碱回收炉热效率关于烟气中氧气体积分数的建模与优化

针对造纸厂碱回收炉热效率较低的问题,从热效率优化角度展开研究。首先,以热效率的反平衡计算公式为基础,建立了热氧气体积分数效率与各热损失变量之间的模型;然后,以河南内乡仙鹤纸业造纸厂300 t/d黑液固形物的碱回收炉燃烧试验数据为基础,将模型转换成仅关于烟气中氧气体积分数的热效率模型;同时,考虑到H 2S气体对环境的污染问题,使用惩罚方法,将热效率模型转换成考虑H 2S排放量的复合热效率模型;最后通过BFGS拟牛顿法对其进行优化。实际运行结果表明,本文所建模型及其优化方法不仅可以有效提高碱回收炉热效率,还能降低H 2S排放量。并且可以给出不同优化侧重点下控制系统烟气中氧气体积分数的最佳设定值,造纸厂可根据实际需要调整惩罚因子以平衡碱回收炉热效率和H 2S排放量两者的优化重点。

火灾烟气中有毒气体的体积分数分布与危害

研究火灾烟气的成分与其体积分数分布是火灾科学的一项重要内容。为了更好地研究建筑火灾烟气的释放过程并为建筑材料评价提供依据,采用文献综述的方法论述了建筑火灾烟气的主要有毒成分、体积分数范围(即浓度范围)与危险含量(即危险浓度),还介绍了常用的烟气分析方法,说明了对火灾烟气的产生机理和火灾烟气成分的检测方法等还需要进行深入的研究。

对“空气中氧气体积分数的测定”实验分析与改进

评析几个不同版本教材中的空气中氧气体积分数测定实验，指出该实验在课堂演示操作中存在的问题。设计新的实验方案，对实验方法、装置及药品进行改进。用白磷代替红磷，把水改成滴有酚酞的氢氧化钠溶液，用Y型试管和注射器代替原装置，使实验测定过程在密闭系统中进行，提高了实验的成功率、安全性和实用性。

甲苯歧化加热炉烟气氧体积分数复杂控制的设计

加热炉物料出口温度控制是加热炉的一项重要控制目标,加热炉使用的燃料介质的不同决定了加热炉燃烧控制方案的不同。传统加热炉燃烧系统的控制采用静态"空燃比限位"的控制方式,对操作工的经验要求非常高,加热炉燃烧效率较差,既不经济也不环保。针对某甲苯歧化装置加热炉的控制原理进行了探讨,重点分析了引入炉膛烟气氧体积分数参数是如何将"空燃比限位"控制由静态变为动态,使炉膛烟气氧体积分数控制在稳定生产、节能降耗上,具有现实的指导意义。

烟气组分体积分数自适应传感技术的研究

工业生产所排放的烟气是主要的大气污染源,对其所含污染源气体(SO2,NOx等)体积分数进行实时连续监测具有重要的意义。研制的实时连续监测系统采用了紫外差分吸收光谱法对烟气组分体积分数进行测量。为使现场光路调整更加方便,设计了单边插入式四自由度调整探头,有效地提高光耦合效率。研究了光谱自适应算法,根据所接收到的光谱强度,自动调整光谱仪积分时间,延长了光源的使用寿命;实时监测光谱谱线的漂移并进行自动调整,提高了长期测量的稳定性。将所研制的烟气组分探头进行了现场应用实验,SO2,NOx的体积分数测量误差小于±2%。

600MW电站锅炉烟气含氧体积分数优化策略研究

以某600MW燃煤机组为例,在调节烟气含氧体积分数的基础上,增加一次风配比、二次风配比和燃尽风风门开度调整试验,分析了烟气含氧体积分数对锅炉经济性的影响,并对烟气含氧体积分数进行优化,提出了有关优化策略.结果表明:在400 MW、500 MW和600 MW 3种负荷下,最佳运行烟气含氧体积分数分别为3.8%、3.2%和2.3%,可以有效降低发电成本和风机电耗,提高锅炉整体热经济参数及降低NOx排放质量浓度,为锅炉安全运行和节能减排提供依据.

