150MW等级双超汽轮机高压缸前轴封结构优化

150MW等级双超机组为超高温进汽方式,高压缸前轴封漏汽温度较高,若轴封结构设计不当,会导致轴封蒸汽外漏、轴承油中带水、端部汽缸变形、汽封动静碰磨或转子弯曲等安全事故,而且较大的高品质蒸汽泄漏也会影响机组的经济性。通过优化高压缸前轴封结构,对数十种漏汽组合模型进行了计算分析,推荐合理运行方式,解决了端汽封漏汽温度高带来的影响,达到了预期效果,提高了经济性,在同类机组中具有较高的应用推广价值。

多通道平行流扁管-紧凑式翅片相变蓄热器蓄/放热性能

工业余热浪费严重、利用率较低且实际应用过程中受到时间和空间的限制,需要高效蓄热技术和装置来解决此类问题。提出一种将多通道平行流扁管与紧凑式翅片相结合的新型相变蓄热器,以水为载热流体,月桂酸为相变材料。实验研究了载热流体注入方式、流量、入口温度对蓄热器蓄/放热性能的影响,并分析小温差下蓄热器的传热特性。结果显示,该蓄热器相变材料填充率为82.5%,紧凑式翅片的采用极大强化了相变材料侧换热过程,蓄/放热性能优良。当载热流体入口温度分别为45℃和41℃时,相变材料约在270 min和75 min完成相变,最小蓄/放热温差可达2℃,最小温差时的平均蓄热比功率为25.18 W/kg,平均取热比功率为20.23 W/kg。

高温铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性研究

为研究铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性,基于液态铅铋的冲磨蚀破坏机理分析,利用边界层理论建立冲磨蚀数学模型,采用SST k-ω端流模型对0.8Q_(d)、1.0Q_(d)和1.2Q_(d)三种方案下泵内流动进行数值计算,获得了叶片冲磨蚀分布及壁面流速、流态、壁面熵产率与冲磨蚀的影响关系。结果表明:高冲磨蚀区域主要分布在叶片进口边靠近泵壳一侧;随铅铋泵人口流量增加和壁面流态紊乱加剧,叶片受冲磨蚀影响增大;当液态铅铋的最大流速不高于10m/s时,叶片受冲磨蚀影响较小,而最大流速高于10m/s时,叶片表面冲磨蚀急剧加重;叶片表面高冲磨蚀区域是高壁面熵产率主要分布区域,且液态铅铋的冲磨蚀行为与壁面熵产率呈正相关关系。

基于时域积分的温差流量传感器仿真与试验

目前对于温差流量传感器的研究处于摸索阶段,传感器温度场与流量关系不明确,开展传感器的模拟仿真和试验有助于进一步提高传感器的分辨率和稳定性。为此,通过COMSOL仿真软件对测速传感器温度场进行了仿真分析和试验研究,探究了流量和持水率对测速传感器温度场的影响规律,明确了流量和持水率与时域积分结果的关系。试验结果表明:流量和持水率与积分结果均呈单调递减关系,与仿真结果一致,且在流量0~30 m^(3)/d,持水率0~100%的条件下,测速传感器的分辨率达到了1 m^(3)/d。所得结论可为温差流量检测方法的应用提供理论参考。

小型堆中窄矩形通道自然循环临界热流密度实验研究

针对窄矩形通道在换热过程中有较高功率密度的问题,本文为了解决在小型反应堆中的应用,采用所搭建的小型窄矩形自然循环通道,进行实验研究,并结合BP神经网络方法对实验数据进行预测,分析在不同参数工况下临界热流密度随不同参数的变化情况以及不同参数对临界热流密度的影响程度。研究结果表明:质量流量与系统压力对临界热流密度点的影响呈现正相关;出口干度对临界热流密度呈现负相关;且质量流量对临界热流密度的影响程度最大;压力对临界热流密度的影响程度最小。利用相关实验数据,基于影响因素大小,通过BP神经网络方式,建立了适合于自然循环窄通道小堆的模型。BP神经网络算法的预测值与实验值符合良好,误差为10%;Katto模型与实验数据相比误差较大,Zhang公式和拟合公式的误差较小,所建立的临界热流密度模型可作为窄矩形通道自然循环临界热流密度的计算公式。

