潮汐能真空泵工作特性与抽气能力

理论分析和模拟实验表明连续式潮汐能虹吸真空泵具有可靠的工作原理和工业化利用价值。利用3.5 m高落差可在7.5 kPa(绝压)抽气压力下达到大于 2×10^-5 kg·(kg海水)^-1的抽气能力,用作冷却介质的海水可先用于真空抽气,3070 t·h^-1海水流量即可满足900 MW压水堆核电站汽轮机凝汽器7.5 kPa(绝压)下61.4 kg·h^-1真空抽气负荷,取代额定功率132 kW的机械真空泵。抽气能力随真空抽气压力上升而增加,其上限受气液两相动量传递速率或气体最大动量流率限制,应使海水流速大于该极值点的对应值以避免虹吸中断。光滑管且无局部阻力损失的理想工况抽气效率可达0.6,但随局部阻力损失增加而锐降,设计和应用要尽量避免管路阻力元件对气液两相流造成的局部阻力损失,使潮汐能真空泵的工作点位于高效区。     

运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响分析

介绍了“低压缸零出力技术”的工作原理及热力系统，并针对运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响进行了详细分析。结果表明：机组在低压缸零出力工况下运行时，在主蒸汽流量为1961.0t/h情况下，运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa，低压缸容积流量则由3387137m³/h增长到5449587m³/h，供热负荷由862.4MW增长到899.0MW，机组发电煤耗由198.7g/(kW·h)降低到186.0g/(kW·h)；在主蒸汽流量为1861.3t/h情况下，运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa，低压缸容积流量则由3391026m³/h增长到5446086m³/h，供热负荷由821.9MW增长到858.6MW，机组发电煤耗由201.7g/(kW·h)降低到187.0g/(kW·h)。可见机组在低压缸零出力工况下运行时，通过增加低压缸的容积流量，会增强低压缸运行的安全性，因此通过适当降低机组运行背压，有利于改善机组运行的安全性，并且能够降低机组的发电煤耗，提高机组的经济效益。     

干湿联合冷却系统技术发展现状及展望

冷却系统在工业生产过程中起着至关重要的作用。湿冷系统或空冷系统都有比较明显的优缺点,湿冷机组虽然热经济性高,但耗水量大,而我国的水资源相对紧张。空冷也有很多棘手的问题有待解决,如投资非常大,受环境温度等条件的限制多。干湿联合冷却系统同时兼顾干冷系统和湿冷系统优点,是煤化工、石油化工、电力等行业冷却系统的发展趋势。本文基于空冷系统和湿冷系统的发展,对干湿联合冷却系统的形成和分类进行了综述。着重阐述了干湿冷却系统模型、主要设备、系统优化等研究方向的国内外最新现状。在此基础上,对节水消雾、露点冷却和其他应用于干湿联合冷却系统的技术进行了综述,并对进一步值得研究的重点方向进行了展望,为干湿联合冷却系统的理论研究、工程实践、系统运行提供参考。     

330MW锅炉配风方式对NOx排放浓度和锅炉经济性的影响分析

针对某电厂330MW锅炉进行了配风方式及总风量的研究,分析了配风方式及总风量的变化对NO_x排放浓度和锅炉经济性的影响。结果表明：在机组负荷一定的条件下,改变配风方式,当机组负荷为250MW时,工况T2与工况T1的锅炉效率相差不多,NO_x排放浓度下降了40mg/m³;当机组负荷为300MW时,工况T4比工况T3的锅炉效率高了0.28%,NO_x排放浓度下降了20mg/m³。在机组负荷及其他运行参数基本不变的条件下,改变总风量,当机组负荷为300MW时,工况T6比工况T5的锅炉效率高了0.19%,NO_x排放浓度下降了40mg/m³;当机组负荷为250MW时,工况T9比工况T7的锅炉效率高了0.16%,NO_x排放浓度升高了40mg/m³。当机组负荷为190MW时,工况T12比工况T10的锅炉效率高了0.24%,NO_x排放浓度下降了60mg/m³。     