氧气体积分数对气调保鲜猪肉品质的影响

将从无锡当地市场购买的新鲜猪肉装入每盒分别含5%,15%,25%,35%,45%,55%的O2与20%的CO2的包装盒内,在4℃下储存8d。测定样品中的TVBN值,TBARs值,颜色分值,感官评定值和微生物总数,结果表明:猪肉气调保鲜时氧气的较好配比为45%和55%,然而,TBARs值在45%O2时比在55%O2时要低。因此,45%O2和20%CO2气体混合物可作为最适宜的组合气体来包装新鲜猪肉。

起止回收CO体积分数影响转炉烟气能量回收的规律分析

转炉炼钢工序转炉烟气显热、潜热回收是“负能炼钢”的核心。以某钢厂300 t顶底复吹转炉为例,建立了转炉烟气中CO、O_(2)体积分数随吹炼时间变化的特征模型,分析了起止回收CO体积分数对转炉煤气回收量及热值、蒸汽极限回收量的影响规律。结果表明,当起止回收CO体积分数增加±1%,转炉煤气回收量减少±0.50 m^(3)/t,热值增加±22.3 kJ/m^(3),蒸汽极限回收量增加±1.77 kg/t。最后从转炉煤气回收、转炉烟气高温显热回收、转炉吹炼初末期低热值煤气回收利用三个角度分析了提升转炉烟气余热余能回收利用率的途径。

PSA制氧过程产品气流量对其氧气体积分数的影响

为了提高小型两床变压吸附(PSA)制氧机在变产品气流量下的氧气体积分数,建立了改进的Skarstrom两床循环PSA制氧实验装置,研究了产品气流量对其氧气体积分数的影响.研究结果表明,在低产品气流量运行条件下,通过提高清洗气总氧量与原料气总氧量之比(P/F)以及降低最高吸附压力与最低解吸压力之比(θ)可消除氧气返混的不利影响;在高产品气流量运行条件下,通过提高P/F和θ可以提高实验装置中分子筛的工作能力,进而提高产品气中的氧气体积分数.在此基础上,对低和高产品气流量运行条件下的P/F和θ进行了调节,分别将产品气流量为3.55 L·min-1和19.88 L·min-1时的氧气体积分数从92.4%增加至了95.7%和从74.0%增加至了74.9%.本文的研究结果可为变产品气流量下PSA制氧工艺参数优化提供参考.

液氮充注气调厢开门时O_2体积分数预测模型研究

为掌握液氮充注气调厢开门时厢内O2体积分数的变化规律,在分析热压作用下气调厢开门渗风特性的基础上,建立了O2体积分数预测模型,并进行了试验验证。研究结果表明：气调厢开门期间,开门时间越短则气调厢内外空气交界面的平均温度上升越快;在气调厢内相对湿度为90%~95%情况下,气调厢内外空气交界面的相对湿度在开门后60 s内即迅速上升至100%,并且开门期间平均相对湿度均在97%以上;开门时气调厢内O2体积分数上升速度随着开门时间的延长而逐渐降低,通过对比计算数据和试验数据发现气调厢内O2体积分数试验值和理论值存在一定误差,开门时间为3 min以上时,相对误差均在10%以内。

高压氢燃料气瓶加压惰化排气陡降机制

为了提高惰化效率并确保高压氢燃料气瓶的安全应用,采用数值模拟方法评估加压惰化过程中的氧气体积分数变化特征。在加压注气过程中最大氧气体积分数位于氢燃料气瓶的底部区域,而在排气过程开始阶段发现最大氧气体积分数的陡降现象,设计不同的模拟方案分析陡降现象的原因。结果表明:速度-压力耦合效应是排气过程开始阶段氧气体积分数陡降的根本原因,其中瓶内速度场的影响占主导地位,速度场的影响在未静置和静置方案中分别为91.4%和86.7%,而压力场的影响仅为8.6%和13.3%;排气反向冲量及排气低压向瓶内传递诱导流场,叠加加注形成流场共同促使气瓶底部区域内的流动再循环,使得瓶底区域的流动速度增加且速度场与氧气体积分数场协同效应加强,强化了对流传质形成陡降现象。

