立式U形管自然循环蒸汽发生器循环倍率近似计算方法研究

循环倍率是保证核电厂立式U形管自然循环蒸汽发生器稳定运行的重要参数。为了近似方便地计算该值,本文在归纳、整理公开出版物中关于蒸汽发生器自然循环相关计算公式的基础上,以典型结构的立式U形管自然循环蒸汽发生器为例,提出一套简单完整的蒸汽发生器循环倍率近似计算方法。在已知蒸汽发生器部分结构参数与少量热工参数的基础上,可按步骤方便地对蒸汽发生器驱动压头与流动阻力进行近似计算,并求解出循环倍率。计算选取的公式均来自公开出版物,仅需水物性表即可完成计算。采用该近似方法的循环倍率求解结果与采用专业蒸汽发生器热工计算程序的循环倍率求解结果相比误差较小。

河砂与石英砂对蒸养超高性能混凝土(UHPC)性能的影响及机理

本研究分别选用颗粒粒径分布相近的河砂与石英砂制备了不同胶砂比的超高性能混凝土(UHPC),探究了两种细集料对不同胶砂比情况下UHPC性能的影响。结果表明:(1)采用河砂制备的UHPC的扩展度稍大于采用石英砂者;(2)采用河砂制备的胶砂比为1.0的UHPC的抗压强度和抗拉强度最高,表现出明显的应变硬化现象,采用石英砂所制备的胶砂比为0.8的UHPC的抗拉强度最低,几乎无应变硬化现象;(3)细集料种类及胶砂比对水泥水化反应和掺合料火山灰反应的影响有限,蒸养条件下,硬化浆体中几乎无Ca(OH)_2存在;(4)UHPC内孔隙的直径大多小于1μm,胶砂比相同时,采用石英砂制备的UHPC所含孔径小于1μm孔的数量多于采用河砂者;(5)与石英砂相比,河砂与硬化浆体的界面过渡区较为致密,且采用河砂制备的UHPC中浆体对纤维的包裹性也较好。

糠醛精制装置工艺优化降低抽出油溶剂含量

糠醛精制装置受糠醛结焦温度所限,抽出油回收系统经三效蒸发后,汽提塔底温度难以进一步提高。在加工高芳烃原料时,因溶剂对芳烃溶解性好,产品抽出油溶剂含量高。采用抽出液二次加热的方法可以提高抽出油汽提塔底温度,对降低抽出油溶剂含量效果较好。通过模拟计算得出安装抽出液二次加热器的最优位置,推荐设置在三效蒸发塔与闪蒸塔之间,相比无二次加热可以降低抽出油溶剂含量约83.1%。计算得出汽提塔最优汽提蒸汽用量为塔底抽出油量的5%,汽提塔顶温度和汽提塔底抽出油溶剂含量近似成反比关系,但汽提塔顶温度的提高需要注意塔顶气中携带油的影响。小负荷运行或者设计加工量较小的装置,通过设置抽出油循环流程,可提高汽提塔底温度,有利于降低汽提塔底溶剂含量。通过设置抽出油二次加热、抽出油循环流程,优化汽提塔操作压力、塔顶温度、汽提蒸汽量等,实际运行可以将抽出油溶剂质量分数控制在小于150μg/g,降低了装置溶剂消耗。

固定床加压熔渣气化过程的仿真模拟

为研究固定床加压熔渣气化炉气化反应过程及最优工艺参数,利用Aspen Plus软件建立固定床加压熔渣气化炉的动力学模型,并利用该模型对内蒙某固定床加压熔渣气化炉进行模拟计算,计算结果与实际生产数据的误差<5%,从而验证该模型的准确性。在该模型的基础上探讨固定床熔渣气化炉内的组分和温度分布,以及不同操作参数对气化炉性能的影响。结果表明:炉内最高温度为2019℃,在蒸氧喷嘴附近;炉内各反应层所占高度的比例为燃烧层占15%,气化层占25%,干馏+干燥层占60%;随着蒸氧比(蒸汽质量流量∶氧气体积流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率下降,当蒸氧比为0.95—1.0时,气化炉性能最优;随着氧煤比(氧气质量流量∶煤质量流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率先增加后降低,当氧煤比为0.45—0.46时,气化炉性能也最优。研究结果可为固定床加压熔渣气化炉的设计和操作提供一定的理论依据。

