风化的性质,其晶体中的微量元素能记录重要的地球化学信息,对于反演岩浆和成矿过程具有重要意义。本文通过总结近年来国内外有关白钨矿矿物化学方面的研究成果,详细地论述白钨矿中微量元素的分布特征及其进入白钨矿晶格中的机制,以及微量元素在流体与白钨矿之间的分配行为。特别是,白钨矿中Mo元素的特征能反映成矿的氧逸度条件,而Eu元素不仅能够反映氧化还原条件,还能揭示成矿流体的pH值变化。此外,本文还讨论了白钨矿中微量元素与发光性之间的关系,以及白钨矿的同位素特征在地质定年和成因示踪中的应用。尽管白钨矿Sm-Nd定年法较为成熟,但误差较大;而近年来新开发的U-Pb年代学方法误差较小,但缺乏相关国际标样。最后本文评述了利用白钨矿解决矿床成因的具体应用实例以及相关的研究分析方法。这些研究说明,利用白钨矿中的微量元素特征可以在矿床成因分析、成矿潜力评价等方面发挥重要应用,也能为找矿勘查和成矿预测提供方法和依据。

湿气环境中CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面上吸附与点蚀机理研究

目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能、局域态密度、分波态密度和差分电荷密度进行仿真;利用高温高压釜模拟CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)腐蚀环境,分析L360钢在湿气环境中的腐蚀行为;最后,揭示含Cl^(-)湿气管道顶部CO_(2)-H_(2)S吸附机制与点蚀机理。结果CO_(2)、H_(2)S、CO_(2)-H_(2)S及CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)在最稳定位置时的吸附能分别为-4.065、-3.961、-8.538、-12.775e V,表明相较于CO_(2)与H_(2)S单独吸附,CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能更负,Cl^(-)会进一步降低CO_(2)-H_(2)S的吸附能;且CO_(2)在与H_(2)S竞争环境电子中占优势;Cl^(-)会使CO_(2)-H_(2)S的局域态密度峰值降低,转移趋势为失去电子,基体和腐蚀介质的电子向着低能级跃迁释放出更多能量,进而加强了Fe与CO_(2)-H_(2)S间的化学键强度;Cl^(-)的2p轨道与Fe的3d轨道在-6.8 eV和-5.7 eV发生重叠,Cl^(-)被吸附到Fe表面并与Fe形成化学键生成氯化物,进而改变腐蚀产物膜的组分与结构,削弱产物膜的致密性和稳定性,减弱腐蚀阻抗力。在含Cl^(-)湿气的CO_(2)-H_(2)S环境中,液相中的Cl^(-)浓度升高,使L360钢的气相平均腐蚀速率逐渐增大,最高达2.935mm/a,点蚀越发严重。结论CO_(2)与H_(2)S在α-Fe(110)面吸附存在一定的协同和竞争作用,协同促进金属的腐蚀,FeCO3会优先沉积成膜,但H_(2)S会抑制FeCO3的生长,腐蚀产物以FeS为主;Cl^(-)会增强CO_(2)-H_(2)S与α-Fe(110)面间的作用力,弱化腐蚀产物膜层的保护性,进一步加速金属腐蚀、尤其是点蚀。

基于电流源型逆变器驱动的五相永磁同步电机控制策略研究

在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出侧并联滤波电容网络,实现对高频谐波的旁路作用。该文对五相电流源型驱动系统控制策略进行研究,采用五相半桥型逆变器拓扑结构,电机绕组采用星型连接方式以限制零序电流,给出基波与谐波电流矢量空间分布特征,提出双平面矢量脉宽调制策略,有效抑制3次谐波电流。考虑到逆变器输出侧CL型负载可能引起的谐振问题,采用基于电机电流的有源阻尼策略,降低谐振电流分量,提升系统稳定性。最后,通过实验验证所提控制策略的有效性。

高强韧性轮辋用490CL车轮钢焊接开裂失效分析

采用闪光对焊制成的490CL车轮钢轮辋在扩口成型工序,从焊缝处开裂失效。通过宏观、微观断口形貌观察,化学成分和力学性能检测,显微组织检验,显微硬度测试及能谱成分分析,对高强韧性轮辋用490CL车轮钢焊接开裂原因进行分析。结果表明,焊缝开裂处存在一定面积的以氧化锰为主的焊接“灰斑”,降低了焊缝塑性,导致焊接好的轮辋在扩口成型时从焊缝融合线处开裂。从降低闪光留量、增加顶锻压强等方面调整焊接工艺参数,改善轮辋用490CL车轮钢焊缝质量,轮辋成型时焊缝开裂比率从1.5%降低至0.3%。

