IGCC电厂的工程设计、采购和施工成本的估算模型

在对整体煤气化联合循环(IGCC)电厂进行经济性估算时,工程设计、采购和施工成本(EPC)的估算直接影响其结果的准确性.国外相关EPC模型并不适用于我国.为此,结合国内情况以及相应设备的实际报价和工程造价,充分考虑到国产化程度的不同,对这些投资模型进行了修正,主要包括对地区因子、规模因子、时间因子的修正和添加,从而得到符合我国实际情况的IGCC的EPC模型.

激光细胞工程学中的重要生物热物理问题及其最新进展

光镊、光刀等在激光微手术中为细胞工程学导入外源基因、捕捉和输运细胞、染色体等微小颗粒及细胞融合等生命科学前沿课题提供了崭新的准确、无菌和快速的技术手段 ,而其中所诱发产生的热学效应常常成为制约该技术手段的关键因素。本文分析和提炼了激光微手术过程中体现出的若干重要生物热物理问题及相应的研究课题 ,指出其中的关键和难点所在 ,介绍了有关的最新研究进展。其将有助于医学生物学和热科学的相互交融 。

大型双馈风电机组弹性支承动态特性分析

风电机组正在朝着大型化与智能化方向发展,机组载荷成倍增长,这对机组部件的动力学设计提出了更高要求。文章以风电机组齿轮箱弹性支承为研究对象,首先,采用多体动力学软件建立了风电机组整机动力学模型,并耦合风轮气动载荷计算与风电机组控制程序;然后,利用搭建的风电机组整机模型计算了均匀风速下齿轮箱弹性支承的动态响应时频特性,对比分析了风切变、塔影效应以及非线性刚度对弹性支承响应的影响规律;最后,结合实际仿真计算了湍流风速工况下风电机组一个弹性支承出现损坏时的动态响应。结果表明,当弹性支承出现损坏仅能匹配50%刚度时,其响应会急剧增大,超过振动标准安全阈值4倍以上,影响风电机组整机安全稳定运行。

双馈风电机组传动链低电压穿越响应分析

为了分析双馈风电机组低电压穿越对传动链齿轮与轴承等部件冲击载荷的影响,分别采用转子有限元法与集中参数法对传动链中的盘、轴、轴承、联轴器以及齿轮等部件进行了动力学建模,结合风电机组气动载荷与控制模型,建立了传动链动态响应仿真程序。利用建立的仿真程序对风电机组稳态工况进行了仿真,筛选出齿轮啮合力与轴承力最大的部件。将风电机组低电压穿越测试曲线加载到仿真程序中,对低电压穿越各类工况动态响应进行了对比分析。结果表明:低电压穿越会对风电机组传动链的齿轮与轴承产生冲击,并且冲击载荷的大小与机组工况载荷、电压跌落幅值以及跌落形式相关,并且这三者的影响因素是依次递减的。

可水力短路运行的三机式抽蓄机组研究综述

“双碳”发展目标的提出对电力系统中灵活调节电源的需求更为迫切。抽水蓄能电站作为当前电网中应用规模最大、技术最成熟的灵活调节电源,广泛使用的可逆式机组存在抽水工况功率不可调节的问题,限制了抽蓄电站的运行灵活性。研究证实采用三机式抽蓄机组水力短路运行可实现在抽水运行时的快速功率调节,更灵活的平衡间歇性清洁能源并网对电网的扰动,具备常规抽蓄机组所不具备的显著优势,是增强服务新型电力系统的有效手段。但具备水力短路运行模式的三机式机组在国内外仅有几个电站的应用示范,其研究在各国均处于起步阶段。我国仅有九十年代投产的羊湖电站采用了三机式机组,且由于多种原因一直未真正实现抽水调节运行。为提高新能源为主电网的灵活性,国外近年来加大了对三机式机组的研究和应用。为推动未来我国对三机式抽蓄机组的研究及应用,本文介绍了三机式机组的特点及国内外研究应用现状,对当前推动三机式机组技术应用面临的难题进行了梳理,提出了后续亟待解决的关键技术问题,可为后续开展相关研究提供参考。

东京大学的交叉学科及其启示

本文作者之一于2000年5月至2002年5月由日本学术振兴会资助到东京大学作了两年的外国人特别研究员,此间对东京大学的前沿交叉学科——新领域创成学科作了一个较为系统的了解,现介绍这个交叉学科的大概情况和基本研究特征,希望对我国高校如何设立交叉学科领域有所裨益。 1 东京大学向交叉的21世纪转变东京大学成立于1877年,是一所专业设置非常齐全的综合性大学,现有10个学科,14个研究生院和12个研究所,根据2002年统计,共有学生28000人,教授、副教授和讲师2800人。

电去离子技术深度处理硝酸铵废水工程实例

采用电去离子技术深度处理硝酸铵废水,工程运行结果表明,在进水中氨氮的质量浓度小于或等于15mg/L的情况下,电去离子深度处理系统出水中氨氮的质量浓度不超过1 mg/L,远远优于GB 26131—2010《硝酸铵工业污染物排放标准》中氨氮质量浓度的要求(ρ(氨氮)≤10 mg/L),为解决现有的用电渗析处理硝酸铵废水出水氨氮浓度达标提供了参考。