高背压+引射器+抽汽供热方式下热网调节特性分析

分析一次热网调节方式的调节特性并获得最佳的一次热网调节方式在供热期对能源节约利用至关重要。基于某2×350MW热电机组高背压+引射器+抽汽梯级供热系统,研究比较了供热初末寒期与寒期各3种调节方式的经济特性,给出了不同环境温度下所需要乏汽量及抽汽量;并以机组发电量与循环泵耗电量的净电量最佳为目标量化了不同环境温度段的最优供热调节方式。结果表明:整个供热期调节方式的相对流量比越大,总乏汽量利用越多,抽汽总量越少;初末寒期:环境温度为-3℃~1℃、2℃~3℃、4℃~5℃3个阶段对应的最优热网调节方式分别为相对流量比为1、0.84、0.7的质调节。寒期:环境温度为-11℃~-4℃,质调节最优且平均净电量优于质量综合调节约3.087MW、优于量调+质调约4.75MW,-14℃~-12℃3种调节方式净电量几乎相同。

ExperimentonPerformanceofLow-TemperatureExhaustSteamReclamation

针对不同的喉嘴距、面积比，实验研究了不同的进水压力、进水温度和出水压力对低温乏汽回收利用装置性能的影响规律．发现在进水压力为0．14～O．50MPa、进水温度为23～60℃、出水压力为0．096-0．110MPa，以及4种喉嘴距、3种面积比的实验条件范围内，随着喉嘴距和面积比的增加，加热温升和流量比先增大后减小，得到最佳归一化喉嘴距L=4．50，以及最佳面积比m=6．25，使得加热温升和流量比最大．同时，加热温升和流量比均随着进水压力和进水温度的增加而减小，当出水压力升高时，装置性能变差，加热温升和流量比均减小．

大马士革玫瑰不同工艺提取物的品质研究

用不同的提取工艺制备了大马士革玫瑰提取物,分析了不同提取物的DPPH清除率、酪氨酸酶抑制率、制备精油得率及精油品质。采用水上蒸馏提取工艺制备了精品纯露;蒸馏精品纯露得到馥郁纯露;热泵烘干提取工艺制备了花苞水。检测不同工艺提取物的DPPH自由基清除率和酪氨酸酶抑制率。将不同玫瑰提取物通过蒸馏的方式制备收集玫瑰精油,通过GC检测了不同提取物的精油含量和品质。结果表明,花苞水对DPPH清除率(49%)、酪氨酸酶抑制率(69%)和精油得率(0.09‰)最高;精品纯露分别为42%、64%、0.07‰,馥郁纯露分别为41%、52%和0.052‰。综上,热泵烘干技术工艺制得的大马士革玫瑰提取物功效最佳。

天然气水蒸汽重整制氢的PROII模拟分析

天然气水蒸汽重整作为最重要的制氢工艺之一,需要消耗大量天然气,通过优化重整工艺,能有效减少天然气消耗。应用化工模拟软件PROII,对天然气水蒸汽重整制氢工艺中转化及中变反应过程进行了模拟。反应后残余甲烷干基含量(物质的量分数)的模拟值与实测值的误差小于1.5%,表明模型可靠有效。利用模型对转化及中变反应过程的操作参数进行了灵敏度分析。结果表明,当水碳比(物质的量之比)为3.0、转化炉出口温度为820℃、转化气出口压力为1.2 MPa时,天然气甲烷转化率较高(约87%),燃料消耗量较少(约70 m^(3)/h),此时是最佳重整条件,可作为该场景下实际生产的工艺控制指标。

蒸汽安全阀仿真分析与结构优化

采用ANSYS CFX流场仿真技术对优化后的锅炉管道用蒸汽安全阀流场排量和升力系数进行研究。结果表明:结构优化后的蒸汽安全阀开高设计合理,具有较好的排放性能,临界压力比在0.400~0.497之间,流阻损失小。阀瓣结构优化后,升力曲线得到改善,能够迅速达到设计开高要求,及时排放压力,减少颤振等问题的发生。

风煤比对超超临界机组变负荷瞬态特性的影响

为获得风煤比对燃煤机组变负荷瞬态调峰特性的影响规律,基于660 MW超超临界二次再热燃煤机组动态模型,研究了风煤比对主再热汽温、减温水喷水量及瞬态发电能耗的影响,提出了在不同变负荷速率下汽温控制效果和发电能效的风煤比优化控制方案。结果表明:变负荷瞬态过程中,采用较大的风煤比有利于提高主再热汽温控制效果,但瞬态过程的平均发电煤耗率高。当变负荷速率在1%/min以内时,优先采用较小的风煤比可使机组瞬态过程平均发电煤耗率下降1.2 g/(kW·h);当变负荷速率在2%~3%/min时,优先采用较高的风煤比,可保证主再热汽温偏差控制在10℃以内。