生物转鼓反应器氧转移特性及运行效能

采用一种研制的新型生物转鼓反应器(RDBC),内部装填MBBR悬浮填料,通过调节浸没深度和转速可实现厌氧、缺氧、好氧等工况条件下运行,其氧总体积传质系数K_La可达25.87 h^-1,动力效率可达228.62g·(kW·h)^-1。利用生物转鼓分段进水后置反硝化工艺处理模拟生活污水,结果表明:在进水流量6 L·h^-1(HRT 18 h),好氧生物转鼓反应器浸没高度比2/3、转速8 r·min^-1、DO 3.0 mg·L^-1,缺氧生物转鼓反应器浸没高度比5/6、转速4 r·min^-1、DO 1.0 mg·L^-1,进水流量分配比3:1,进水COD、NH₄⁺-N和TN浓度平均值分别为385.0、38.0和38.0 mg·L^-1时,COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别达到90.4%、93.7%和80.9%,出水水质可满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准要求。     

苯酚对污水生物脱氮系统亚硝积累及污泥性能的影响

采用SBR缺氧/好氧反应工艺,研究了不同苯酚浓度对脱氮过程中亚硝积累与污泥性能的影响。结果表明,苯酚浓度在0~90 mg·L^-1变化时系统出现2次明显亚硝酸盐积累,最终稳定维持在70%±5%,低浓度(0~30 mg·L^-1)系统亚硝酸盐积累恢复是微生物改变自身结构及分泌胞外聚合物导致;高浓度(60~90 mg·L^-1)苯酚条件下亚硝积累是由于苯酚对AOB(ammonia-oxidizing bacteria,氨氮氧化细菌)和NOB(nitrite-oxidizing bacteria,亚硝酸氧化细菌)抑制作用引起的微生物种群改变形成。氨氮氧化速率和氮氧化物生成速率由10.85 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1和10.12 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降低至2.79 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1和2.32 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,亚硝酸盐积累率和氮氧化物生成速率呈现负相关性,与苯酚浓度呈正相关;荧光原位杂交表明苯酚的抑制使得硝化菌群结构发生了变化,AOB 相对数量由2.80%增加为9.30%。苯酚的可降解性使得系统污泥浓度由2500 mg·L^-1左右上升至5870 mg·L^-1。当EPS(extracellular polymeric substances,胞外聚合物)总量由67.20 mg·(g VSS)^-1减少至32.10 mg·(g VSS)^-1时,SVI从165 ml·g^-1降到50 ml·g^-1。亚硝酸盐积累、丝状菌和胞外聚合物是引起活性污泥系统SVI变化的原因,其中NAR影响最大,丝状菌次之。     

空冷凝汽器灰垢费用评估与最佳清洗周期优化

空气悬浮颗粒物易积聚在空冷凝汽器（空冷器）翅片通道内形成灰垢,其低导热性严重降低了空冷器换热性能,影响空冷机组安全性和热经济性。以灰垢造成年累计损失费用最小为目标,基于产品损失和清洗维护费,提出一种空冷器灰垢最佳清洗周期优化算法,联合冗余面积费,构建灰垢费用评估计算模型,以某600 MW直冷机组参数为例,通过现场在线监测的实验数据建立灰垢热阻的降率预测模型。实例分析表明：600 MW直冷机组最佳清洗周期为28.3 d,年均清洗8次,单位容量机组年累计灰垢费用为4528.3元·MW^-1·a^-1,2014年底全国直冷机组1.43亿千瓦计,年累计灰垢费用为6.48亿元·a^-1,与当前现场年均清洗2次工况比较,最佳清洗周期优化后可节约2868.1元·MW^-1·a^-1,全国年累计节约灰垢费用4.1亿元·a^-1。     

太阳辐射对电站直接空冷系统运行的影响

对我国西北地区某135MW直接空冷机组的凝汽器的全年太阳辐射进行计算,对相应空冷凝汽器运行的影响进行了理论分析,并在假定汽轮机排汽量不变、环境温度为月平均日温度的条件下,根据21年(1979～2000)间数据统计,得到太阳辐照量对空冷凝汽器热负荷与背压的影响变化规律:凝汽器的表面方位角的变化对由太阳辐射引起的月平均附加热负荷的影响比较小;1～5月期间由太阳辐射引起的月平均附加热负荷升高,5月时达到最大值,为371.75kW,而后逐步降低,其变化趋势与全年月平均日日照时数的变化趋势基本一致;假定方位角为零时,相同环境温度下凝汽器由太阳辐射引起的月平均附加热负荷增加而导致背压变化在1～7月间增加,7月时达到最大值,为0.2097kPa;8～12月相应的背压变化会减弱,其变化趋势与全年月平均日环境温度的变化趋势大致相同,这说明背压主要受环境温度的影响。     

