动力工程学报

锅炉技术

  • 300MW循环流化床锅炉热力特性的研究

    张缦;别如山;姜孝国;蒋红宇;张志伟;付兴金;

    为准确把握300 MW循环流化床(CFB)锅炉的热力特性,针对目前国内3种典型300MW CFB锅炉炉型,从炉膛、外置床的传热机理和传热计算角度出发,对不同炉型的热力特性进行了分析比较.结果表明:3种炉型CFB锅炉的热力特性均可满足蒸汽参数的要求,且热负荷分配合理.

    2009年06期 v.29;No.174 507-511页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K]
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  • 循环流化床锅炉改变床存量的燃烧试验

    杨建华;杨海瑞;岳光溪;

    在1台75 t/h循环流化床锅炉上进行了改变床存量的燃烧试验,在3220~7330 Pa床层压降变化范围内,测试了改变床存量对锅炉负荷能力、炉内轴向颗粒浓度分布以及实际燃烧效率的影响.结果表明:在远低于常规床层压降的条件下,循环流化床锅炉仍能保持满负荷运行,而且燃烧得到改善;在适当控制燃料粒度的条件下,循环流化床锅炉降低床层压降运行不仅可行,还可以使锅炉整体运行性能得到优化,是锅炉设计和运行优化的方向.

    2009年06期 v.29;No.174 512-515+533页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
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  • 300MW锅炉掺烧低灰熔点煤种的应用研究

    赵振宁;佟义英;方占岭;代东;张清峰;李建东;付俊杰;张秀源;王卫东;李侠;赵海峰;王海滨;董绍存;

    为了研究低灰熔点、高挥发分蔚州煤的可用性,根据灰成分对其灰渣类型、粘度和强度特性进行了分析,得出其结渣性仅为"中等偏强",而非"强结渣".通过在300 MW锅炉上掺烧70%以上蔚州煤,连续满负荷运行184 h的掺烧试验,验证了蔚州煤的结渣特性和可用性.结果表明:煤种结渣性不仅取决于灰熔点,还与粘度特性与强度特性有关;确定新煤种结渣性要排除炉内空气动力场的影响;解决锅炉结渣问题需要根据不同的结渣特点对结渣原因进行分析.

    2009年06期 v.29;No.174 516-521+527页 [查看摘要][在线阅读][下载 1033K]
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  • 直流锅炉水冷壁热敏感性的研究

    王为术;毕勤成;朱晓静;马良栋;刘瑞兰;董英斌;

    针对锅炉扰动工况下水冷壁的安全问题,根据汽液两相流阻力分相流模型,建立了直流锅炉水冷壁热敏感系数定量计算表达式,基于C++Builder分析程序研制了水冷壁热敏感特性分析软件.对1100 t/h直流锅炉水冷壁的热敏感系数进行了定量计算,并分析了热负荷、压力、质量流速等因素对流量敏感系数、压降敏感系数和出口焓敏感系数的影响规律.结果表明:在近临界压力区,锅炉热敏感性受外界扰动的影响最为剧烈.研究结果对防止水冷壁爆管,确保直流锅炉安全运行具有重要意义.

    2009年06期 v.29;No.174 522-527页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 电站锅炉三通集箱系统流量分配的数值模拟

    刘进;刘平元;陈朝松;陶丽;张妮乐;王非;丁士发;

    针对大容量电站锅炉中过热器和再热器集箱的径向引入引出三通结构进行了数值模拟,并运用Fluent软件,对稳态工况下径向引入引出三通结构的静压分布特点、流动机理、三通附近区域的流态对流量分配的影响进行了研究.结果表明:强三通效应在主母线方向、侧母线方向体现出不同的特征,主要原因是在三通区域存在3个明显的回流区,其共同作用决定了三通效应的影响模式;分流三通结构在三通附近受回流区的影响,Eu值均出现极小值,此处支管的流量驱动依赖于汇流集箱的压差补充,因而是危险区域,但其影响范围在2D内,故在布置支管时应考虑避开这一危险区.

