工业锅炉能效测试中蒸汽采样率的探讨

饱和蒸汽湿度和过热蒸汽含盐量测量是锅炉性能试验的重要测量参数,提高湿度和含盐量测量准确度的关键是蒸汽等速采样,科学合理的蒸汽采样率可以帮助实现蒸汽等速采样。本文通过实例分析,研究了不同蒸汽引出管和采样器入口喷嘴直径对蒸汽采样率的影响,分析了蒸汽采样率的合格标准,提出了满足采样率国家标准的多孔数量。另外,针对现有国家标准GB/T 10180—2017中未提供饱和蒸汽采样率计算公式的问题,本文基于等速采样原理,推导出了单孔和多孔蒸汽采样率计算公式。本文对于饱和蒸汽和过热蒸汽采样工作具有重要的规范作用。

400 kt/a煤制乙二醇装置蒸汽供需平衡优化管理

某400 kt/a煤制乙二醇装置配套3台粉煤锅炉(两开一备),设计锅炉总负荷为700 t/h,全厂蒸汽管网分为5个压力等级——9.81 MPa高压过热蒸汽、2.5 MPa中压蒸汽、1.1 MPa低压蒸汽、0.5 MPa低低压蒸汽、0.1 MPa蒸汽。为保证各等级蒸汽管网的稳定运行和供需平衡,基于生产实际,采取了一系列的精细管理及优化操作手段等,实现了各等级蒸汽的梯级利用和副产蒸汽的全部回收利用,满负荷生产时全厂用汽需求由700 t/h降至632 t/h,相应地全厂水耗、煤耗也减少,利于节能降耗、降本增效。

世界首套1兆瓦井下大功率电加热蒸汽提干装置投运稠油绿色开采技术获重大突破

截至2024年3月26日,在超稠油蒸汽驱杜84-33-69井现场,辽河油田井下大功率电加热蒸汽提干装置已连续平稳运行76天,加热功率达1兆瓦,井底蒸汽干度提高36%。该技术还将在曙一区深层SAGD区块试验2口井,预计试验周期内可节约天然气36.75万立方米,累计增油1.2万吨,整体技术水平达到国际领先。据辽河油田采油工艺研究院院长刘明涛介绍,这项技术推动了蒸汽生产以电代气的革命性突破.

尿素装置用2.5 MPa蒸汽带水分析及操作调整

河南心连心化学工业集团股份有限公司700 kt/a CO_(2)汽提法尿素装置2.5 MPa蒸汽(来自废锅及双减系统)设计用量63 t/h、凝液外送量38 m^(3)/h;投运以来,满负荷运行时2.5 MPa蒸汽用量65 t/h、凝液外送量48 m^(3)/h,凝液外送量超设计值,同时发现蒸汽导淋中带水较多,导致尿素装置低压汽包满液、凝液外送不畅。为此,从尿素装置水平衡、蒸汽管道热损、蒸汽参数等方面进行分析与探讨,最终确认是230 t/h事故双减系统减温水电动阀和自调阀内漏所致。2023年12月系统进行操作调整后,蒸汽带水问题得到改善。总结经验教训,应加强双减系统的生产管理与运行维护,下一步计划对双减系统减温水电动阀和自调阀选型进行优化并予以更换。

垃圾焚烧锅炉最佳适用主蒸汽参数的探讨

提高生活垃圾焚烧锅炉的主蒸汽参数可提高热力系统循环效率。本文基于朗肯循环、理论循环热效率讨论循环热效率与主蒸汽参数的关系,并探讨我国锅炉主蒸汽参数系列的确定,分析提高蒸汽压等级对锅炉运行管理的影响。循环热效率随蒸汽初压增大而提高,实际运行过程中,应充分考虑提高蒸汽压等级对汽水循环倍率、循环系统类型、汽包蓄热能力、锅炉压力部件材质、汽水质量等运行管理过程造成的影响。