煤油流量对HVOF喷涂FeCrMoSi-Ti_(3)SiC_(2)涂层高温摩擦磨损性能的影响

目的提高燃煤锅炉四管的耐磨性能。方法使用喷雾造粒技术制备FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)复合粉末,并利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在12CrMoV基体上制备煤油流量分别为26、28、30、32 L/h的复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其自带的能谱仪(EDS)、Raman、维氏显微硬度计和摩擦磨损试验机研究FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)粉末及其涂层相组成、组织结构,检测涂层的力学性能,并对涂层在800℃下的摩擦学性能和磨损机理进行系统分析。结果粉末物相主要由Ti_(3)SiC_(2)、Fe-Cr和TiC组成,涂层的物相与粉末类似,但是新产生了SiC相,且随着煤油流量的升高,Ti_(3)SiC_(2)物相逐渐分解。当煤油流量为30、32 L/h时,涂层内Ti_(3)SiC_(2)物相大量分解。涂层的硬度和断裂韧性随着煤油流量的升高表现出先升高、后降低的趋势,孔隙率和磨损率呈现先减小、后增大的趋势。当煤油流量为28 L/h时,涂层磨损率最低,约为5.44×10^(-15)m^(3)/(N·m)。结论煤油流量为28 L/h时,涂层表面生成的SiO_(2)、TiO_(2)和Fe_(2)O_(3)等氧化物均匀分布在磨痕和对偶球表面,有效阻挡了对偶球和涂层的直接接触,使得涂层显示出最优异的摩擦学性能。涂层的主要磨损机制为氧化磨损和黏着磨损。

高温高压超声波流量计研制及不确定度评定

针对国内压水堆核电机组主给水高温高压(高温为240℃、高压为12.2 MPa)的工况特点,基于超声波时差法的测量原理,研制了一种满足现场工况质量流量测量、不确定度不大于0.3%的高精度超声波流量计。介绍了高温高压超声波流量计的工作原理、整机组成及各部件的设计参数,总结了适合高温高压环境的超声波流量计装置的设计思路。研究了超声波流量计测量结果不确定度分量来源,分析了各个不确定度的分量值,并进行了试验验证。结果表明,通过利用国内现有条件的流量标准装置进行试验,引入的不确定度分量评估方法得到了验证,符合高温高压超声波流量计测量的不确定度指标,实现了超声波流量计的研制目标。

多联机在超高标准接待项目中的应用

阐述了某超高标准接待项目暖通空调系统的设计特点,从分析落实业主对该项目的主要设计要求入手,介绍了室内设计参数优化、冷热源方案、系统划分、计算与验算、振动噪声控制、备用性及其他细部设计;重点介绍了三管制热回收高显热多联机+直膨式恒温恒湿新风机组+地暖方案在该项目中的应用,为超高标准接待项目及温湿度独立控制空调系统的设计提供了新的解决思路和案例。

边界参数变化对火电厂汽轮机阀点滑压优化的影响

利用各边界参数变化修正压力差,由滑压、滑压设计值及限定条件计算得出滑压优化压力;通过在线计算优化方法,研究边界参数变化对火力发电厂汽轮机阀点滑压优化的影响;研究获得边界参数变化的数学模型,利用相关控制系统实时显示和控制最佳压力,实现对最佳阀位的精确控制,从而实现全季节滑压量化可视化,指导机组实际运行,有效提升机组经济性。