    2009年06期 v.29;No.174 528-533页 [查看摘要][在线阅读][下载 1806K]
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汽轮机和燃气轮机

  • 9E燃气轮机调峰运行方式对转子寿命和维修周期的影响

    崔世荣;宋敏强;

    结合闸电燃气轮机运行的实践,对GE公司燃气轮机转子寿命和检修规程进行了分析,指出了其局限性.在常规的燃气轮机转子维修周期计算方法的基础上,针对电网要求的AGG调峰运行方式,提出了1种新的变负荷运行维修系数的计算模型.根据该模型推算出的转子维修周期,通过该电厂2台机组的运行和维修实践,验证了算法的正确性.同时,详细地分析了AGG运行方式对燃气轮机主要部件寿命的影响,提出了建议减轻燃气轮机AGG运行强度的理论依据.

    2009年06期 v.29;No.174 534-539+595页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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  • 微型燃气轮机圆筒原表面回热器的性能试验研究

    徐之平;张磊;刘彩赢;王志利;张伟荣;王崇俊;

    对微型燃气轮机圆筒形原表面式回热器的传热与流动性能进行了试验研究.利用计算机控制检测传热性能试验台对该回热器在①两侧流量相等、改变两侧温度及②固定两侧温度,改变系统质量流量的情况下进行了传热性能和阻力性能试验.结果表明:随着质量流量的增加,回热器的传热系数增大,传热量逐渐增加,回热器的两侧压降也增大;在等流量时,回热器两侧的压降有所不同,高压低温侧压降比低压高温侧压降大,但低压高温侧压降增加较快,因此在设计回热器时必须重视两侧压降的变化情况,根据试验结果得出了传热和阻力随工况改变的变化趋势.

    2009年06期 v.29;No.174 540-543+548页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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  • 燃气-蒸汽联合循环的生态学优化

    谢平;黄跃武;

    建立了具有热阻、热漏的定常流布雷顿-朗肯联合循环模型,分析了联合循环功率、效率和生态学指标性能,并对其进行了优化;通过数值计算分析了功率、效率和生态学之间的优化关系,并讨论了热漏对联合循环优化性能的影响.结果表明:最大生态学指标下的效率十分接近联合循环可达到的最大效率,布雷顿-朗肯循环是燃气-蒸汽联合循环的一个特例.分析研究结果为燃气-蒸汽联合循环热机的设计提供了一定的依据.

    2009年06期 v.29;No.174 544-548页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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自动控制与监测诊断

  • 基于α阶逆神经网络解耦的循环流化床锅炉燃烧-汽水系统PSO-PID控制

    董泽;孙剑;张媛媛;韩璞;

    提出了利用α阶逆系统解耦原理构造神经网络α阶逆系统,并对循环流化床(CFB)锅炉的床温定值扰动和主蒸汽压力的定值扰动进行了仿真.结果表明:利用神经网络构造的α阶积分逆系统有效解决了CFB锅炉的燃烧-汽水系统的解耦问题,神经网络逼近非线性函数,积分微分环节表征动态特性,分工明确,结构简单,所需原系统先验知识少,具有工程应用价值.

    2009年06期 v.29;No.174 549-553+564页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 基于智能事例推理技术的凝汽器在线监测和故障诊断系统

    邱凤翔;徐治皋;李旭辉;司风琪;乔宗良;张晓;

    提出了基于知识库和事例推理技术相结合的双背压凝汽器状态监测与故障诊断的方法.通过对凝汽器常见故障特点以及凝汽器主要功能的分析,结合现场经验,建立了以凝汽器真空故障为最高层次的"征兆-原因"层次化结构模型,并由此建立了层次化结构知识库,用于新事例初始化故障智能定位.提出了节点搜索法的事例检索新方法,缩短了事例平均检索时间.介绍了凝汽器在线状态监测与故障诊断系统的体系结构和工作流程.通过某600 MW机组凝汽器现场运行数据和凝汽器故障诊断实例,验证了该方法的有效性,表明系统具有较强的实用价值.