基于DOE的卷烟工业燃气锅炉节能优化分析

燃气锅炉是卷烟工业中常用的动力能源设备,为卷烟生产过程提供饱和蒸汽.在锅炉运行中需要消耗大量能源,如何降低锅炉的能源消耗是卷烟厂节能减排的关键.气汽比是衡量锅炉运行效能的重要指标,因此,针对锅炉气汽比的现状,通过综合分析和现场论证,确定了锅炉汽气比的主要影响因素,采用实验设计法(DOE)对锅炉运行参数进行优化,并对其效果进行了验证.结果表明,采取相应措施后,气汽比同比减少7.7%,其稳定性也得到了提升.

Propane oxidation and steam reforming over Pd/LaFe_(0.8)Co_(0.2)O_3 catalyst: effects of the reactant composition and steam

The effects of reactant composition and steam on propane combustion over Pd/LaFe_ 0.8Co_ 0.2O_3 catalyst were investigated. Propane conversion and the oxidation state of palladium were strongly affected by the redox ratio of reactants. Higher propane conversion could be obtained under rich conditions and explained as a complex balance between oxidation and steam reforming. Water produced in the oxidation could promote the propane conversion by steam reforming. However, the presence of excess steam would bring about inhibition.

Performance Analysis of Induced Draft Fan Driven by Steam Turbine for 1000 MW Power Units

Boiler fan is the main power consumption device in thermal power units and the induced draft fan accounted for the largest proportion. Reducing the energy consumption rate of induced draft fan is the main path to reduce the power consumption rate of thermal power units. The induce fan driven by small turbine is greatly effective for reducing the power consumption rate and the supply coal consumption rate in large thermal power plant. Take 1000 MW power units for example, the selection of steam source for steam turbine were discussed and economic performance of the unit under different steam source was compared in this paper. The result shows that compared with the motor driven method, there is about 1.6 g/kWh decrease in supply coal consumption rate driven by the fourth stage extraction steam;whereas there is about 2.5 g/kWh decrease in supply coal consumption rate driven by the fifth stage extraction steam.

基于非稳态热传导的SAGD开发指标预测模型

根据传热学和热采理论,利用程序设计的方法,对考虑边界效应的SAGD(蒸汽辅助重力泄油)非稳态热传导模型和开发关键指标解析解及开发指标的快速预测进行了研究。研究结果表明:(1)现有的非稳态热传导模型对传热外边界的温度假设存在局限性,根据能量守恒原理修正传热外边界条件,建立传热深度与累积传热量的解析关系,可定量计算上覆和下伏地层的热损失;(2)在巴特勒经典SAGD产量模型基础上,推导的蒸汽腔上升及横向扩展阶段和下压阶段的产水量、油汽比和蒸汽热利用率等解析模型,可实现SAGD特定开发阶段或全生命周期开发关键指标的快速预测;(3)通过与实际指标对比,井组生产6.4 a预测油汽比和含水率的符合率均在95%以上,证实了解析模型和程序设计的可靠性;(4)根据准噶尔盆地风城油田重32井区油藏参数,预测分析的不同油层厚度条件下SAGD蒸汽热利用率和关键开发指标表明,蒸汽热利用率大于35%、油汽比大于0.15对应油层厚度应大于12 m。

高温熔融锡液遇水爆炸机理的实验研究

为研究低熔点金属锡遇水爆炸机理及能量转化过程,搭建了一套由高频熔融炉、高速摄像机和信号采集仪等组成的可视化实验平台,监测锡与水的质量比为5、10、15和20时熔融锡液与水接触反应过程,并选取中高熔点金属铝进行相同条件下的对比实验。同时,结合能量守恒定律、爆炸冲击理论建立数学计算模型,用于定量分析爆炸冲击波能量。结果表明:质量比为5时,熔融锡液与水反应触发2次蒸汽爆炸;由相同条件下熔融铝液遇水爆炸实验,反应剧烈程度和持续时间与金属碎化程度和金属热扩散率有关。此外,高温熔融锡液遇水爆炸过程中,0.45%~10.91%热能转化为冲击波能量。随着质量比的增加,冲击波能量转化率呈现先增后减趋势;当质量比为10时,冲击波能量转化率最大。由锡/铝遇水爆炸实验的冲击波压力曲线可知,当质量比小于12.69时,锡液遇水爆炸实验的冲击波能量转化率高于铝液遇水爆炸实验的冲击波能量转化率。