基于MPGW分布的压力蒸汽灭菌器可靠性分析

浴缸形状的失效率函数因其能够捕捉某些实际情境中的故障率特征,在机械结构可靠性分析中至关重要。引入一种修正广义幂威布尔(Modified Power Generalized Weibull,MPGW)分布,能够建模表征浴缸形状的失效率变化规律。为评估该模型的有效性,本研究使用了压力蒸汽灭菌器故障数据集进行实证研究,并将其性能与5种经典分布模型进行了比较,发现该模型在灵活性上具有较大优势。

生活垃圾与燃煤电站烟气蒸汽耦合发电技术简析

为推进煤电机组低碳化改造及生活垃圾高效处理,探讨了燃煤机组与生活垃圾耦合发电的技术路线.在研究分析各种耦合方案的基础上,以750t/d生活垃圾焚烧炉与300MW等级亚临界机组耦合发电为例,针对高温烟气蒸汽汽轮机侧双耦合方案进行了典型负荷工况的计算,分析了耦合后对燃煤锅炉的影响,并进行了技术经济评估.研究结果表明:该耦合方案在技术上可行,且对燃煤机组的影响可控.与传统垃圾发电相比,此方案使垃圾发电的供电效率提高了10%以上,吨垃圾造价成本降低了约13%.生活垃圾与燃煤电站烟气蒸汽双耦合发电技术能显著提升效率并降低成本,具有低碳、环保、低成本等优点,符合国家产业政策导向.

预防性维护保养在消毒供应中心压力蒸汽灭菌设备管理中的应用

目的分析预防性维护保养在消毒供应中心压力蒸汽灭菌设备管理中的应用价值,以保障无菌物品供应质量和供应效率。方法统计2015年2月—2017年9月南昌大学第一附属医院消毒供应中心6台脉动真空灭菌器(山东新华医疗器械股份有限公司,规格型号XG1-H)的运行状况及维修资料。2015年2月—2016年5月为实施预防性维护保养之前,共16个月,设备运行18608次;2016年6月—2017年9月为实施预防性维护保养之后(按照脉动真空灭菌器维护保养周期及项目要求,定期进行预防性维护保养),共16个月,设备运行20028次。比较保养前后脉动真空灭菌器的停用时间、监测费用及灭菌合格率与实测温度不合格率。结果实施定期预防性维护保养后设备停用时间及监测费用较实施前均大幅减少,保养后实测温度不合格率(0.67%)显著低于保养前(8.33%),保养后灭菌合格率显著高于保养前,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论对脉动真空灭菌器实施定期预防性维护保养,可及时主动发现问题、解决问题,降低设备故障发生率,减少配件的更换及监测次数,降低使用成本,缩短设备故障停用时间,使设备处于良性的使用状态。

多孔介质中过热蒸汽迁移过程的模型试验

过热蒸汽在多孔介质中的热湿迁移是采用蒸汽注入加热技术修复有机污染土壤的关键过程.研发过热蒸汽加热二维模型试验系统,开展系统试验研究过热蒸汽在不同粒径多孔介质中热湿迁移规律.结果表明:采用定流量过热蒸汽注入可以在较短的时间内实现模型整体升温,相同位置处蒸汽压力的增长速率低于升温速率.玻璃珠模型中蒸汽压力场与温度场的演化过程基本一致,表明玻璃珠模型中的热量传递主要来自于蒸汽迁移所带来的潜热释放.采用热红外成像仪可以合理地反映过热蒸汽迁移过程中温度场的整体演变.随着颗粒粒径的减小,蒸汽冷凝锋与过热蒸汽锋的推进均受到抑制.

蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳含量的方法

为了准确高效批量测定土壤有机碳含量,采用比色管代替消煮管,蒸汽加热消煮土壤,利用流动分析仪法测定有机碳。并将此方法与重铬酸钾氧化-外加热法(常规通用)进行了比较,探讨方法的可行性。结果表明,蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳含量重复性试验的相对标准偏差为3.19%~9.41%,回收率为92.21%~97.63%。方法精密度及准确性良好。所测结果与重铬酸钾氧化-外加热法无显著性差异(P>0.05),两种方法拟合的回归方程:y(蒸汽浴-流动分析仪法)=0.947x(重铬酸钾氧化-外加热法)+1.621(r^(2)=0.933),两者呈良好的相关性。用两种方法测定200个土壤有机碳,蒸汽浴-流动分析仪法的检测用时是重铬酸钾氧化-外加热法用时的68%,人工操作用时是重铬酸钾氧化-外加热法用时的44%,蒸汽浴-流动分析仪法无需使用硫酸亚铁,重铬酸钾、硫酸和水用量为重铬酸钾氧化-外加热法的40%。蒸汽浴-流动分析仪法省工省时,人员工作强度低,试剂用量少,环境危害降低,检测准确高效,经济安全,可推荐为大批量土壤有机碳含量测定的方法。

基质土壤蒸汽消毒传热试验与分析

土壤消毒是设施种植中直接影响产量和品质的关键环节,而蒸汽消毒是最环保可靠的消毒方式,研究蒸汽在设施基质土壤中的传热效果。在试验过程中通过搭建基质土壤传热性能测试平台,研究出汽孔深度、蒸汽通入时间、蒸汽压力、土壤含水率各因素对蒸汽在土壤内传热效果的影响,并探究蒸汽从发生装置产生至1 h之间土壤温度随时间的变化规律。研究结果表明:当针头出汽孔深度为160 mm,蒸汽压力为0.4 MPa、通入蒸汽时间为8 min时土壤传热效果最佳,并且土壤含水率越高,其传热效果越好。在最佳因素条件下,通入蒸汽时间为8 min时土壤温度便可以迅速增长到最大值,且30 min后基本能维持在60℃以上同时满足杀毒要求。确定出汽孔深度、蒸汽通入时间、蒸汽压力、土壤含水率最佳参数后,结合实际消毒要求设计出一种与可移动式土壤蒸汽消毒机配套的罩盖式多针头蒸汽盘。

烟气轮机轮盘冷却蒸汽脉冲操作实践

为在线解决烟气轮机(烟机)结垢带来的装置长周期安全运行的问题,尝试对烟机轮盘冷却蒸汽实施脉冲操作。通过调整烟机轮盘冷却蒸汽流量,脉冲式改变轮盘温度,利用催化剂垢层与轮盘金属膨胀系数差异,垢层变化相对滞后且变化率较小,将垢层从轮盘分层、脱落、吹除。通过控制轮盘温度脉冲变化过程,可最大限度降低操作对转子组件平稳运转的影响。脉冲操作过程兼顾过程平稳和除垢效果,以轮盘冷却蒸汽流量每5 min提升50 kg/h的速率,将蒸汽由正常用量800 kg/h缓慢提至1500 kg/h,再以相同速率降至正常用量。过程中,烟机轮盘温度由320℃降至290℃再恢复至320℃。脉冲操作结束后1~2周内,烟机轴振动逐渐下降到较低水平,并在后续3个月内未出现明显变化。实现了在线改善烟机转子动平衡、降低振动、机组与装置同步运转率100%的目标。