宫颈超声弹性成像对有LEEP史的单胎妊娠孕妇自发性早产的预测价值研究

目的探讨宫颈超声弹性成像对有宫颈环形电刀切除术(loop electrosurgical excision procedure,LEEP)史的单胎妊娠孕妇自发性早产(spontaneous preterm birth,sPTB)预测的有效性。方法选取2020年12月至2022年5月首都医科大学附属北京妇产医院有LEEP史的单胎妊娠孕妇60例,根据分娩孕周是否<37周分为早产组(17例)和对照组(43例)。采用经阴道超声弹性成像测量各项参数,比较两组患者宫颈长度(cervical length,CL)、超声弹性对比指数(elasticity contrast index,ECI)、宫颈硬组织弹性占比(cervical hardness ratio,CHR)、闭合段宫颈内口组织区域应变率(closed internal cervical os strain rate,CIS)、宫颈外口组织区域应变率(external cervical os strain rate,ES)及CIS/ES比值,采用ROC曲线评估宫颈超声弹性成像对有LEEP史的单胎妊娠孕妇sPTB的预测价值。结果60例孕妇年龄25~44岁,平均(33.4±4.4)岁。早产组CL、CHR低于对照组[(2.4±0.9)cm比(2.9±0.6)cm、(58.1±18.6)%比(69.3±15.8)%],CIS高于对照组[(0.3±0.1)%比(0.2±0.1)%],差异均有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,CL+CIS联合指标对有LEEP史的单胎妊娠孕妇sPTB风险预测的AUC为0.746,灵敏度为0.7059,特异性为0.7674,优于单独应用。结论经阴道宫颈超声弹性成像可有效用于有LEEP史的单胎妊娠孕妇sPTB风险的评估。

采用电量法测定碱液中的Cl^(-)含量

烟气脱硫装置需要测定烟气脱硫系统的碱液、脱硫塔循环液、滤清水样品中Cl^(-),但现有标准在检测范围和适用性上不能满足生产需求。为了使分析检测更加准确,对生产实际起到指导作用,采用电量法建立了适合某公司烟气脱硫装置碱液中Cl^(-)浓度的分析方法,用标样和样品加标回收法进行了回收率验证,回收率在100%±5%范围内,准确度高,可检测Cl^(-)浓度范围为10~1000 mg/L内的碱液。通过对烟气脱硫装置碱液等测量结果进行重复性验证,满足95%概率水平要求,制定了测量结果在10~400 mg/L范围内的重复性限值,为测量未知样品的Cl^(-)含量提供参考。

基于深度对比学习的文本聚类

无监督聚类的目的是根据表示空间中的距离将数据划分为有意义或有用的簇,但往往不同类别在表示空间中是相互重叠的,为了实现不同类别的良好分离,使用实例对比学习模型,修改模型的激活函数为Tanh,并将单层感知机修改为多层感知机,提出了深度对比学习聚类模型。模型首先将原始中文长文本数据集输入神经网络特征提取层BERT中,然后将提取到的全部特征输入实例对比学习层中,对特征进行优化,最终使用K⁃means进行聚类。深度对比学习聚类模型在中文长文本聚类方面的性能相比于无监督聚类,在THUCNews数据集上的准确度提高了10%~25%。能够更好地促进不同类别相互重叠的数据的有效分离,实验效果显著优于现有的其他相关模型。

滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析

【目的】4-香豆酰-CoA连接酶(4CL)作为苯丙烷类代谢途径的关键酶之一,对花青素合成起着重要作用。探究滇水金凤4CL基因(命名为Iu4CL)对滇水金凤花色调控的分子机理,为其花色调控及花色育种提供参考依据。【方法】以滇水金凤为材料,采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4基因,并对其生物信息学进行分析;通过qRT-PCR技术对4CL基因在4种不同花色(白色、粉色、红色和深红色)及其4个不同花发育时期(花苞期S1、始花期S2、盛花期S3和谢花期S4)中的表达情况进行分析。【结果】Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4的cDNA全长分别为1620、1653、1698、1638 bp,分别编码539、550、565、545个氨基酸;其中Iu4CL1和Iu4CL2分别含有2个和4个内含子,Iu4CL3和Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明,Iu4CL1、Iu4CL2和Iu4CL4为稳定蛋白,Iu4CL3为不稳定蛋白;4个基因均为无信号肽疏水性蛋白;Iu4CL2有3个跨膜结构,其余3个基因均不存在跨膜结构;Iu4CL基因4个拷贝均属于AMP结合酶超级家族和腺苷酸形成域I类超级家族。同源性分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝均与喜马拉雅凤仙花的同源性最高;且Iu4CL1和Iu4CL2处于同一个大的分支中,而Iu4CL3和Iu4CL4处于另一个大的分支中,推测可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明,Iu4CL基因的4个拷贝在4种不同花色和4个不同花发育时期的滇水金凤花器官中均有表达,其中Iu4CL1和Iu4CL3基因在白色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高;Iu4CL2基因在红色花器官S3(盛花期)阶段表达量达到顶峰;Iu4CL4基因在深红色花器官S3(盛花期)阶段表达量最高。【结论】Iu4CL基因可能在滇水金凤花青素生物合成中发挥重要作用。

创伤性膝骨关节炎患者血清CX3CL1、Apelin-13与炎症指标的相关性及预后价值

目的 探索创伤性膝骨关节炎(PTOA)患者血清趋化因子CX3CL1及脂肪细胞因子-13(Apelin-13)的表达水平,并分析二者与炎症指标的相关性及预后价值。方法 选取2020年1月至2022年2月在该院确诊的65例PTOA患者作为试验组,选取同期来该院体检的55例体检健康者作为对照组。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清CX3CL1与Apelin-13的表达水平。Pearson法相关性分析血清CX3CL1与Apelin-13与炎症指标的相关性。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析CX3CL1与Apelin-13对PTOA患者预后的诊断价值。多因素Logistic回归分析PTOA患者预后不良的影响因素。结果 与对照组相比,试验组中白细胞介素-6(IL-6)、瘦素、降钙素原(PCT)、超敏C反应蛋白(hsCRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、CX3CL1的表达水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05),Apelin-13的表达水平显著下降,差异有统计学意义(P<0.05);Pearson法相关性分析显示,CX3CL1与IL-6、瘦素、TNF-α呈正相关(r=0.528、0.602、0.511,P<0.001)。Apelin-13与IL-6呈负相关(r=-0.541,P<0.001);多因素Logistic回归分析显示IL-6、瘦素、TNF-α、CX3CL1与Apelin-13是PTOA患者预后不良的影响因素(P<0.05);ROC曲线下面积(AUC)分析显示,与血清CX3CL1和Apelin-13单独指标相比,CX3CL1联合Apelin-13预测预后不良的AUC更大(Z_(联合)-CX3CL1=2.010,P=0.044;Z_(联合)-Apelin-13=2.091,P=0.036)。结论 PTOA患者血清CX3CL1表达水平显著升高,Apelin-13表达水平显著降低,CX3CL1与Apelin-13是PTOA预后不良的影响因素,二者联合检测对于PTOA的预后提供帮助。

含铜低碳钢在不同pH值的Cl^(-)环境中的腐蚀性能研究

为探究含铜低碳钢在不同pH值条件下的腐蚀规律,采用电化学工作站和金相显微镜对不同pH值的NaCl环境中的普通耐候钢(Q345)、含铜低碳钢(0Cu3Cr)和船体含铜低碳钢(0CuAl)的极化曲线、交流阻抗谱和微观形貌进行分析,观察在不同pH值的NaCl环境中的含铜钢与低碳钢的腐蚀性能差异。结果表明:在NaCl环境中,pH=12时3种试样的自腐蚀电位较高,0Cu3Cr和0CuAl的腐蚀过程受阳极溶解反应控制,而Q345受阴极反应控制,Q345和0Cu3Cr在pH=6时的自腐蚀电位略大于pH=8时的;3种试样在pH=12的NaCl环境中的电荷转移电阻值最大;pH=6时0Cu3Cr表面的点蚀坑较小且数量较少,pH=8时表面点蚀坑较大且数量较多;0CuAl在pH=8时的耐蚀性比pH=6时的好。