ZL50活性炭吸附烟气脱硫过程的内扩散机制及其动力学模型

为考察扩散在炭法烟气脱硫中的机制和规律,用基于扩散的表观吸附动力学模型对烟气中不同SO2体积分数时动态吸附中的扩散过程进行了模拟和扩散机制分析。结果表明,SO2在ZL50脱硫脱硝活性炭内的扩散系数在10^-16-10^-13m^2·s^-1的范围内,扩散可能以构型扩散为主。颗粒内扩散模型随SO2体积分数增大和吸附时间推移预测性能提高;这说明SO2体积分数增加和吸附时间推移使得努森扩散比重增大,构型扩散比重减小,导致SO2扩散阻力比在催化氧化反应中克服更多活化能能垒阻力增加快,使扩散阻力在扩散反应总阻力中的比重增加。吸附过程的一种可能机制是从吸附前期的表面反应控制过渡到后期的扩散与表面反应联合控制。

富氧燃煤锅炉烟气再循环方式选择与水分平衡计算

在不同的二次烟气再循环方式下,以300 MW富氧燃烧锅炉机组为例,对分别采用直接接触式冷却器（DCC）进行烟气脱水和湿式脱硫（FGD）与DCC串联进行烟气脱硫及脱水的富氧燃烧系统详细计算并比较了烟气中水蒸气体积分数的变化,并计算和比较了各种布置方式下的风机功耗.结果表明：单独采用DCC脱水情况下,锅炉烟气水蒸气体积分数比空气燃烧方式下高10%-15%;二次循环烟气脱水时,锅炉烟气中的水蒸气含量比空气燃烧方式下高约3%;FGD与DCC串联布置时的锅炉流通烟气水蒸气含量略高于采用单独DCC时二次循环烟气脱水的水蒸气含量;电厂循环水温度为30℃时,DCC出口烟气理论水蒸气体积分数为4.28%;单独采用DCC脱水的干烟气循环方式的风机总电耗最小.

富氧燃煤锅炉再循环方式对烟气酸露点的影响

以某600MW富氧燃煤锅炉为例,对其在3种不同再循环方式下烟气中H2O和SO2体积分数的变化进行了计算与分析,预测了烟气酸露点,并分析了再循环方式对尾部受热面低温腐蚀的影响.结果表明:富氧燃烧下烟气的酸露点比空气状况下高15K左右;再循环方式中脱硫脱水处理过程对烟气中H2O和SO2体积分数影响明显;3种再循环方式下烟气酸露点最大差值可高达11K;烟气酸露点随一次循环烟气比的增加呈下降趋势.

上盖物业地下车辆段烟气运动研究

为了研究上盖物业地下车辆段夹层中烟气运动特性,搭建1:50缩尺模型实验台,并将实验结果与FDS全尺寸模拟结果进行比较。在确定的火源功率下,在混合通风系统中设置5种不同的风速,并与自然通风进行对比。结果表明:相较于自然通风系统,混合通风系统可以更好地对烟气进行控制;1.4 m/s的风速可以形成稳定的烟气层;在自然通风和混合通风系统中,夹层CO体积分数始终低于0.06%,但是在自然通风系统中CO会在夹层顶棚处聚集,不利于人员疏散。

锅炉烟气酸露点研究现状及展望

烟气酸露点是设计锅炉排烟温度、防止低温腐蚀的重要参数。通过总结和分析烟气酸露点的影响因素,指出最直接的影响因素是烟气中SO3和水蒸气的体积分数及分压力。详细介绍了酸露点经验公式,总结了苏联经验公式的修正公式以及其他常用经验公式的应用条件、计算误差等,分析了各经验公式的优势与不足:苏联的经验公式考虑了灰分的影响,但不适合低硫分燃料;其他经验公式中SO3和H2SO4等烟气成分的体积分数及分压力测量困难,但应用范围较广泛。最后,基于目前的研究现状和不足,展望了未来酸露点测量与计算的方向:研究出更适合现场应用的测量设备及测量技术;结合不同的燃烧工况总结出更加精确、重现性好、适用性好的经验公式。