连续重整装置再生系统平稳运行探讨

再生系统是连续重整装置的核心单元之一,其运行平稳与否不仅影响催化剂的活性及损耗,更关乎装置的安全及经济效益。基于中国石油化工股份有限公司金陵分公司1000 kt/a连续重整装置实际运行数据,分析了催化剂流速、提升压差、催化剂淘析气量等关键参数对再生系统的影响。结果表明:待生提升气和再生提升气最佳流量分别为184~277 m^(3)/h和337~430 m^(3)/h,而淘析气量需根据催化剂的真实密度调整;催化剂正常循环时需控制提升压差在10~16 kPa;在线加剂时需手动控制待生提升二次气流量以保证催化剂循环;再生器内网的清洁度和完整性也是保证催化剂正常烧焦的前提之一。

基于重复压剪加载试验沥青混合料高温性能研究

为研究沥青混合料的高温抗永久变形性能,分别采用AMPT流变次数试验及EN标准系列中的车辙敏感性试验对20#沥青混合料HMAC-20、SBS改性沥青混合料AC-20、橡胶改性沥青混合料ARHM-20及70#沥青混合料AC-25四种沥青混合料进行了试验及评价。结果表明:1)流变次数、流变次数对应的累积永久应变、车辙变形率均可作为沥青混合料高温性能评价指标;2)流变次数试验稳定阶段的应变增长率不大于8με时,20^(#)沥青混合料高温性能良好;3)高模量沥青混合料的高温性能优于SBS改性沥青混合料。

不同设计理念在风机盘管机组制造与选型上的碰撞

为夯实集中式空调冷水系统末端设备控制的研究基础,探索了常见冷水系统小温差运行的原因。通过对供冷工况风机盘管机组不同设计思维和研究思路的比较,从基本机理认知出发,摒弃了小流量大温差的传统思维。通过理论探索和实践尝试,对ASHRAE手册(2016)第13章第2.7节“一般冷却盘管换热特性”和第47章第3节“典型的循环加热或冷却盘管”性能曲线的相关论述提出质疑,指出冷盘管与热盘管、干盘管换热特性的本质性区别在于对空气中潜热处理的能力,采用空气侧与冷水侧的对数平均温差进行计算机辅助设计时需格外谨慎,避免出现本质性的结论谬误。强调热湿交换过程中能量传递在时间上存在显著的滞后,分析研究时应充分考虑。提出了一种非标准风机盘管机组超设计冷量选型和工程应用的解决方案。

金沙江支流黑水河松新电站短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后上溯行为

鱼类过坝后的上溯行为对鱼类寻找适宜的产卵、索饵等功能性栖息地至关重要。现阶段我国大多数研究聚焦于鱼类上溯通过鱼道的游泳行为量化,而过坝后的上溯行为分析鲜有报道。本研究在金沙江下游支流黑水河松新坝址处利用PIT(passive integrated transponder)遥测技术对松新电站过鱼对象短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后的上溯行为开展监测,考虑监测过程中水文情势变化对过坝后上溯行为的影响,采用生存分析方法,构建了耦合多因素(流量、水温、河道涨落水率、昼夜节律、肥满度等)的Cox风险比例回归模型,利用AIC模型准则筛选出最优模型参数,识别了影响鱼类过坝后上溯成功率的关键因素。结果表明:(1)短须裂腹鱼在松新鱼道的上溯效果显著优于河道;(2)水温及河道涨落率是影响短须裂腹鱼过坝后上溯效果的关键因素;(3)水温与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈负相关,当水温超过短须裂腹鱼最适温度后,河道上溯成功率随着温度的上升呈递减趋势;河道涨落水率与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈正相关,其中涨水情势下短须裂腹鱼河道成功上溯的概率高于落水,河道上溯成功率随着涨水率增大呈递增趋势;(4)尽管昼夜节律对短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率无显著影响,但从数据结果发现有61%的短须裂腹鱼选择在夜间上溯。本研究旨在为恢复鱼类栖息地和优化小水电生态调度提供科学依据及参考价值。

基于外墙内嵌管的大温差空调系统研究

根据冷量品位分级的思想,提出一种新型空调系统。该系统将冷冻水依次通过风机盘管、新风机组和外墙内嵌管中,外墙内嵌管利用高温冷冻水,消除外墙传热负荷,甚至可利用外墙内壁面吸收室内空气热量,从而减少房间空调负荷,改善室内热舒适性,同时提高冷冻水的供回水温差,减小输配能耗。通过理论计算和数值模拟,与传统空调系统对比,模拟房间空调负荷可减小21.0%,外墙内壁面温度可降低4.7℃,冷冻水供回水温差可达10.7℃,冷冻水流量可减少53.5%。

