基于燃烧和汽水侧耦合数值模拟的双切圆锅炉热偏差研究

电站燃煤锅炉烟温与过热汽温偏差严重影响机组的运行安全与效率,降低上述偏差是锅炉燃烧优化的关键问题。该文首先构建一种锅炉燃烧和汽水侧耦合数值模拟方法,通过壁温迭代对燃烧侧的炉膛传热和汽水侧的工质传热进行关联,实现对于烟温和过热汽温分布的准确预测。在此基础上,以一台在役1000MW双切圆锅炉为对象,系统研究分离燃尽风上下摆角和反切角度对烟温和过热汽温分布的影响规律,并以屏式过热器区域截面温度不均匀系数为优化指标,采用极差分析确定最佳的燃尽风上下摆角和反切角度。结果表明,合理的分离燃尽风上下摆角和反切角度可降低烟温沿炉宽方向的分布偏差和过热器各管屏出口汽温的偏差。最佳工况为分离燃尽风上下摆角为-10°,反切角度为5°,截面的温度不均匀系数为1.27,与最高值相比降低4.7%。因此,分离燃尽风的反切和向下摆动可减小锅炉运行中热偏差。

内部热耦合-上置隔壁塔的设计与优化

为了提高化工分离过程的节能效果、扩展内部热耦合精馏塔以及隔壁塔的运用,提出了内部热耦合-上置隔壁塔(ITC-TDWC)的新结构。以甲醇-乙醇-正丙醇三元混合物系作为研究对象,选用进料比例为0.5、0.25、0.25,以上置隔壁塔(TDWC)的结构为基础并结合发展内部热耦合(ITC)来设计ITC-TDWC的最优化结构。在最终确定ITC-TDWC的最优结构后,将该结构的回收年限、能耗等数据与TDWC进行了对比分析,结果表明,ITC-TDWC在达到三元混合物分离要求的同时,回收年限会略有增加,但节能效果显著,比TDWC的分离过程节能约30%。

热耦蒸馏及其选用原则

热耦蒸馏与常规蒸馏序列相比可减少能耗和设备投资,但其应用有一定的适用范围。文章通过严格模拟计算研究了热耦蒸馏适用范围,结果表明:该蒸馏技术主要适用于分离指数接近1的混合物,或分离指数小于1但中间组分含量较高的混合物。

内部热耦合空分塔混合建模

空分是国民经济发展不可或缺的行业,其能耗是该行业发展的瓶颈。内部热耦合空分塔(ITCASC)改变了传统空分塔结构,可达到良好的节能效果,是空分节能控制研究的前沿。本文提出了一种ITCASC混合建模方法,用液相组成、压强和相平衡温度的PCA-CGA-RBF统计模型,代替传统机理建模中泡点法计算温度的过程,可以显著提高模型求解效率。研究结果表明,混合模型求解时间从机理模型的31.06 s减少为11.18 s,减少了64.01%,而模型精度基本不变,有助于进一步的优化控制研究。

理想物系内部热耦合精馏塔操作费用的估计与优化

给出了理想物系内部热耦合精馏塔操作费用和费用节省的估计方法 .首次建立了过程操作费用的优化数学模型 ,并以苯 甲苯物系作为实例进行了操作费用节省的优化研究 .研究结果揭示出理想物系内部热耦合精馏塔巨大的操作费用节省潜力 。

20000m^(3)/h空分设备粗氩塔操作方法分析与改进

根据马钢20000 m^(3)/h液氧内压缩流程空分设备工艺流程特点,通过对20000 m^(3)/h空分设备粗氩塔投运操作方法进行有效分析与改进,保证空分设备启动稳定。文章详细叙述在20000 m^(3)/h空分设备粗氩塔投运时,粗氩塔投运方式与循环粗氩泵、气态粗氩、氩馏分流量操作方法存在问题、原因分析,介绍针对性的改进操作方法。

内部热耦合空分塔的节能优化分析

内部热耦合精馏是迄今为止所提出的节能效果最好,而唯一没有商业化的节能技术。将内部热耦合技术用于空分塔,可以带来良好的节能效果。根据低温空气分离过程以及三组分精馏的特点,提出了一种新的内部热耦合空分精馏塔优化模型。在优化模型基础上,对热耦合塔进行了深入的节能优化与分析,并且与常规空分仿真结果进行了比较分析,压缩机能耗下降20.75%,产值增加17.46%,单位产值能耗下降32.53%。内部热耦合空分塔的提取率以及能耗均优于常规热耦合空分塔,节能效果显著。

基于内模控制的内部热耦合精馏策略

精馏过程约占工业总能耗的1/3,其节能控制潜力很大。内部热耦合精馏(ITCDIC)是迄今为止所提出的节能效果最好(比常规精馏节能40%以上)却没有商业化的节能技术。主要原因在于该过程具有较强的非线性、复杂的动态特性以及耦合性,给控制方案的设计带来了极大的困难。通过建立更为精确的二阶内部模型,提出了一种有效的ITCDIC内模控制方案。实例研究结果表明,与传统控制方案PID相比,控制品质更加稳定可靠;同时,与目前国际上公开报道的最好结果相比,该控制方案有更广泛的操作域,鲁棒性更强。