地热+高温水源热泵区域供暖工程的环境影响分析

经过分析计算,对区域燃煤锅炉房供暖方式和地热+高温水源热泵供暖方式对环境的影响做出比较,证明了地热+高温水源热泵同燃煤锅炉供暖方式相比具有巨大的环境效益。

地热+高温水源热泵区域供暖工程环境影响分析

经过分析计算,对区域燃煤锅炉房供暖方式和地热+高温水源热泵供暖方式对环境的影响做出科学比较,证明了地热+高温水源热泵同燃煤锅炉供暖方式相比具有巨大的环保效益。

多联产能源系统工程研究方法论框架探讨

结合系统工程思想对多联产的系统工程概念进行了剖析,总结了多联产系统设计和实施过程的关键问题,并对其进行宏观、中观和微观等多尺度下的逻辑分解。据此,提出了多联产能源系统工程研究的基本内容和方法论。

加强思想政治教育,促进大学生全面发展

文章从大学生思想政治教育与全面发展的内在联系、大学生思想政治教育的现状入手,根据大学生思想政治教育的特点,分析了思想政治教育的多元化途径及对策。思想政治教育工作直接关系到大学生的全面发展问题。面对国际国内形势的深刻变化,高校应当以理想信念教育为核心,不断地创新和理清思路,积极探索思想政治教育的新模式,通过思想政治教育的加强,促进大学生的全面发展。

能源动力工程的总资源评价方法

在评价能源动力工程项目时应该采用综合的评价方法 ,考虑技术、经济和环境等因素。本文在此陈述了一种基于总资源系统的综合评价方法 ,将生产中消耗的 (包括污染掉的 )空气、水和燃料等都折算成资源 ,并从社会平均边际削减成本的角度计算了利用资源对社会造成的外部成本。本文指出 ,计算资源的价值时必须包括其外部成本 ,并计入最终的总成本。文中陈述了这一综合评价方法的原理 ,并以某燃天然气的燃气轮机联合循环热电联产系统为例子 。

清华大学燃气锅炉房负荷分配策略

为了提高锅炉房运行效率,针对清华大学燃气锅炉房一次网母管制供、回水的情况,以实测锅炉数据的实矩阵为基础,利用最小二乘法和Householder变换进行分解,确定每台锅炉的燃料耗量特性方程,并利用Lagrange乘数法设计了3台锅炉任意组合运行时的锅炉房负荷分配方案。根据该分配方案,锅炉房可比每台锅炉平均分配负荷情况最多减少3%燃料消耗量。对该分配方案的分析表明,实行负荷优化分配必须在满足锅炉房总负荷要求下尽量少运行锅炉台数的基础上才能取得更好的效果。

水热处理畜禽粪便制生物燃料研究进展

随着畜禽养殖业的规模化、集约化发展,畜禽粪便大量、集中产生,由于我国畜牧业与农业结合不紧密,且畜禽粪便中含过量重金属和抗生素,导致畜禽粪便的回田利用难度大。畜禽粪便经水热处理后制备生物燃料,可实现其能源化、无害化利用。以产量最大的猪粪为代表,总结了其组分及理化性质,讨论了传统处理方式的缺陷,对水热处理后猪粪残渣的产率、燃烧特性及脱水性能进行分析概述,最后探讨了水热残渣作生物燃料的发展前景。猪粪中含有半纤维素、纤维素、木质素、蛋白质及脂类等成分,且富含氮、磷、钾等植物生长所需的营养元素,合理处理后可实现资源化利用。好氧堆肥及厌氧发酵技术难以高效降解猪粪中的抗生素,且猪粪中高浓度的重金属也会对堆肥及发酵过程产生不利影响。水热处理是一种很极具前景的处理畜禽粪便等高含水率生物质的技术。通过水热处理可将猪粪转化为与褐煤相当的水热残渣及稀释后可用于灌溉的水热残液,且能有效固化重金属及降解抗生素。水热处理过程中有机物的降解和溶解使猪粪水热残渣的产率随水热温度升高呈下降趋势。在范式图中,猪粪水热残渣可达到褐煤区域,且其挥发分及高位热值也能达到褐煤水准。大量结合水在水热处理过程中被转化为自由水,改善了猪粪水热残渣的脱水及干燥性能。此外,碱金属在水热处理过程中易溶解进水热残液,降低了水热残渣燃烧时的结渣风险。水热处理可将重金属富集在水热残渣中,并降低其浸出率及生态毒性。猪粪水热残渣良好的燃烧特性及可研磨性使其具备与煤共燃的潜力,但需对煤粉炉进行适当改造并控制合理的过量空气系数等参数。猪粪与农林废弃物的共水热处理可降低水热残渣的灰分含量,提高固定碳含量及高位热值。畜禽粪便水热处理工艺的经济性问题是限制其工业化应用的主要原因,通过优化工艺设计等手段,有助于水热处理技术在畜禽粪便处理问题上的实际应用。

