生物质混合物与褐煤共热解特性的试验研究

选取秸秆、稻壳、玉米芯、木屑、沙柳枝和叶、旱柳枝和叶、紫花苜蓿、芦苇、碱草等13种农业和林业废弃物、草木类等生物质，按相同比例混合为生物质混合物，采用热重分析仪分析研究该生物质混合物与某典型褐煤在不同混合比例下的共热解特性，计算了生物质挥发分析出终止温度并合理定义了褐煤挥发分析出温度。热解试验表明：不同比例的生物质混合物与褐煤在共热解过程中，热解产物的产率基本等于单独热解生物质和褐煤的产率加权平均值；生物质混合物的比例在20％～400％时，褐煤挥发分析出温度低于褐煤单独热解时挥发分析出温度，生物质中的高碱金属和CaO含量及H／C比较大等因素的存在具有一定的促进作用；生物质混合物的比例在50％以上时，由于生物质密度较小且易软化，阻碍煤挥发分的选出和扩散，使褐煤挥发分析出温度显著高于褐煤单独热解时挥发分初始析出温度，生物质对褐煤热解有抑制作用。

台山电厂水平布置除雾器性能优化的试验研究

为提高除雾器对液滴的脱除效果,减轻脱硫系统气-气换热器的堵塞,在冷态试验台上采用水平衡法研究了除雾器的性能.结果表明：随着板间距的减小,单级除雾器的最佳流速增大;折形板和弧形带倒钩板均在板间距为26 mm时获得最高除雾效率;弧形带倒钩板除雾器的除雾效率略高于折形板除雾器.两级除雾器性能试验表明：第2级除雾器效率较高,而第2级除雾器在低速下基本没有除雾效果.钩26-折20组合在3~10 m/s烟气流速内的平均除雾效率约为84.2%,在4~8 m/s的高效除雾流速内的除雾效率高达91%,其整体除雾效果最佳.

电站锅炉炉膛分区段改进热力计算方法

为适应采用低NOx分级燃烧技术的大型燃煤粉电站锅炉炉膛校核热力计算,对炉膛分区段热力计算方法进行了改进,将原方法中燃烧器区域单独作为一个最大放热区段改进为将燃烧器区域划分为2个放热区段,以考虑分级燃烧或两区段燃烧技术的特点,推导了2个燃烧放热区段的能量方程式。改进的炉膛分区段热力计算方法也可推广到将燃烧器区域划分为3个以上区段,可以更合理地反映组织燃烧器的燃料分级(或空气分级)的实际工况,得到沿炉膛高度的热负荷分布和燃烧产物的温度变化。给出了某200 MW燃煤粉锅炉炉膛的校核热力计算示例。

混燃的稻壳飞灰特性的试验研究

在某300MW机组煤粉锅炉上进行稻壳掺烧试验,对掺烧的稻壳灰的微观形貌、化学性质和孔隙结构等性质进行了试验分析。主要结论为:稻壳灰的物相以石英、鳞石英和方石英晶形为主,存在少量莫来石晶体。稻壳灰形状呈现大粒径的不规则片状灰粒,稻壳灰的凸面形成波状的熔融的状态伴有少量泡状孔隙,稻壳灰的凹面有丰富的孔隙结构。在常量元素分析结果中,稻壳灰中SiO2的含量高达97.42%,稻壳灰中的Al2O3、K2O、CaO含量低。稻壳灰的孔隙的平均孔径为9.704nm,注汞体积为0.1811cm3/g,样品的比表面积为74.6332m2/g,从共燃飞灰中分离出的稻壳灰可以作为多孔材料使用。

垂直自由下降液膜厚度的瞬时无接触测量研究

在垂直自由下降液膜试验台上,利用CCD(Charge Coupled Device)的图像快速采集功能,获得了不同雷诺数下自由下降液膜流的瞬时流态图像,并用图像处理方法对这些原始图像进行计算机数字化处理。研究了某一区域内瞬时液膜厚度沿流向演化特征和某一位置上液膜厚度随时间的演化特征,并给出了不同雷诺数下平均液膜厚度和雷诺数间的实验关联式。实验结果表明:在雷诺数小于4000时测量精度较准,在雷诺数大于4000时,由于采样设备的影响,误差较大。本文实现了液膜流动特征的无接触测量,为数字图像处理技术应用到薄膜流动特性研究方面做出了有益的尝试。

生物质混合物与煤共热解的协同特性

该文选取了秸秆、稻壳、玉米芯、木屑、沙柳枝和叶、旱柳枝和叶、紫花苜蓿、芦苇、碱草等13种农业和林业废弃物、草木类及不同生长期的薪炭林等生物质,按等比例混合制备成粉状生物质混合物,在不同的工况下采用热重分析仪,分析研究生物质混合物与典型的褐煤、贫煤和烟煤煤粉的单独热解特性,以及分别与3种煤均匀掺混20％、33％与50％生物质混合物的共热解特性,合理定义了共热解中煤挥发分开始热解的温度。对热解试验数据与计算特性参数的分析表明:不同比例生物质混合物和不同煤化程度煤在共热解过程中,产物的产率基本等于单独热解生物质和煤的产物产率的加权平均值;与单独热解试验结果比较,生物质混合物与煤挥发分的各自析出开始和终止温度均随着生物质掺混比例不同与煤种不同有不同程度的变化,并对其规律进行了机理分析,认为生物质与煤共热解过程中存在协同作用。