烟气酸露点温度计算方法研究现状及进展

从国内烟气酸露点确定方法研究的历史回顾着眼,就国内酸露点计算方法研究现状、进展和存在的不足进行述评,对国内外在酸露点领域新近进展情况进行了综述,指出国内在原烟气酸露点计算公式结构优化,燃煤烟气酸露点随烟温同步降低估算方法,以及湿法脱硫净烟气酸露点估算方法等应用研究上已经达到实用化水平。在工程应用中,应首选煤质基准酸露点公式,并按煤质条件计算标准值及上、下限值;当有实测烟气资料时,首选烟气成分基准酸露点计算公式;对原烟气、脱硝烟气、降温烟气及湿法脱硫净烟气分别选用不同的酸露点计算公式。同时,建议对烟气酸露点课题的研究应推陈出新,应重视数据库建设,加大测试技术的研究力度,进一步提升酸露点计算方法研究水平。

基于固-气耦合的不同氧气条件下煤粉点燃数值研究

平面热板实验是评价煤粉自热和着火危害最常用的方法,特别适用于煤粉在热表面积聚的情况。针对目前基于热板实验的煤粉着火特性的研究缺乏对煤粉与空气相耦合的煤粉着火特性的数值研究问题,在文献[9]的基础上,建立了固-气耦合的煤自燃多物理场数值模型。模拟结果表明:烟煤煤粉的厚度分别为5,12.5,20,30 mm,直径为100 mm,煤粉发生热失控情况时,烟煤煤粉在30 min之前缓慢升温到170℃,在煤粉层中心处出现高温区域,在37 min时突然发生热失控。烟煤煤粉未发生热失控情况时,煤样在30 min后温度变得稳定,温度低于150℃,不存在明显高温点。模拟结果与文献[9]的实验结果有较好的一致性。在更厚烟煤煤粉条件下,对该数值模型最小点火温度与文献[9]结果进行对比,两者差异较小,验证该数值模型的可靠性。基于该数值模型,分析了不同氧气体积分数条件下烟煤煤粉自燃特性,结果表明:(1)随着烟煤煤粉厚度增加,最小点火温度呈减小趋势。(2)热失控阶段,高温区域位于煤粉中心上部位置。(3)煤粉前期温升是由于热板热传递导致,随煤粉温度增加,煤氧化反应主导因素由热量转变为氧气。(4)煤粉温度峰值随氧气体积分数线性增加,点火延迟时间随氧气体积分数呈指数减小。

高层商业大厦火灾烟气特性数值模拟计算

高层商业大厦结构建造较为复杂,从而在火灾发生时往往不容易进行及时救援,造成不可挽回的巨额损失以及惨烈的人员伤亡。所以,为了防患于未然,必须将火灾发生时烟气的蔓延规律研究重视起来,为险情发生时的救援工作提供有利的安全保障。本文针对高层商业大厦火灾三种不同工况进行数值模拟,并主要考查了烟气的蔓延分布情况,CO浓度分布变化情况,温度分布变化情况及能见度的变化情况。根据不同工况模拟的结果,进行了模拟分析、数据统计和曲线拟合,得出了商业大厦火灾烟气蔓延规律。为商业大厦火灾烟气的有效控制、火场人员安全疏散以及火灾扑救提供了一定的理论指导和技术支持。

华亭煤空气、富氧及纯氧地下气化特性研究

对比研究了气化剂中氧气体积分数分别为21%,32%,42%和100%条件下的主要产气指标。结果表明,随着气化剂中氧气体积分数的上升,煤气有效组分和煤气热值呈上升趋势;氧气消耗随之增加,空气消耗相应降低,煤耗量增加,水蒸汽消耗量增加,而水蒸汽分解率下降;煤气产率呈下降趋势,而气化效率呈上升趋势;煤气产量和气化剂体积比由1.31降至1.16。