扭转恢复对小径高比叶片气动性能的影响

利用数值模拟的方法,对比分析了径高比2.62的自由叶片级在考虑扭转恢复和不考虑扭转恢复两种工况下的气动性能。结果表明,扭转恢复对流量、余速损失、总-总效率、出口马赫数、压力反动度均有影响。对流量和余速损失影响小于0.1%;对效率、出口马赫数和反动度影响较大,分别变化+2.32%、-0.31和-0.16。

水蒸气喷射制冷系统中蒸汽喷射器性能研究

利用自然工质的水蒸气喷射制冷系统可有效利用低品位余热制冷,但系统性能受制于关键部件喷射器的性能,而有关研究中采用的理想气体模型,不能真实反映内部情况。通过建立蒸汽喷射器的湿蒸汽模型,着重研究流体参数对蒸汽喷射器引射性能的影响,并比较不同模型的差异。结果表明:湿蒸汽模型的引射系数高于理想气体模型6.92%;蒸汽喷射器存在临界压力值,超过临界值后,随着流体出口压力升高,引射系数下降;随着入口压力升高,引射系数先增加后减小,存在最佳工作流体入口压力;随着引射流体入口压力的增加,引射系数增加;引射系数随工作流体过热度的增加而增长,但随引射流体过热度的增加无明显变化。

蒸汽吞吐开发稠油油藏单井经济极限油汽比计算方法探讨

经济极限油汽比对蒸汽吞吐开发油田具有重要的经济意义,目前行业标准和国家标准并没有给出蒸汽吞吐开发油田的单井经济极限油汽比的具体计算方法。基于投入产出平衡原理,按照相关因素法确定操作成本,推导得出蒸汽吞吐开发油田单井经济极限油汽比计算模型。以辽河油田区块A为例,计算不同油价、不同单井日产油下的单井经济极限油汽比,绘制相应图版。结果显示,产油量为2.5吨/日,油价90美元/桶时,单井经济极限油汽比为0.0823,目前油汽比仍大于单井经济极限油汽比,该井依然具有一定的经济效益,仍处于效益开发阶段。

热采稠油油藏蒸汽吞吐经济极限油汽比计算

经济极限油汽比对蒸汽吞吐开发油田具有重要意义。目前蒸汽吞吐开发油田的单井经济极限油汽比采用中国石油天然气集团有限公司和全国储委油气专业委员会的标准值0.25,行业标准和国家标准没有具体的计算方法。基于投入产出平衡原理,按照相关因素法确定操作成本,推导得到蒸汽吞吐开发油田单井经济极限油汽比计算模型。以辽河油田区块A为例,计算不同油价、不同单井日产油量下的单井经济极限油汽比,绘制相应图版。评价产油量为2.5t/d、油价为90美元/bbl时,单井经济极限油汽比为0.082 3,目前该井油汽比仍大于单井经济极限油汽比,具有一定的经济效益,仍处于效益开发阶段。

蒸汽喷雾不同荷电方式的荷电特性与静电场研究

为研究蒸汽喷雾的荷电特性和静电场特性,对饱和蒸汽喷雾分别展开3种荷电方式实验:电晕荷电、感应荷电和接触荷电。以针–板电极、环电极和针–环电极这3种电极结构作为研究对象,对充电电压、电极间距和电极位置对喷雾的荷质比和静电场的影响展开研究。结果表明:随着充电电压增加,对针–板电极,液滴受到电晕放电和离子风促进蒸发的共同作用,喷雾的荷质比先增加后降低;对环电极,喷雾荷质比先增加后降低;对针–环电极,喷雾荷质比单调增长。减小电极间距、增加电极与喷嘴距离可有效增加喷雾的荷质比;充电电压为负极性时荷电效率更高,相同充电电压下接触荷电产生喷雾荷质比和静电场均高于其他两种荷电方式,最大荷质比为1.61 mC/kg,喷雾产生的静电场由荷电液滴与液滴蒸发后向四周迁移的离子共同产生。