熔盐塔式太阳能吸热器传热特性计算模型研究进展

熔盐塔式太阳能热发电技术是目前国际主流的光热发电技术,熔盐吸热器作为将太阳能转换为热能的核心设备,其性能直接影响系统发电效率,吸热器安全性影响电厂运行小时数。因此,建立熔盐吸热器传热模型,获得准确的传热特性十分重要。对主流的外置圆柱式熔盐吸热器的传热计算模型进行了系统梳理,总结了传热模型中投入辐射能、辐射热损失、对流热损失及熔盐得热量的计算过程及基本方法。根据计算结果的精细程度,吸热器传热模型分为详细模型和简化模型。详细模型的计算精度高,能细致反映实际能量转换过程,但计算成本较高,瞬态过程计算耗时多,但其特定工况的计算结果可为简化模型提供计算结果的验证参考。简化模型是对描述熔盐吸热器传热特性的理论模型做合理简化,在较为准确地完成计算的同时具备较快的计算速度,多用于吸热器设计阶段。通过各模型特点及性能的总结对比,可为熔盐吸热器热性能计算过程的传热模型选择提供技术指导。

燃气电厂烟气余热回收吸收塔设计优化与实验研究

为减少碳排放、有效提高能源利用效率,对某燃气热电厂烟气系统进行了余热回收改进设计。采用填料喷淋技术对原有的余热喷淋塔进行结构优化设计,将吸收换热塔优化为填料塔,有效强化换热性能。结果表明,优化后烟气余热回收吸收塔不仅消除了原系统水泵气蚀、振动和噪声的问题,还解决了换热塔“失水”的问题。在输入燃气量不变、输出电力不变的前提下,输出热量有效提高10%以上,脱硝效率稳定达到70%以上,NO_(x)最低浓度可稳定维持<10 mg/m^(3)。与常规供热方案相比,本余热回收方案年回收烟气热量2.789万GJ,并带来了可观的经济与环境效益,每个采暖季减少天然气使用量约86.70万标方,减少CO_(2)排量约1610 t/年。

间苯二甲酸装置废气碱洗塔设计

目前,某间苯二甲酸装置氧化料仓输送过程产生的废气均直接排放大气中,废气的有害成分主要为醋酸。废气中醋酸浓度远超《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB 11/447—2015)的排放限值,即醋酸排放浓度应小于20 mg/m^(3)。根据废气排放特点,在分析和对比治理方法的基础上,最终选择碱液吸收法处理含醋酸废气。经碱洗塔水力学计算,对设备规格和材质等进行设计,使废气经处理后实现达标排放。

混合结构吸热塔风效应探讨

风效应计算是吸热塔结构设计关键技术之一。本文以一个180m的钢筋混凝土塔筒加40m钢结构吸热器组成的吸热塔为例,该结构质量刚度在转换层处存在突变,结构气动外形、质量分布、振型与烟囱有所不同。基于这些因素本文结合对《太阳能热发电厂吸热塔结构设计规范》(NB/T 11166—2023)的探讨,从质量分布、振型、阻尼比、顺风、横风及风致疲劳等多方面分析混合结构吸热塔风效应计算方法。研究发现计算振型数及振型阻尼比对吸热塔各控制截面荷载效应影响较大;NB/T 11166—2023未给出横风涡激共振判别式,实际工程中可参考《烟囱工程技术标准》(GB/T 50051—2021)进行判别;吸热器及其转换层应当考虑风致疲劳问题;这些问题在实际工程中均需要高度重视。

吸收稳定系统吸收/解吸塔的单塔改造

针对某些中小型催化裂化装置存在的吸收稳定系统中吸收 /解吸塔单塔流程吸收效果不佳的问题 ,根据吸收 /解吸过程基本原理 ,从能耗、吸收效果和控制几个方面分析单塔流程与双塔流程各自的特点 ,提出了与双塔流程吸收效果相当的单塔改造方案。结果表明 ,方案可行 ,具有显著的经济效益。

风力发电机塔架结构减振控制研究综述

风能作为一种清洁可再生能源受到世界各国广泛关注。我国风力发电的大规模发展与集中式建设趋势,决定了风力发电机具有更高的单机容量和更大的单机尺寸。由于环境的特殊性,高耸支撑塔架在风荷载、地震以及海浪等作用下将产生显著的动力响应和大幅变形,甚至可能发生疲劳、屈曲、倾斜或倾覆等事故,采用振动控制方法可有效降低事故发生的概率。因此,对风力发电机塔架结构的振动控制研究应引起足够重视。综述了风力发电机塔架的结构形式、分类和特点,分析了其所承受的主要荷载情况,回顾了我国对其减振控制的研究现状,总结了目前相关减振装置所取得的研究成果,提出了其减振控制存在的主要问题及未来研究趋势。