蒸汽压片玉米对肉牛生长性能、屠宰性能和肉品质的影响

为了研究蒸汽压片玉米对肉牛生长性能、屠宰性能和肉品质的影响,试验拟选用40头体重(224.05±14.56)kg的西门塔尔杂交肉牛,随机分为4组,每组5个重复,每个重复2头肉牛。对照组饲粮中添加粉碎玉米,试验Ⅰ组~Ⅲ组分别用33%、66%、100%的蒸汽压片玉米替代粉碎玉米。预试期7 d,正式试验期120 d。结果显示,试验Ⅱ组和试验Ⅲ组末重比对照组分别提高了6.27%(P<0.05)和10.64%(P<0.01),试验Ⅰ组~Ⅲ组总增重比对照组分别提高了7.56%(P<0.05)、21.29%(P<0.01)和33.45%(P<0.01),试验Ⅰ组~Ⅲ组宰前活重比对照组分别提高了2.64%(P<0.05)、6.59%(P<0.01)和10.25%(P<0.01),试验Ⅱ组和Ⅲ组料重比极显著低于对照组(P<0.01)。试验Ⅱ组和Ⅲ组胴体重、净肉重均极显著高于对照组(P<0.01)。试验Ⅱ组和Ⅲ组牛肉中粗蛋白的含量极显著高于对照组(P<0.01),试验Ⅲ组粗脂肪显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅲ组的pH_(45 min)值和失水率显著低于对照组(P<0.05)。试验Ⅰ组~Ⅲ组养殖效益比对照组分别提高了15.36%、48.04%和77.98%。研究表明,用蒸汽压片玉米替代肉牛饲粮中普通粉碎玉米可以提高西门塔尔杂交肉牛的生长性能和屠宰性能,改善牛肉品质,提高了肉牛养殖的经济效益,在饲粮中使用100%的蒸气压片玉米替代普通粉碎玉米效果较好。

裂解炉稀释蒸汽管道三通开裂原因分析

针对某乙烯裂解装置稀释蒸汽管道304H耐热不锈钢三通使用1年后发生开裂的情况,从材料成分、力学性能、金相组织、残余应力和断口特性等方面进行了分析。结果表明,裂纹分别启裂于三通的内壁和外壁,多数裂纹开裂处伴有晶间腐蚀特征,裂纹扩展特性以沿晶型为主;断口附近腐蚀产物存在O,S,Cl等酸性腐蚀介质。三通主管表面最大轴向应力达到147 MPa,三通相贯线附近距裂纹20 mm处的最大环向应力达到114 MPa,说明运行中的三通表面应力达到了材料屈服强度的1/2。分析认为,裂纹的产生是由于材料发生敏化后,在应力和腐蚀介质共同作用下形成的以沿晶为主的应力腐蚀开裂,更换三通材料或通过适当的固溶处理降低三通中的残余应力是避免三通开裂的重要途径。

蒸汽蒸馏法对葡萄酒酒精度的快速测定及应用

为改善水浴加热蒸馏法的不足,提高葡萄酒酒精度检测效率,借助凯氏定氮仪,基于蒸汽蒸馏法测定葡萄酒酒精度,并进行精密度、回收率试验以及蒸汽蒸馏法和水浴蒸馏法的对比试验,并作测定方法不确定度分析和教学实验应用验证。结果表明,蒸汽蒸馏法对葡萄酒样品酒精度测试值的变异系数均小于水浴蒸馏法;蒸汽蒸馏法可在4 min之内结束蒸馏过程、检测时间缩短一半左右,标准品的乙醇浓度与酒精度测定结果在≤40%体积分数范围内线性关系良好,加标样品酒精度测试标准差0.13~0.45、加标回收率98.55%、RSD均值1.45%,操作简便高效,测试结果准确度高,可推广应用于生产检验或科研教学,并据此结果对葡萄酒酒精度快速测定自动蒸馏仪进行了初步设计与改进。

自然对流下蒸汽凝结表面传热系数测定实验装置研制

自然对流下蒸汽凝结表面传热系数测定实验是将蒸汽通过一组表面状态各不相同的管道,测定管道在大空间空气介质中自然冷却过程中的蒸汽凝结表面传热系数。由于管道的材质、几何形状、接触方式及管外空气流动状况都会不同程度地影响换热效果,因此测定每根管道的表面传热系数值,可条理性和系统性地分析影响传热过程的各因素。该文设计了自然对流下蒸汽凝结表面传热系数测定实验装置,可开展管道材质、肋片结构、管道横截面几何形状、管道保温材料对传热系数的影响实验研究。应用实践表明,实验项目内容全面,提高了学生的课堂积极性,具有良好的教学效果。