回转式空气预热器的冷段堵灰分析与进口风温计算

根据文献[1]推出的回转式空气预热器的冷段受热面的平均金属壁温计算式,分析了最低壁温计算中存在的问题,建议了合理的最低壁温,对某燃煤电厂的220 MW机组锅炉的回转式空气预热器的冷段最低壁温、酸露点温度与冷风温度进行了计算与比较,空气预热器发生堵灰的根本原因在于烟气中存在SO3以及受热面金属壁温低于烟气露点。对此,提出了提高受热面壁温在烟气以上的控制措施。所得结论对合理选取回转式空气预热器的最低进口风温,避免冷段堵灰、电站锅炉的安全运行具有重要的工程参考价值。

快堆燃料组件抗震分析流体附加质量计算方法研究

浸没在液态钠中的快堆堆芯组件在地震作用下发生振动,可能导致组件结构损坏或堆芯结构变形,从而影响反应堆结构完整性和安全。流体使该振动表现为强烈的非线性,因此,研究地震引起的流固耦合效应对快堆抗震分析十分重要。本文主要研究流固耦合问题中附加质量的计算方法,该方法由Westergaard首先提出,是一种考虑水体对结构作用的简化动力学计算方法,它将动水压力等效成质量附加在结构上,质量等效原则自提出在各行业得到广泛应用,但缺乏详细理论推导。本文首先推导出附加质量公式,并对该公式进行有效性分析;接着对单根和两根组件用CASTEM在空气和水中进行建模;最后将频率、碰撞力分别与试验值比较。结果表明,计算值和试验值吻合。

哈密大南湖矿区高钠煤燃烧应用研究

为了优化高钠煤条件下的锅炉运行,提高锅炉安全性与经济性,降低结渣沾污的形成,以660MW超临界机组为研究对象,通过分析国内首台燃用高钠煤的600 MW容量级塔式锅炉的设计特点与运行特性,分析660 MW机组锅炉对高钠煤的适应性,通过试验分析分离器挡板、风煤比、SOFA风、过量空气系数、周界风、配风方式,偏置风及变掺烧方式对相关参数和结渣情况的影响,考虑锅炉效率、结渣、NO_x排放量等因素选择最优值,在此基础上进行大南湖高钠煤的高比例掺烧试验,得出在75%情况下不存在严重结渣情况。

P92钢在内压和拉伸组合加载下的蠕变行为

采用内压和拉伸组合加载方法,在650℃下对P92钢管状试样进行了不同多轴度的蠕变试验并利用改进的Kachanov-Robatnov蠕变模型对其蠕变行为进行有限元模拟,观察了断口形貌和显微组织,分析了多轴度对P92钢应力分布和损伤发展的影响。结果表明:在内压和拉伸组合加载下,当外壁等效应力相同时,多轴度越大,P92钢的蠕变寿命越短;多轴度对P92钢蠕变孔洞的生长具有促进作用;改进的Kachanov-Robatnov蠕变模型可以准确地描述P92钢的蠕变行为;在蠕变过程中,多轴度影响应力的分布,进而影响损伤的分布,多轴度大的位置其损伤程度也大。

弦向掠叶片对动叶可调轴流风机性能影响模拟

叶片弦向弯掠技术是提升轴流风机气动性能的有效手段。针对带后置导叶的OB-84型单级动叶可调轴流风机,利用Ansys数值软件,对比叶片掠设计前后风机的性能曲线和内流特征,开展静力结构特性分析并进行了噪声预估,探究了前掠角度在不同动叶安装角下的影响。结果表明:设计安装角下,前掠叶片能有效提高叶轮做功能力和导叶扩压能力,减少泄漏损失,提升风机整体性能,在小流量侧和大流量侧效果更明显;设计流量下前掠8.3°性能最优,全压和效率分别提升2.1%和1.68%,但气动噪声有所增大;叶片掠向改型后虽变形增大,但仍满足材料强度要求;在变安装角下,前掠叶片风机性能均有所降低。设计安装角下所得最佳前掠角度适用于长期带基本负荷的轴流风机。

燃料预热温度对燃气轮机燃烧室内NOx生成的影响

采用数值模拟方法研究了燃料预热温度Tfuel对某重型燃气轮机环形燃烧室内流动、燃烧以及热力型NOx生成特性的影响。分析表明:提高燃料预热温度Tfuel使得燃料气流的密度ρ减小,体积流量qfuel增大,气流流速u随之增大;提高燃料预热温度Tfuel使得燃烧器中心轴附近区域温度T升高,壁面温度T则有所降低。由于凸台后环流区的存在,燃烧室内温度T最高、热力型NOx生成速率最大的区域位于壁面附近。提高燃料预热温度Tfuel使得该区域温度T下降、热力型NOx生成速率降低、NOx排放浓度下降。提高预热温度可以同时降低燃料消耗量及NOx排放浓度,燃料预热温度T升高至200 ℃时,NOx排放浓度仅为45.5 mg/m3,相比基准工况,下降幅度可达16.5 %。