可门电厂烟气脱硫吸收塔结构计算分析

通过有限元方法,对可门电厂烟气脱硫吸收塔进行结构计算分析。首先得到了塔体的振型、周期等自振特性,然后分析了塔体以及主要构件在各种荷载作用下的应力和变形,最后讨论了吸收塔塔体、构件及设计构造等。文中方法与结果可为类似工程借鉴。

湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用

介绍了湿法氧化镁烟气脱硫技术应用的原理及工艺,对吸收氧化反应所在的吸收塔系统进行了装置的设计与应用,并提供理论依据和参考影响吸收因素。

炼油装置双塔吸收稳定系统节能流程分析

针对目前吸收稳定系统运行中存在的干气中含有大量的液化气(C3、C4)组分、能耗高、产品质量难以达标等问题,对解吸塔进料、吸收塔进料和吸收剂选择等多种节能型改进流程的适用性和节能效果进行分析,为该过程的工艺改进提供有益启示。

室内空气中微量NO_2的净化研究

分别在鼓泡反应器和填料吸收塔中研究了Na2SO3/MEA混合水溶液对室内空气中微量NO2的净化过程。在鼓泡反应器中,蒸馏水以及MEA水溶液对NO2的净化效率较低,Na2SO3水溶液对NO2的净化效率较高,且Na2SO3的浓度越高,净化效率越高;Na2SO3容易被空气中的O2氧化,当向溶液中加入少量的MEA时,能够很好地抑制Na2SO3与O2的氧化反应,混合溶液对NO2的净化效率基本不随时间的增加而改变。在填料吸收塔内,气体流量与Na2SO3的浓度是影响净化效率的主要因素,液体流量以及进口气体中NO2的含量对净化效率的影响较小。

面向高速的磁流变缓冲器多目标优化设计及性能研究

针对目前磁流变(Magneto-rheological,MR)缓冲器结构的设计主要基于Bingham塑性模型,不能解决高速下设计的问题,提出一种可用于汽车碰撞缓冲系统的MR缓冲器结构优化设计方案。基于修正的Bingham塑性(Modified Bingham-plastic,BPM)模型,以阻尼力和动态范围最大化为优化目标,采用改进的非支配排序遗传算法多目标优化算法(Non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA II)对MR缓冲器的关键几何参数进行优化,通过搭建的跌落试验平台对MR缓冲器的工作特性进行试验研究。研究结果表明,与Bingham塑性模型相比较,BPM模型能够较好地预测高速下MR缓冲器的力学特性,试验结果与理论计算一致,采用BPM模型可提高设计的精度;采用多目标优化设计方法,可为MR缓冲器设计提供一系列的Pareto优化前沿解,形成不同系列的设计方案,这对MR缓冲器的工程应用具有重要的意义。

塔式太阳能辅助加热燃煤电站锅炉吸纳极限分析

塔式太阳能集热温度区间与超临界燃煤发电机组锅炉水工质运行温度基本重合,具有互补发电的潜力。以我国西北地区典型的660MW超临界燃煤电站锅炉为对象,采用高温熔融盐换热器,提出以塔式太阳能热耦合加热低过入口蒸汽和省煤器出口过冷水的两种系统集成方案。对太阳能辅助超临界燃煤锅炉系统,进行建模和传热过程特性热分析。提出以互补系统主蒸汽温度品质为基准,确定锅炉吸纳太阳能的容量极限。研究结果发现,两种集成方案均具有显著的节煤潜力,满负荷下太阳能热量吸纳极限分别为91.51MW和84.36MW,并进行了部分负荷下的分析。对吸纳极限进行了敏感度分析,发现增加屏式过热器灰污系数或减小高温过热器灰污系数均可增加太阳能的吸纳极限,但前者影响更显著。

线路板生产废气的治理

通过实际工程设计参数的选择和运行条件的控制及试验研究 ,结果表明 :采用填料吸收塔处理线路板生产废气是经济和有效的 ,以 Na OH水溶液作吸收剂 ,经一级吸收处理废气中污染物去除 90 %以上 ,排气浓度小于无组织排放限值 ,再加上以醋酸和表面活性剂的水溶液作为吸收剂作二级吸收 ,废气中有机成分苯、甲苯、二甲苯、甲醛及铅的去除率可达 99.7%以上 ,总运行费小于 5 5元 /万

高塔型烟气脱硫吸收塔结构动力特性分析

目前国内尚没有吸收塔结构设计规范,通过分析国内薄壁塔类结构相关规范,得出薄壁塔类结构的动力特性计算方法基本归结为仅考虑结构本身与仅考虑固液藕联作用两大类;根据有限元理论,对带有高塔的烟气脱硫吸收塔结构进行有限元建模,并进行了动力特性分析,对其刚度分布情况有了深入的了解;通过将有限元分析结果与按国内各薄壁塔类结构规范中的公式计算结果进行比较,得出吸收塔结构基本自振周期可按照《钢制塔式容器》中的公式进行计算,误差为4.5%.