间接空冷凝汽器喷雾降温过程分析与应用

为了适应在夏季高温环境下,间接空冷机组带较高负荷发电,可釆用喷雾降温的方法作为尖峰度夏措施。本文介绍了间接空冷机组喷雾降温过程的工作原理,分析了雾滴在空气入口处进行湿热交换的过程和影响喷雾降温效果的主要因素。以国产某单台330MW间接空冷机组为例,为其设计了一套喷雾降温系统,经使用,冷却降温效果显著。     

热负荷分配比例对抽凝-背压供热机组能耗影响

抽凝-背压供热模式是实现能量梯级利用、降低火力发电煤耗的有效途径,研究不同室外温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗的影响,确定最佳热负荷分配比例,是抽凝-背压供热机组节能降耗的核心问题之一。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW抽凝-背压供热机组为研究对象,分析了供热期不同温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例不同时机组的发电功率及煤耗。结果表明：对于抽凝-背压热电联产机组,并非供热凝汽器热负荷比例越高而发电功率越高,供热期不同阶段,机组发电功率随供热凝汽器热负荷变化呈现不同规律;相同室外温度下,供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗影响很大,凝汽器热负荷比例不同时,其极差最小值和最大值分别为2.02g/（kW·h）和5.50g/（kW·h）。     

基于粒子群算法的车用柴油机有机朗肯循环系统运行参数优化

为了有效回收柴油机排气余热能,通过实验研究了一台车用柴油机排气能量变化规律,进而设计有机朗肯循环(ORC)系统回收该柴油机的排气余热能,并基于粒子群算法,以净输出功率和(火用)效率为目标函数,选取蒸发压力、过热度和膨胀机膨胀比为优化变量,对ORC系统的运行参数进行了优化研究。优化结果表明,在柴油机不同运行工况条件下,存在最佳的蒸发压力、过热度和膨胀机膨胀比,从而使ORC系统的净输出功率和(火用)效率最优。根据运行参数优化结果,分析了ORC系统和车用柴油机-ORC联合系统(联合系统)的性能。研究结果表明,当柴油机转速为2200 r·min^-1,转矩为1215 N·m时,ORC系统的净输出功率可达30.61 kW,联合系统的有效输出功提升率(POIR)可达9.86%;当柴油机转速为1200 r·min^-1,转矩为1131 N·m时,联合系统的有效燃油消耗率(BSFC)为175.0 g·(kW·h)^-1。     

冷却水流量对ORC系统性能影响的实验研究

采用自主研发的单螺杆膨胀机作为机械动力,实验研究了冷却水流量对ORC余热发电测试系统及单螺杆膨胀机性能的影响。实验结果表明：当冷却水流量从8 m³·h^-1升至19 m³·h^-1时,单螺杆膨胀机输出功和轴效率分别从4.31 kW、36.38%增至5.15 kW、41.1%,分别增加了19.5%、13%。针对本实验系统,在考虑润滑油泵、工质泵、冷却水泵和冷却塔风扇等所有系统辅机功耗之后,当冷却水流量为12 m³·h^-1时,系统净输出功和系统净效率达到最大值,分别为2.44 kW和2.47%。通过研究冷却水流量对ORC系统性能的影响,为ORC冷却系统的设计和优化系统性能提供重要的实验依据。     

30t·d-1低温多效海水淡化装置中试试验

引言缺水问题已经是一个世界性问题,与跨流域调水、蓄水、开采地下水等解决水资源短缺的传统措施相比,海水淡化是一种可持续、长久解决水资源缺乏的方式。我国是一个海洋大国,在11个沿     

泵驱动回路热管能量回收装置性能的影响因素

提出一种泵驱动回路热管能量回收装置,用于回收公共建筑空调系统排风的能量,降低处理新风的能耗,并搭建实验平台,测试该装置在两种工况下的性能,分析工质质量流量、换热器换热面积和换热器迎面风速3种因素对装置换热量、温度效率和性能系数的影响,得出质量流量、换热面积和迎面风速的最优值。结果表明,夏季工况下,质量流量250 kg·h^-1,换热面积58.0 m²,迎面风速1.8 m·s^-1时,装置的换热量为4.09 kW,性能系数为9.26;冬季工况下,质量流量300 kg·h^-1,换热面积58.0 m²,迎面风速1.8 m·s^-1时,装置的换热量为6.63 kW,性能系数为14.20。     