‘44号’抗虫黑杨基于根段组培再生和遗传转化体系的建立

[目的]以美洲黑杨和转BtCry1Ac欧洲黑杨的杂交子代‘44号’抗虫黑杨作为试验材料,采用无菌苗根基部为外植体,建立高效稳定的组培再生体系和黑杨遗传转化体系。[方法]以‘44号’抗虫黑杨无菌苗0.5~1.0 cm的根基部为试验材料,研究不同激素配比对根系不定芽的诱导和生根的影响,探索根系对草铵膦的临界耐受浓度,以农杆菌介导法进行遗传转化,并通过β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因染色实时监控和鉴定阳性植株。[结果]筛选出‘44号’抗虫黑杨根系诱导不定芽最优培养基为:WPM+20 g·L^(-1)蔗糖+7.8 g·L^(-1)琼脂+0.25 mg·L^(-1)6-BA+0.05 mg·L^(-1) NAA,分化率为86.67%;不定芽生根的最优培养基为:WPM+0.075 mg·L^(-1) NAA+7 g·L^(-1)琼脂+0.1 g·L^(-1) AC,生根率为75.00%。通过根系草铵膦抗性筛选梯度试验,确定根系对草铵膦筛选最适遗传转化筛选浓度为0.8 mg·L^(-1)。采用农杆菌介导法将外源基因转入到根中,经不定芽诱导和生根两个阶段获得再生植株苗,经特异引物进行PCR鉴定,31个外植体中阳性植株为9株,转化效率为29.0%。[结论]建立了‘44号’抗虫黑杨根系的再生和遗传转化体系,为黑杨派杨树的高效基因转化提供了途径的同时,也为以‘44号’抗虫黑杨为基础,通过转基因技术聚合更多的优良性状,提供了重要的技术支撑。

基于自先验信息和TV约束的正交直线扫描CL图像重建

针对正交直线扫描计算机分层成像中存在投影数据不完备的问题,提出一种基于自身先验信息和总变分约束的重建算法用于正交直线扫描计算机分层成像图像重建。首先利用移动叠加算法对两段正交直线扫描数据重建分层图像,通过梯度计算、梯度融合、掩膜操作,获得先验信息;然后利用先验信息和总变分正则项约束进行正交直线扫描计算机分层成像图像重建。实验结果表明,与SART-TV算法相比,该算法可以可提高获取先验信息的效率,提升重建图像质量,有效抑制正交直线扫描计算机分层成像重建图像混叠伪影、降低噪声对重建图像的影响。

Cl/S与Na相互作用对Shell气化炉合成气冷却器入口积灰机制的影响

Shell干粉煤加压气化是煤炭洁净高效利用的重要技术之一,由碱金属化合物引起的合成气冷却器入口积灰结垢是导致气化炉非正常停工检修的主要原因。以添加不同含量的Na、Cl和S的Shell气化炉飞灰为原料,利用自主设计的高温竖直炉中沉积探针模拟Shell气化炉合成气冷却器入口管路,通过对积灰进行内、外分层研究,探讨内外层积灰质量的变化,并结合ICP-MS、IC、SEM-EDS和XRD等表征手段对内外层积灰的理化性质进行比较分析,获得Na、Cl、S和Fe等不同元素之间的相互作用对积灰行为的影响。结果表明,内层积灰质量随时间延长而增大,含S化合物的添加会降低内外层积灰质量,且外层积灰质量会随着时间延长而减小。Na更多以铝硅酸盐形式在外层积灰中存在,促进积灰增长;Cl通常以碱金属氯化物的形式集中在初始黏性层;S的存在会减缓管路积灰;当Cl和S共同存在时,Fe易与灰中的Si、Al和Na形成多种低温共熔物促进内、外层积灰熔融。Shell气化炉合成气冷却器入口积灰形成机制为:飞灰颗粒组分在Na、Cl、Si和Al的共同作用下,于内层形成碱金属氯化物和铝硅酸盐共晶;同时Cl、S的存在促使Fe和Na迁移到这些共晶中,形成Fe-O-Si、Fe-O-S和Fe-Na-O-Al-S共熔体。进而,铝硅酸盐与多种低温共熔体相互熔融使灰颗粒尺寸增加,促进积灰的进一步生长。