吸收稳定系统塔板数的集成设计

以某催化裂化装置的吸收稳定系统为例 ,通过严格的全系统流程模拟 ,以总体经济效益为目标函数 ,分析了各塔塔板数对主要工艺参数和系统经济效益的影响。指出塔板数的确定必须和总体经济效益相关联 ,而不能仅仅考虑单个塔的效益得失。塔板数也并非愈多愈好 ,各塔的板数不宜超过以下限度 :吸收塔 46块 ,解吸塔 43块 ,稳定塔 40块 ,再吸收塔 14块。超过此限 ,对总体经济效益的影响很小 ,但增加了能耗和投资。

塔式太阳能热发电太阳倍数及储热时长优化研究

针对配备分离式吸热器的50 MW直接蒸汽(DSG)塔式太阳能电站,通过建立塔式电站系统耦合模型和经济性评价模型,探究太阳倍数和储热时长对其运行性能和标准发电成本(LCOE)的影响。结果表明:对于设计工况,当太阳倍数从1.0增加到3.0时,定日镜场光学效率随着太阳倍数的增加而降低,由67.8%降至62.3%,分离式吸热器热效率则基本不发生变化,朗肯循环效率也稳定维持在40.6%;对于年评价因子,电站年发电量和年容量因子均随着太阳倍数和储热时长的增加而增加;经优化计算,电站最低LCOE为0.214$/(k W·h),太阳倍数为2.7,储热容量为9 h,年容量因子为0.501,年发电量为219.5 GW·h;在最低LCOE下计算电站的月性能,发现提高太阳法向直射辐射强度(DNI)有利于提高容量因子和发电量。

600MW机组烟气脱硫系统的结垢问题分析

介绍了国华宁海A厂600 MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的工艺概况。针对系统存在的内部结垢问题,在分析湿法烟气脱硫系统中各类垢体形成机理的基础上,阐述了系统结垢的主要防治方法,以确保脱硫系统的稳定运行。

固溶处理对高真空压铸AlSi10MnMg铝合金组织及力学性能的影响

为优化高真空压铸汽车减震塔的力学性能,采用硬度测试、拉伸测试及扫描电镜等手段研究了固溶时间、温度对Al Si10MnMg合金减震塔显微组织及力学性能的影响。结果表明:减震塔压铸态组织细小,其中,硅相的平均直径只有0.37μm,经460℃固溶0.5 h后即能使硅相溶断并球化。铸件T6处理后的强度随固溶温度的上升而不断提高,经T6(530℃×0.5 h+180℃×2 h)热处理后,减震塔获得的强度最高,其材料的屈服强度为263.24 MPa,抗拉强度为344.53 MPa,伸长率为15.83%。

ASPEN PLUS用于重催装置中吸收塔的改造计算

利用ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件，模拟计算了某炼油厂重催装置中吸收塔的工况数据及其流体力学状况。结果表明，当塔的吸收负荷增加后吸收操作即进入液泛状态，为此提出了塔板结构的改造方案即增大塔盘的开孔率以满足塔的高负荷运行及规定的分离要求。

复合扭转刚度退化对吸收塔厂房结构抗震性能影响分析

烟气脱硫吸收塔中的石灰石浆液和氧化空气都由吸收塔(absorber feed tank,AFT)氧化风机房供给。针对贵州织金某脱硫系统AFT工业厂房实际工程抗震设计需求,分析复合抗扭刚度对结构抗震性能的影响,对该混凝土厂房进行了结构监测与有限元分析。基于数值模型比较了钢筋劣化混凝土覆盖层脱落前后的弯矩曲率以及位移时程,分析了复合抗扭刚度退化对结构抗震性能以及塑性率的影响,结果表明混凝土柱损伤后,复合抗扭刚度明显退化,结构的加速度峰值降低13%,残余位移增大19%,最大反应塑性率在620 cm/s^(2)地震波作用下增大57%,抗震性能显著降低。这是由于结构长期振动造成了AFT塔的结构损伤,加之混凝土劣化以及钢筋锈蚀的不可避免,因此结构设计中必须考虑到结构复合抗扭刚度的退化。此研究为发展工业建筑物的抗震性能评价方法奠定了基础。