    2009年06期 v.29;No.174 554-558页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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工程热物理

  • 循环流化床烟气脱硫气固两相流动特性的试验研究

    周月桂;彭军;朱贤;张小可;张祚明;王雷;章明川;

    采用三准则相似理论设计了循环流化床烟气脱硫气固两相流动试验台.通过对循环流化床脱硫反应器试验装置内沿高度方向阻力分布和不同高度截面上局部颗粒质量通量的测量,详细地研究了脱硫反应器内气固两相流动规律和内循环特性.结果表明:脱硫反应器阻力主要集中在文丘里管段,而且随着循环物料量和气体流量的增加,系统阻力显著增加;脱硫反应器内气固两相流动呈典型的环核流动结构,边壁下降流颗粒浓度高,中心区域上升流颗粒浓度低,且固体质量回流比率随着脱硫反应器高度的上升而下降.研究结果为循环流化床烟气脱硫系统的设计与放大提供了依据.

    2009年06期 v.29;No.174 559-564页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]
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  • 煤的超临界水热氧化反应动力学及系统热能的研究

    王树众;王亮;公彦猛;陈崇明;张钦明;徐东海;

    在连续式反应器上研究了煤的超临界水氧化反应,考察了反应时间、压力、温度和过氧量对试验效果的影响,并应用热量平衡规律对反应过程产生的热能进行了分析.结果表明:反应温度、停留时间和过氧量是影响超临界水氧化反应的重要因素,氧化反应的程度随着温度的升高及时间和过氧量的增加而加剧;氧化反应对水煤浆浓度的反应级数为1.79,对氧的反应级数为0.28,反应活化能和频率因子分别为(112.3±5.6)×103kJ.mol-1和(4.12±0.35)×102,所建立的反应动力学模型与试验结果的偏差在±9%之内;在试验条件下,系统的热效率可达80%以上;在反应的初始阶段(30~75 s),不完全燃烧热损是系统的主要热损;在反应终了的阶段(75~120 s),"排烟"热损是系统的主要热损.

    2009年06期 v.29;No.174 565-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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环境科学

  • CO2浓度对煤焦燃烧及污染物排放特性影响的试验研究

    段伦博;周骛;卢骏营;李英杰;陈晓平;赵长遂;

    在热重分析仪上进行了燃烧特性试验,考察了CO2浓度对徐州烟煤及其煤焦燃烧特性的影响,并在固定床反应器上研究了CO2浓度对烟煤燃烧过程中气态污染物排放特性的影响.结果表明:在相同O2浓度下,随着CO2浓度的提高,煤及煤焦的着火温度略有上升,燃尽温度明显升高,煤焦的燃尽时间显著延长;SO2排放浓度随时间增加呈双峰析出,其排放量随CO2浓度的提高而减少;NO排放量随CO2浓度的提高而减少;CO排放量随CO2浓度的提高而增加;当温度低于烟煤的燃尽温度时,CO2对煤焦的气化作用使CO排放量大幅增加.

    2009年06期 v.29;No.174 571-575页 [查看摘要][在线阅读][下载 440K]
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  • 管道中亚微米颗粒热泳脱除技术的研究

    周涛;杨瑞昌;胡雨;赵磊;王世超;刘若雷;傅涛;

    通过对设计的实验系统进行测量,得到了亚微米颗粒热泳沉积效率的计算公式.由实验验证:相对于长管,短管可充分利用速度温度正在发展流,从而获得更高的热泳沉积效率.利用逐步递进原则,设计了1种将短管作为热泳除尘段,并和过渡段交替连接的除尘装置.结果表明:在采用8段热泳段的情况下,总除尘率可达到约83.24%.说明利用该原则能设计出可行的脱除亚微米颗粒的除尘设备.