改善准东煤锅炉受热面沾污的燃烧优化试验研究

2021年国内大部分煤价暴涨,影响到部分地区的电力供应,而新疆准东煤价格稳定且处于低水平,因此安全、稳定地大比例燃烧准东煤的研究非常重要。但是,燃烧准东煤的锅炉会由于准东煤煤质特性及烟气温度过高而产生受热面沾污的现象。以某燃用95%准东煤的660 MW容量四角切圆锅炉为研究对象,研究掌握一次风速、运行氧量、空气分级策略以及煤粉细度对锅炉燃烧温度和NOx排放的影响与控制规律,并在静态和动态工况下实施了针对受热面沾污的控制函数改进。最后,利用受热面沾污监测方法证明了改进对受热面沾污的影响。结果表明,660 MW工况下运行氧量对烟气温度影响最明显,运行氧量由2.0%提升至3.5%时,烟气温度下降99℃;运行氧量及主燃区局部平均化学当量比降低可导致NOx明显降低,煤粉细度的变化对NOx的影响不明显;投入改进后的控制函数后,升负荷过程中烟气温升速率从6.18℃/min下降至4.26℃/min,660 MW工况下最高烟气温度从1104℃下降至1023℃,屏式过热器、低温过热器和低温再热器吸热比例分别上升了0.6%、1.6%和0.9%,表明沾污情况得到了明显改善。330 MW负荷工况下,提高最上层磨煤机的煤粉细度R90至4.9%左右,可有效降低高温再热器底部附近烟气温度,减少可燃物及飞灰沉积,抑制沾污的形成。

非牛顿熔渣冷却析晶行为研究进展

气化技术是煤化工的龙头技术,气流床气化炉具有燃料适用广、转化率高等优势,是大型煤气化的发展方向。由于原料组分或操作条件变化,反应后的灰熔渣在流动过程中会因晶体析出呈现非牛顿流体特性,造成排渣不畅,因此掌握炉内熔渣析晶行为对控制熔渣的流变特性及设备稳定运行有重要指导意义。论述了非牛顿熔渣析晶行为研究,分析了灰渣中结晶行为的影响因素。不同过冷度带来的晶体生长驱动力不同,从而影响晶体生长速率。增大冷却速率会导致晶体孕育时间不足,晶体生长较小。冷却速率超过熔渣的临界冷却速率时,熔渣呈现玻璃体状态。熔渣中主要成分变化导致熔渣的扩散特性及晶体类型改变,熔体碱性组分增加会促进熔渣结晶。此外,不同晶体种类,晶体大小和形状、固液界面析晶反应、晶体生长速率等均发生变化,从而引起流变特性变化。因此,总结了熔渣中几种常见晶体(钙长石、黄长石和尖晶石)的生长特性,以及晶体对熔渣流变特性的影响。对于非牛顿气化渣,晶体析出种类及对应的晶体生长特性仍不明确,有待进一步研究。通过晶体生长预测和控制来调节熔渣流变行为,将实现炉内液态渣层沿程流动的黏度变化预测,对于优化工程中液态排渣炉内熔渣流动有重要指导意义。

高温低氧燃烧条件下氮氧化物的生成特性

高温低氧燃烧原理是高温空气燃烧技术赖以发展的基础 ,使得高温燃烧条件下的氮氧化物的生成与排放受到大大抑制。为了掌握这种非常规燃烧现象及污染物生成的基本规律 ,采用扩散燃烧模型、热力 NO生成模拟与湍流 N - S方程 ,数值研究了燃烧空间中空气氧浓度对燃烧特性和氮氧化物排放浓度的影响 ,再现了高温与低氧两种条件相结合 ,形成的稳定的低氮氧化物排放的燃烧特性。计算结果与实验数据吻合 ,为发展高温空气燃烧技术提供了理论基础。

流化床中生物质热解气化的模型研究

对水蒸汽和氮气流化条件下 ,流化床内生物质热解气化生成的纯煤气产率及低位热值随反应温度的变化特性进行了研究。在五种生物质原料实验数据的基础上 ,进一步研究了流化床内生物质热解气化生成气体产物的反应动力学模型 ,得到了纯煤气产率和热值的计算公式 ,并推荐了循环流化床条件下生物质热解的计算方法。

大型燃气轮机冷却空气量分配及透平膨胀功计算方法研究

根据大型发电燃气轮机的结构和性能信息,利用ASPEN软件建立了较详细的系统及部件的热力计算模型,对其冷却空气参数及其分配规律进行了推测;以逐级计算冷却空气做功的详细计算方法为基准,在透平压比及排气温度相同的条件下,对使用两种透平进口温度计算透平膨胀功的简化方法进行了比较和分析,展示了不同计算方法得出的功率和效率存在差别的原因;分析结果证明,两种由透平初温计算透平膨胀功的方法对功率的计算结果相似,但根据ISO方法定义的透平进口温度透平膨胀功,相应效率的值更接近透平的级等熵效率,效率意义明确,是一种较理想的简便计算方法。