动力工程学报

锅炉技术

  • 一种煤粉着火的数学模型——(1)模型的建立

    周屈兰;李娜;赵钦新;徐通模;惠世恩;

    综合考虑影响煤粉气流着火的主要因素,基于锅炉中的能量平衡,建立了煤粉气流着火的数学分析模型.通过对煤粉气流着火的物理过程进行分析简化,引入燃烧器结构、煤种特性、运行工况等重要参数,推导出1个无量纲准则数Co来研究着火温度.结果表明:当Co增大时,煤粉气流的着火特性得到改善;为了使着火准则数Co增大,应减小煤粉粒径,调整燃烧器结构,提高烟气的回流率,并降低二次风率,延缓二次风与一次风的混合.

    2009年07期 v.29;No.175 609-612+626页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K]
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  • 旋流燃烧锅炉炉内温度场优化的数值研究

    匡江红;曹汉鼎;林碧玉;

    采用数值模拟方法对2台600 MW机组旋流燃烧锅炉炉内的空气动力场和温度场进行了分析研究.结果表明:采用旋流燃烧器可改善沿炉膛宽度方向的热偏差状况;运行中增加燃尽风量、减弱二次风旋流强度会导致炉膛出口烟温升高;通过合理组织燃烧器旋向,可使炉膛出口温度场分布更趋于均匀.

    2009年07期 v.29;No.175 613-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K]
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  • 辅助风反切方式在1175t/h锅炉再热器热偏差改造中的应用

    刘平元;陈朝松;张妮乐;刘进;

    国华三河电厂1号、2号锅炉自投运以来,再热器整体和局部超温严重,影响机组的安全经济运行.通过实施基于受控涡量燃烧模式的辅助风(AA)反切改造方案和受热面改造,再热器减温水量大幅减少,同时末级再热器局部超温问题得到有效解决,大大提高了锅炉机组运行的安全性和经济性,获得了良好的经济效益和社会效益.

    2009年07期 v.29;No.175 618-621页 [查看摘要][在线阅读][下载 108K]
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  • 模糊层次分析法在电站锅炉高温腐蚀影响因素定量分析中的应用

    熊小鹤;谭厚章;刘海玉;陈二强;徐通模;

    针对高温腐蚀影响因素间的模糊性和不确定性,采用模糊层次分析法(FAHP)进行试验分析,通过对各影响因素两两间隶属度的判别,并结合现场试验,构造反映人们思维判断与客观事实一致性的模糊矩阵,定量计算出某电站锅炉水冷壁高温腐蚀各影响因素的权重指标,找到了对锅炉水冷壁高温腐蚀影响最大的因素,并进行了针对性的燃烧调整.半年后的停炉检查发现,水冷壁高温腐蚀现象得到了改善.

    2009年07期 v.29;No.175 622-626页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K]
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  • 多工况吻合的两段循环流化床动态仿真模型

    王哲;李政;倪维斗;

    在原有的循环流化床动态仿真数学模型的基础上,替换了虚拟换热器概念,建立了循环流化床炉膛分段数学模型.该模型把炉膛分成上下两段,分别考虑炉膛上下段的燃烧和传热情况,在关键参数的主导因素法的基础上,把主导过程分成快慢过程,从而解耦了物质能量计算.计算结果表明:两段模型保持了一段模型多工况精确吻合的特点,并具有正确的动态特性,更加符合循环流化床的实际运行,同时也为建立双裤衩结构的循环流化床动态数学模型提供了基础.

    2009年07期 v.29;No.175 627-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 循环流化床锅炉一次风室送风口的改进设计

    邹爱红;孙保民;鲍震;

    针对循环流化床锅炉布风板处压力分布不均的现象进行了分析,提出在一次风口处加装散流器式导流装置的改进方案,并利用Fluent软件对改进前后一次风室的流场进行了数值模拟.结果表明:改进前,由于风口与边界之间、2个一次风口之间间距较大,在射流卷吸作用下,一次风入口与边界以及2个入口之间形成较大的回流区,气流向下运动,易抽吸炉渣,影响锅炉的经济性;改进后,一次风室内大回流区变小,在布风板下形成较宽的静压层,在风口附近压力较小,随着气流的扩散,动压逐渐转变成静压,静压力逐渐变大,布风板处压力分布均匀,避免了气流向下的抽吸现象,可有效改善布风板处压力分布不均的问题.