单管集油工艺在超稠油区块高含水期的应用研究

超稠油随着蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD开发,地下温场逐步形成,出井温度、综合含水率升高。传统的三管伴热工艺不仅能耗高,设施老化问题突出,并且已建的伴热规模无法满足新增生产井产出液的集输需求。为了降低地面系统整体能耗,优简站场布局,开展了高含水期超稠油单管集输技术研究,取消三管伴热高能耗流程,根据区块生产特点及已建地面工艺系统情况,结合含水油流变特性,进行温度、含水率、流量及集输半径4方面因素对单管集油工艺影响的边界条件分析,得出不同工况下的界限曲线,提出解决单井停产时原油粘壁难题的可实施方案。将理论应用于现场试验,形成井场内环状串接集油+井场间合并集输工艺模式,偏远低产井通过电加热方式改善集输条件,实现高含水期超稠油单管集油,经济效益显著,为全区块优化工艺提供可靠依据。

新型扩口式布水器大流量小温差释能过程的CFD模拟研究

聚焦数据中心应急供冷,对采用新型扩口式布水器设计的蓄冷罐在大流量小温差工况下的释能过程进行了数值模拟研究,得到了释能过程的温度场和温度变化曲线,计算了斜温层量纲一厚度和释能效率。并将数值模拟结果与理想模型及实际项目监测数据进行了对比,验证了该新型扩口式布水器的工作性能。

焦炭高温热性质的研究

研究了焦炭在不同反应温度、不同气体流量、不同气体成分、不同熔损率下的热性质变化规律。通过研究发现焦炭在1100℃时的反应模式主要为渗透反应;热强度随着熔损率的升高呈降低的趋势;气体成分、气体流量变化对热强度影响不大。1 200℃时的反应模式是以渗透反应为主,兼有一定程度的表面反应;热强度先随着熔损率的升高呈降低的趋势,当熔损率> 25%时热强度急剧下降;CO_(2)比例≥25%后,气体成分变化对热强度影响不大;气体流量变化对热强度影响不大。1 350℃时反应模式主要为表面反应;热强度随着熔损率的升高变化不大,始终能够保持较高的热强度;随着CO_(2)比例的增加,焦炭热强度呈减小的趋势;气体流量变化对热强度影响不大。

沈阳某热源厂热网系统的运行优化

为了改善供暖系统的热力失调、能源浪费等状况,以沈阳某热源厂热网系统为研究对象,分析2019~2020年的锅炉房系统运行记录数据,提出根据室外温度变化同时调节质量-流量的供暖方案,并与大流量小温差调节方式进行比较。研究表明,采用同时调节质量-流量的供暖方案可以降低企业运行成本。

高浓度次氯酸钠溶液生产中的影响因素

介绍了某公司次氯酸钠生产工艺流程,分析了反应温度、氯气流量、pH值和重金属离子对产品次氯酸钠的影响,提出生产注意事项。

确定材料在高温高应变率下动态性能的Hopkinson杆系统

描述了一种利用Hopkinson杆装置确定在高温(温度可高达1 173 K)、高应变率下材料动态性能的试验方法。在试样加温过程中,试样不与入射杆及透射杆接触。当试样加热到预定温度时,气压驱动同步组装系统,推动透射杆及试样,使得应力波到达入射杆与试样接触面时,入射杆、试样及透射杆紧密接触。利用以上系统,完成了连铸单晶铜及上引法连铸多晶铜从室温到1 085 K范围内的应力应变曲线。测试结果表明,不论是上引法连铸多晶铜还是连铸单晶铜,流动应力随温度的升高而下降,在温度低于585 K时,材料的应变硬化率明显大于在温度高于585 K时的应变硬化率。