    2009年06期 v.29;No.174 576-579+584页 [查看摘要][在线阅读][下载 401K]
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  • 尿素-石灰湿法烟气脱硝的影响因素

    陈定盛;岑超平;唐志雄;方平;

    研究在现有湿法脱硫设施的基础上进行简单改进即可以实现烟气同时脱硫脱硝的技术,提出了以尿素-石灰溶液为吸收剂的湿法烟气脱硝技术.在试验中采用两级串连的填料塔为主体反应器,考察了吸收剂浓度(尿素/石灰)、空塔气速、吸收反应温度、pH值及添加剂KMnO4对脱硝效率的影响.结果表明:当尿素浓度为5%、空塔气速为0.4 m/s、吸收反应温度为60~70℃、以石灰调节pH为8~9、并添加0.04%KMnO4时,可实现84.8%的脱硝效率.

    2009年06期 v.29;No.174 580-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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新能源

  • 生物质在流化床中热裂解的试验研究

    傅旭峰;仲兆平;肖刚;李睿;

    以稻壳为原料,在自制的小型流化床上研究了生物质快速热解反应温度对生物油产率的影响.结果表明:在450℃、500℃、550℃和600℃4种热裂解温度中,500℃时平均产油率最高为52.87%.对热解产物进行分析发现:生物油是1种复杂的含氧有机化合物和水组成的混合物,几乎包含了所有化学类别的有机物;气体产物中主要以CO、CO2、CH4和C2-C4为主,CO、C2-C4和CH4的浓度随着温度的升高而上升;热解焦样则随温度的升高,其表面形态出现断裂破碎.

    2009年06期 v.29;No.174 585-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • 生物质高温分解产物析出特性的试验研究

    张睿智;罗永浩;段佳;刘春元;陈祎;

    采用TG/MS联用仪对3种典型生物质(玉米秸秆、玉米芯和稻秆)在高温分解过程中气相产物的析出特性进行了试验研究,分析了温度、升温速率、氧浓度、生物质种类对其的影响.结果表明:轻质组分的析出集中于挥发分大量热解的温度区域,而焦油组分的析出没有明显的温度窗口;升温速率对各产物析出的影响有限,随着升温速率的增大,挥发分析出特性指数增大,活化能降低,更易于产物析出;有氧环境更有利于热解温度区产物的析出,相比有氧条件下氧浓度的改变,产物的析出对有、无氧更敏感;3种生物质的产物析出量受挥发分含量的影响由大到小依次为:稻秆>玉米芯>玉米秸秆.

    2009年06期 v.29;No.174 590-595页 [查看摘要][在线阅读][下载 1573K]
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  • 海藻类生物质的热解和燃烧特性的研究

    王爽;姜秀民;王宁;于立军;李祯;何培民;

    研究了多种海藻的燃料特性,利用高温热显微镜观察了海藻的着火方式,并通过热重试验分析了升温速率及粒径对其热解和燃烧过程的影响.结果表明:海藻具有低熔点、易结渣、高灰分、高挥发分和均相着火的特点,其热解、燃烧过程与陆上木质类生物质差异较大,并非每种海藻都适合作燃料;综合考虑焚烧海藻类生物质的最佳方案是流化床低温燃烧方式,但要注意防止锅炉受热面的腐蚀.

    2009年06期 v.29;No.174 596-601页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K]
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材料科学

  • 超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的生长与剥落特性

    黄兴德;周新雅;游喆;赵泓;

    阐述了超(超)临界锅炉高温受热面蒸汽氧化皮的晶粒特点,重点分析了铁素体钢和奥氏体钢蒸汽氧化皮的结构特征及其生成和脱落现律.指出高温受热面蒸汽氧化皮的产生是不可避免的,应进一步研究各种运行条件对氧化皮程度、结构形态和剥落时机的影响,以便从机组的运行方式、检修策略和控制理念等各方面来预测和防止氧化皮的危害.

    2009年06期 v.29;No.174 602-608页 [查看摘要][在线阅读][下载 3202K]
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