基于内模控制的内部热耦合空分策略

内部热耦合空分塔(ITCASC)在空分流程中具有很大的节能前景,是内部热耦合技术应用的突破点。由于该过程具有很强的非线性和复杂的动态特性以及耦合性,导致控制方案的设计具有极大的困难,有效的控制方案是该技术广泛应用的基础。文中提出了一种降阶模型,并在此基础上建立了ITCASC内模控制方案。结果表明,该控制方案能很好地解决非线性和耦合性,是一种比PID更有效的ITCASC控制策略。

基于非线性Wave模型的内部热耦合塔高纯控制方案

为了解决高纯内部热耦合精馏塔(ITCDIC)的强非线性特性给控制器的设计带来较大困难的问题,将非线性Wave理论运用到内部热耦合精馏塔的控制设计中.首先根据浓度曲线的特性提出了浓度波形的描述函数.其次根据波形描述函数以及物料守恒关系推导出波速公式.最后将Wave理论与一般模型控制(GMC)结合起来,建立了基于Wave模型的一般模型控制(WGMC).在苯-甲苯物系的实例研究中与传统的基于数据模型的一般模型控制(TGMC)进行比较.研究结果表明,WGMC在伺服控制和干扰控制的表现都明显优于TGMC,WGMC控制方案较传统的一般模型控制方案更加稳定可靠.

一种新型移动微网储能舱热环境仿真及评价

为了设计出光储微电网系统中布局合理的储能舱,首先介绍了储能舱的结构尺寸及内部电气拓扑图,然后对一体式空调、逆变器及磷酸铁锂电池规格进行计算选型。提出了一种电池架居中放置,同时对发热量较大的逆变器进行隔离,实现风道内外循环分离的布局。在此布局下,利用icepak软件模拟在户外高温制冷和低温制热环境下储能舱正常运行时的内部热环境。分别从电池架区域和逆变器区域的空气温度及流速对仿真结果进行分析,同时通过定量分析法来评判电池架布置的合理性。仿真结果表明,新的布局能够有效解决舱内空气流动不充分,电池局部温度过高的问题,人机舒适性好,为户外储能舱的结构设计提供了一条合理的解决途径。

内环梁对风热耦合作用下冷却塔内压取值的影响研究

内环梁作为新型加环冷却塔主要内部构件且考虑到运行状态下周边散热器热源的影响,以国内在建世界最高220 m特大型双曲线间接空冷塔为对象,基于计算流体动力学方法进行了风热耦合作用下冷却塔(共设置三道内环梁)内部流场的数值模拟。在此基础上,探讨了内环梁设置前后冷却塔内表面平均风压分布特性,提炼出了内环梁对冷却塔内压取值的影响规律;从机理上分析了塔内流动状态的差异,同时对比了内环梁对温度场特性的影响,并给出了风热耦合作用下加环冷却塔内压系数取值建议。研究表明:不考虑温度场时内环梁的设置使得内压系数绝对值增大7.3%,考虑温度场作用后内环梁的设置使得内压系数绝对值减小2.3%;为此建议风热耦合作用下加环冷却塔内压取值为-0.42,主要结论可为此类加环冷却塔内吸力取值提供参考。

内压缩流程空分设备氧气纯度调节方法分析

液氧内压缩流程空分设备与氧气外压缩流程空分设备工艺流程不同,上塔提馏段氧气纯度调节方法差异较大。以马钢20000 m^(3)/h液氧内压缩流程空分设备为例,叙述内压缩流程空分设备工艺流程特点,详细分析内压缩流程空分设备氧气纯度各种不同的调节方法,介绍马钢20000 m^(3)/h内压缩流程空分设备热开车调纯阶段氧气纯度调节方法运用实例。

隔壁塔在环己酮装置醇酮精馏中的模拟与优化

针对某2×10^(5) t/a环己酮装置醇酮精馏流程能耗较高的缺点,通过隔壁塔热耦合工艺将环己酮、环己醇、重质油混合物进行分离。采用Aspen Plus软件的Petlyuk模型对环己酮分离流程进行研究,并通过灵敏度分析对各参数进行优化。结果表明:当进料位置为第10块塔板,侧线出料位置为第39块塔板,回流比为3.0,气、液相回流流量范围分别为38000~42000 kg/h和17000~22000 kg/h时,环己酮质量分数达到99.9%、环己醇质量分数达到97.8%、重质油中环己醇、环己酮总质量分数<5%,满足分离要求;与常规双塔精馏过程相比,隔壁塔冷凝器、再沸器负荷分别减少30.94%和32.87%,节能效果显著。

内部热耦合精馏塔基于混合优化算法的RBF神经网络内模控制策略

内部热耦合精馏(ITCDIC)是迄今为止所提出的四大精馏节能技术中节能效果最高,但唯一没有商业化的节能技术,比常规精馏要节能40%以上,没有商业化的主要种类基于减聚类、K-means原因之一在于该过程具有较强的非线性、复杂动态特性以及耦合性,给控制方案的设计带来了诸多困难。由于径向基(RBF)神经网络具有快速学习并能逼近任意非线性函数的优点,本文提出了一种基于RBF神经网络内模控制的混合优化算法,是一种粒子群优化的混合优化算法,以苯-甲苯物系作为研究实例,并与国际公开报道的结果进行了详细比较,研究结果表明基于混合优化算法的RBF神经网络内模控制相比于传统的PID、常规RBF算法和国际公开报道有着更好的控制效果。