    2009年07期 v.29;No.175 632-634+663页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K]
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汽轮机和燃气轮机

  • 汽轮机空心静叶吹扫性能的试验研究和数值计算

    李春国;王新军;程代京;孙弼;

    在气-液两相流试验装置上研究了汽轮机空心静叶缝隙热气吹扫对二次水滴尺寸的影响,并结合数值方法分析了热气吹扫对叶栅气动性能的影响.试验结果表明:热气流吹扫使二次水滴的尺寸显著减小,尾缘处的缝隙吹扫对减小二次水滴的尺寸最明显,而压力面对二次水滴尺寸的影响最小,并且提高吹扫压比有助于提高吹扫效果.数值分析表明:压力面和吸力面吹扫缝隙后出现严重的流动分离;扩压区增大,使压力损失增大;尾缘吹扫需对叶片尾缘加厚,但这却导致了严重的尾迹损失;热气吹扫造成叶栅效率降低高达4%.

    2009年07期 v.29;No.175 635-639页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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  • 国产首台600MW超临界汽轮发电机组轴系振动特性的研究

    申秀兰;

    采用国际上通用的不平衡响应及共振转速峰值响应灵敏度Q因子,对沁北电厂600 MW超临界汽轮发电机组的轴系振动特性进行了计算、分析和评价.计算结果和运行实测数据表明:该机组轴系连接合理,轴系振动特性良好,无论是轴系无阻尼临界转速,还是轴系不平衡响应及共振转速峰值响应灵敏度Q因子,均符合安全评价标准,是1台安全可靠、经济性好、具有先进水平的600 MW超临界汽轮机.

    2009年07期 v.29;No.175 640-644页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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  • 空冷汽轮发电机转子通风冷却系统的结构优化

    胡晓红;袁益超;刘聿拯;周文铸;马有福;仝庆华;

    以125 MW空冷汽轮发电机转子为研究对象,建立了转子径向通风系统的冷却介质流量分配离散模型,并应用该模型对125 MW空冷汽轮发电机转子径向通风系统进行了结构优化,分析了副槽结构、转子槽楔出风口面积对转子径向风道流量分配的影响.结果表明:在相同入口流量下,副槽截面积越大,径向风道流量偏差越小;转子槽楔出风口面积越小,径向风道流量偏差越小;采用变转子副槽结构及变转子槽楔出风口面积均可使径向风道流量偏差减小.

    2009年07期 v.29;No.175 645-649页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K]
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  • 基于iSight平台的汽轮机低压排汽缸气动优化设计

    王红涛;竺晓程;阳虹;周代伟;杜朝辉;

    采用iSight优化设计平台构建了1个汽轮机低压排汽缸全三维粘性气动优化设计系统,该系统耦合了参数化建模、CFD分析与组合优化技术.采用该系统分别对具有轴对称和非轴对称2种不同结构导流环的汽轮机低压排汽缸进行了气动优化设计.优化后与原型设计相比,具有轴对称导流环的排汽缸平均静压恢复系数提高了21.21%,具有非轴对称导流环的排汽缸平均静压恢复系数提高了45.46%,表明该系统能有效地提高汽轮机低压排汽缸的气动性能.

    2009年07期 v.29;No.175 650-655页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 超微型涡轮中极低展弦比静叶栅流场特性的数值研究

    胡建军;徐进良;曹海亮;郝满晋;

    通过数值求解柱坐标系下三维定常粘性雷诺时均N-S方程,结合RNGk-ε湍流模型和非平衡壁面函数,获得了超微涡轮中极低展弦比静叶栅流道内部的三维稳态粘性流场,揭示了其独特的流场物理特性和气动损失规律.结果表明:超低展弦比涡轮叶栅中存在双二次流现象;尽管超微燃气涡轮静叶栅高度仅为1.3 mm,壁面影响区占叶高的总高度仍不超过3%;叶片的静压载荷主要由中部弧段承担;总压损失主要发生在近壁区,尤其是吸力面近壁区;静叶栅径向各截面最大马赫数并不是出现在主流中央,而是介于主流中央和壁面之间的一个狭小区域,这可能与通道低能二次流与主流的掺混作用有关.