Gas separation using sol-gel derived microporous zirconia membranes with high hydrothermal stability☆

A microporous zirconia membrane with hydrogen permeance about 5 × 10?8 mol·m?2·s?1·Pa?1, H2/CO2 permselectivity of ca. 14, and excellent hydrothermal stability under steam pressure of 100 kPa was fabricated via polymeric sol–gel process. The effect of calcination temperature on single gas permeance of sol–gel derived zirconia membranes was investigated. Zirconia membranes calcined at 350 °C and 400 °C showed similar single gas permeance, with permselectivities of hydrogen towards other gases, such as oxygen, nitrogen, methane, and sulfur hexafluoride, around Knudsen values. A much lower CO2 permeance (3.7 × 10?9 mol·m?2·s?1·Pa?1) was observed due to the interaction between CO2 molecules and pore wall of membrane. Higher calcination tem-perature, 500 °C, led to the formation of mesoporous structure and, hence, the membrane lost its molecular siev-ing property towards hydrogen and carbon dioxide. The stability of zirconia membrane in the presence of hot steam was also investigated. Exposed to 100 kPa steam for 400 h, the membrane performance kept unchanged in comparison with freshly prepared one, with hydrogen and carbon dioxide permeances of 4.7 × 10?8 and~3 × 10?9 mol·m?2·s?1·Pa?1, respectively. Both H2 and CO2 permeances of the zirconia membrane de-creased with exposure time to 100 kPa steam. With a total exposure time of 1250 h, the membrane presented hydrogen permeance of 2.4 × 10?8 mol·m?2·s?1·Pa?1 and H2/CO2 permselectivity of 28, indicating that the membrane retains its microporous structure.     

硝酸提浓改造过程中高效NH3-SCR脱硝催化剂开发及工业应用

针对硝酸工业装置尾气特点研究开发NH_3-SCR脱硝催化剂,在空速40 000 h~(-1)和入口NOx浓度1 000×10~(-6)条件下,NH_3-SCR脱硝催化剂最佳反应温度为370℃,NOx出口浓度20×10~(-6),脱除率达98%。经过1 000 h寿命评价,脱除率超过95%,脱硝催化剂表现出良好的活性。根据实际需要进行条型和蜂窝型脱硝催化剂工业生产,条型和蜂窝型脱硝催化剂均能满足硝酸装置提浓改造后尾气NOx浓度增加的要求,催化剂效率高,装填量小,系统压降小,NOx出口浓度20×10~(-6),条型脱硝催化剂反应器压降4.5 kPa,蜂窝型脱硝催化剂反应器压降2 kPa。     

一种发电和天然气再液化相结合的LNG冷能利用系统

针对冷能回收再利用问题,提出了一种结合LNG和燃煤废气发电与天然气再液化的冷能利用系统并对系统进行了改进。对原系统和系统改进部分进行了热力学计算,详细分析了蒸发压力、蒸发温度对系统热力性能的影响,分析了天然气液化率对系统净输出功的影响,确定了发电循环的最佳蒸发压力、蒸发温度及天然气液化率的范围。结果表明：以回收1000 kg·h^-1的LNG冷量（火用）计算,发电系统最大净输出功为69.6 kW·h,系统冷（火用）回收效率为41.43%;液化系统LNG液化率最大值为24%;系统改进后,发电系统净输出功和冷（火用）回收效率提高了17.85%,液化系统LNG液化率提高至28%。为日后LNG气化供气过程中的冷能利用提供一种新的思路。     

制氢装置用深度脱硫剂的开发

针对大型制氢装置原料天然气中含硫的新要求,通过实验室试验和工业试应用,开发出一种深度脱硫剂产品。该深度脱硫剂在(330~380)℃和空速不大于2 000 h~(-1)条件下,与有机硫加氢催化剂配套使用,可将气体中的总硫净化度由100×10~(-9)提高至低于20×10~(-9)的水平。