蒸汽射流直接接触凝结的界面及声压特性

蒸汽射流在液体中的直接接触凝结引发的剧烈界面振荡及声压振荡,可能导致工业管道系统振动甚至失效,采用高速摄像机与高频水听器,捕捉了射流的界面演化行为及其诱导的声压。研究了3种典型凝结流型下射流界面的径向、轴向振荡与声压振荡特性,并阐明声压振荡产生机理。研究发现:声压波动的概率密度函数在间歇流型下呈左偏单峰分布,在界面振荡流型下呈双峰分布,而在稳定流型下呈对称单峰分布;随蒸汽质量流速升高,无量纲径向、轴向界面振荡强度及声压振荡强度整体呈下降趋势,表现出极强的相关性。建立了基于声压参数的射流喷射长度预测模型,预测值与实验值的误差在±1%内。概率密度及相关性分析结果表明,蒸汽射流凝结的声压振荡是由其界面振荡引起的。

溶剂低压过热蒸汽热裂解塑料制油过程特性

低碳清洁处理塑料垃圾对环境保护和循环经济发展具有重要意义。本文提出了一种在低压过热溶剂蒸汽体系中高效热裂解液化塑料的方法,以聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)为原料,研究了塑料在溶剂低压过热蒸汽环境中(≤5MPa)热裂解液化过程特性,并提出了两种塑料热液化过程中的降解机制。结果表明:低压有机溶剂蒸汽体系能在相对温和的条件下实现塑料的高效液化,330℃是本研究中实现塑料快速热裂解液化的起始温度。在此温度下,PP在甲醇、乙醇、丙酮中的热裂解液化率均为100%,HDPE在三种溶剂中的热裂解液化率分别为100%、72.9%和71.03%。在本研究条件下,塑料液化中小分子更容易发生缩聚反应,放出大量热并使反应体系温度出现不同幅度的飞升,从而为塑料进一步解聚为小分子提供能量,提高塑料的热裂解液化率。PP热裂解液化油中含氧化合物的质量分数大于40%,而HDPE的热裂解液化油中氧化物含量低,且烃类的质量分数大于80%,作为燃料使用的潜力大。

不凝结气体对蒸汽喷射器性能影响的数值模拟

以空气作为掺混在蒸汽中的不凝结气体,基于Fluent对蒸汽喷射器内蒸汽和过冷水的直接接触凝结现象进行了CFD数值模拟。研究发现:随着空气质量分数的增加,混合段内的轴向压力升高,凝结冲击的位置向出口方向移动,凝结冲击的强度降低,蒸汽对过冷水的引射作用减弱;蒸汽入口压力增大,混合段和扩压段内的轴向压力降低,对过冷水的引射作用增强。

机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统自适应逐时优化研究

为实现工业废水处理过程中进料流量和进料浓度波动状态下的机械蒸汽再压缩系统逐时优化,建立了基于自适应SPAE2算法的逐时优化模型。采用SPEA2算法并结合自适应交叉概率、变异概率以及组合权重法的多目标逐时优化,以系统总功耗和总换热面积为优化目标,得到蒸发温度、压缩温升的最优组合。在原始研究的基础上,改进了SPEA2算法,并且将原始数据与优化结果进行对比,自适应SPEA2算法具有更强的全局寻优能力,优化结果具有更高准确性。利用最小二乘法对优化结果进行数据拟合,优化结果与恒定蒸发工况下结果相比:系统总功耗平均降低123.7 kW,换热面积平均减少36.3 m^(2);性能系数和㶲效率分别平均提高8.8%和26.6%,㶲损失平均降低102.3 kW。研究结果表明,所建立的系统逐时优化模型可以得到系统进料波动状态下各设备参数逐时变化值,提高了目标系统的能量利用率和热力学完善度。