    2009年07期 v.29;No.175 656-663页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]
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环境科学

  • 湿法烟气脱硫系统的脱汞性能研究

    鲍静静;印华斌;杨林军;颜金培;黄永刚;沈湘林;

    通过测量湿法烟气脱硫(WFGD)系统进出口烟气中汞的浓度,考察了采用NH3.H2O、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、CaCO3等5种脱硫剂时系统的脱汞性能,并在脱硫液中添加KMnO4、Fenton试剂、K2S2O8/CuSO4、Na2S进行试验.结果发现:燃煤烟气中气态总汞主要成分是单质汞,二价汞所占比例不超过40%;常规WFGD系统能高效脱除烟气中的气态二价汞(Hg2+),脱除效率高达81.11%~92.60%,而对气态总汞的脱除效率仅为13.27%~18.26%,经WFGD系统后单质汞略有增加;脱硫剂种类对脱汞效果影响不明显,提高液气比有利于提高WFGD系统的脱汞效率;KMnO4、Fenton试剂、K2S2O8/CuSO4和Na2S等添加剂均可提高脱汞效率,但不同添加剂的效果有所不同,其中Na2S效果最为显著,脱汞效率最高可达67%.

    2009年07期 v.29;No.175 664-670页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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  • 循环流化床烟气脱硫工艺中颗粒增湿团聚现象的分析

    董勇;齐国杰;崔琳;马春元;

    在循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)试验台上进行了颗粒增湿团聚的试验研究.通过采集系统沿程不同位置的灰样并进行相应分析,研究了颗粒粒度和形貌变化特性,并分析了颗粒增湿团聚现象及其对脱硫系统、除尘系统稳定运行的影响.结果表明:系统内颗粒增湿团聚明显,而且增湿段上方灰样粘附较多超细颗粒物;增湿颗粒存在超细颗粒团聚体、以较大颗粒为载体的团聚体和包衣结构3种不同的团聚特征.合理利用CFB-FGD工艺作为预处理措施,能够实现超细颗粒物团聚长大,有利于超细颗粒物的脱除.

    2009年07期 v.29;No.175 671-675页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K]
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  • 钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化协同捕捉CO2/SO2技术的研究进展

    陈惠超;赵长遂;李英杰;

    采用钙基吸收剂的循环煅烧/碳酸化反应协同捕捉煤燃烧产生的CO2/SO2是最具工业应用前景的近零排放技术之一.通过对钙基吸收剂碳酸化捕捉CO2的研究状况及其改进方法进行总结,对钙基吸收剂同时碳酸化和硫酸化的最新研究成果进行了阐述和分析,探讨了提高钙基吸收剂碳酸化和硫酸化能力的措施或方法,为燃煤近零排放技术提供有益参考,同时指出了钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化协同捕捉CO2/SO2工艺方面亟待解决的问题.

    2009年07期 v.29;No.175 676-682页 [查看摘要][在线阅读][下载 503K]
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能源系统工程

  • 氢-氧联合循环效率的主要影响因素分析

    徐鸿;荆汝林;倪维斗;郭小丹;

    在分析基本联合循环的基础上,提出了氢-氧联合循环系统,分析了影响氢-氧联合循环效率的主要因素.结果表明:随着最高温度和最高压力的提高,循环的热效率也不断提高,在温度为1700℃、压力为30 MPa时,效率可达到62%;中压燃气透平的膨胀比以及膨胀比的分配都存在1个最佳值,在温度为1 500℃、压力为30 MPa时,中压燃气透平最佳膨胀比为8.0左右,效率可达到60.5%,此时最佳膨胀比分配值为1.43;最佳膨胀比的分配在亚临界区域随着总膨胀比的升高而降低,在超临界区域随着总膨胀比的提高先降低后升高,在总膨胀比为30左右的时候出现拐点;通过对回热和再热系统参数的优化,氢-氧联合循环可以达到更高的热效率.

    2009年07期 v.29;No.175 683-687+702页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 输运床气化炉IGCC系统在不同净化方案配置下的热力性能比较

    周贤;王波;张士杰;肖云汉;

    以输运床气化炉和E级燃气轮机为基础,构建了采用湿法除尘+低温脱硫、干法除尘+低温脱硫、干法除尘+中温脱硫和干法除尘+高温脱硫等4种净化方案的整体煤气化联合循环(IGCC)系统.应用输运床气化炉平衡模型和燃气轮机变工况模型,在相同的NOx排放标准和燃气轮机阀站煤气进气温度的条件下,对采用不同净化工艺方案的输运床IGCC系统的热力性能进行了计算和比较.结果表明:采用干法除尘+中温脱硫净化方案的输运床IGCC系统的供电效率为42.22%,比采用湿法除尘+低温脱硫方案的IGCC系统高1.34%;燃气轮机煤气进气温度的升高有利于提高IGCC系统的供电效率.

    2009年07期 v.29;No.175 688-693页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
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  • 气化参数对IGCC系统中气化炉性能的影响

    王颖;邱朋华;吴少华;李振中;王阳;庞克亮;陈小利;

    首先单独对气化炉出口合成气成分含量进行核算,计算结果与文献基本吻合.然后建立200 MW级整体煤气化联合循环(IGCC)系统模型,对基本参数下的IGCC系统进行计算,得出整个系统的性能参数.最后对不同气化参数温度、水煤浆浓度、氧气浓度、O/C比的气化炉性能及其整个IGCC系统效率进行比较,分析不同气化条件下的合成气成分体积含量、冷煤气效率、有效气(CO+H2)体积含量、比氧耗、比煤耗及整个IGCC系统效率的变化.结果表明:提高水煤浆的浓度,有利于提高气化炉的冷煤气效率;气化温度对IGCC系统性能影响较大;提高氧气浓度有利于提高气化冷气效率和系统的效率,本系统对应的最佳O/C比为1.02左右.

    2009年07期 v.29;No.175 694-698页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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材料科学

  • 镍基合金C276高温拉伸力学性能的试验分析

    毛雪平;王岗;张立殷;徐鸿;陆道钢;

    在500~650℃高温条件下对镍基合金C276进行了拉伸力学试验.为了准确分析该材料的力学性能,采用真实应力、应变对试验数据进行了处理,分析了温度对弹性模量、屈服应力、断裂强度以及延伸率的影响,给出了该材料在真实应力、应变下各温度的应力-应变硬化系数,以及屈服强度和断裂应力随温度变化的关系曲线.结果表明:镍基合金C276在高温下具有屈服流变现象和良好的塑性.

    2009年07期 v.29;No.175 699-702页 [查看摘要][在线阅读][下载 122K]
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  • 汽轮机叶片钢高能微弧沉积316L不锈钢涂层的试验研究

    陈荐;戎雪坤;何建军;王钊;李石德;任延杰;

    利用高能微弧沉积方法在汽轮机叶片材料2Cr13钢上制备316L涂层,对基体材料和沉积层结合界面的显微组织、成分、硬度和耐腐蚀性能进行了研究.结果表明:沉积层和基材界面处发生了Cr、Fe、Ni、Mo元素扩散,且各元素的浓度呈梯度变化,沉积层和基体材料的结合为冶金结合,结合界面致密;从基体到沉积层的硬度值逐渐过渡,提高了沉积层与基体的结合强度;沉积涂层耐腐蚀性能明显优于基材.研究成果为汽轮机叶片微缺陷的修复以及表面强化提供了理论依据.

    2009年07期 v.29;No.175 703-706页 [查看摘要][在线阅读][下载 1121K]
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