1000 MW燃煤机组湿法脱硫装置氧化系统运行优化

针对石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术应用过程中存在的变负荷变SO₂质量浓度条件下氧化风过量、氧化系统运行能耗高的问题，建立基于强制氧化和自然氧化过程机理的脱硫装置氧化过程模型，分析烟气中O₂体积分数、气泡直径、液滴粒径、反应增强因子等关键参数对强制氧化率和自然氧化率的影响规律.提出基于脱硫装置氧化过程模型的氧化系统实时运行优化方法，在1 000 MW机组脱硫装置上开展工业验证研究.结果表明，模型计算的四价硫变化量均方根误差不超过0.15 mol/m³.随着机组负荷在520 MW到1 000 MW之间变化，自然氧化率为10%～35%，氧化风需求量为107～360 m³/min.相比于按额定功率运行，氧化系统实时运行优化方法能够在保证脱硫装置氧化率的前提下降低23.7%的能耗.     

变参数下的空气喷枪涂层厚度分布建模

首先分析了影响空气喷枪涂层厚度及喷涂机器人作业过程中的可调和常变因素,然后利用BP神经网络方法对平板直行喷涂实验获得的实验数据加以拟合,建立以喷涂距离、喷枪移动速度、喷枪流量和测量点与喷枪轴线距离作为输入的喷枪喷涂模型。与传统模型相比,该模型用相对少量的实验数据就可以预测不同喷涂距离、喷枪移动速度和喷枪流量下的涂层厚度分布。实验数据表明,该模型准确、有效。     

湿法烟气脱硫系统脱硫效率的影响因素

基于非稳态理论建立了电站石灰石 石膏湿法烟气脱硫（WFGD）系统模型,模型分别描述了喷淋塔吸收段和氧化段的工艺过程.对于吸收段,建立了液滴运动、SO2吸收、石灰石溶解和石膏结晶4个子模型;对于氧化段,根据物料平衡建立守恒方程.针对国内某300 MW机组脱硫系统,采用数值计算方法求解模型.模型计算结果表明,浆液pH值与液气比的提高以及烟气流速与入口SO2质量浓度的降低能够提高脱硫效率.模型计算结果与测量结果吻合较好.根据分析结果,对300 MW机组WFGD系统而言,建议pH值取5.4～5.6,液气比取16～18,烟气流速取3.5 m/s左右.     

FGD氧化空气管堵塞折断原因分析及处理

锅炉石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置（FGD）氧化空气管的堵塞与折断是火电厂普遍存在的难题.统计分析一300 MW火电厂的FGD运行情况,氧化空气管的堵塞与折断降低了吸收塔浆液池中的亚硫酸钙的氧化效率,使浆液中可溶性亚硫酸盐的浓度增大,加剧吸收塔内壁结垢;同时导致石灰石利用率下降,石膏纯度降低与石膏脱水困难,FGD效率下降.并分析了氧化空气管堵塞与断裂的原因,提出了解决办法,对提高FGD装置运行的经济性和安全性有一定参考意义.     

烟气脱硫中亚硫酸钙的氧化动力学分析

烟气脱硫中亚硫酸钙的氧化程度直接影响到烟气中的最终脱硫量,但其速率表达式的研究结果存在一定差异.采用内径为1.2 m,高为1.2 m的反应器氧化实验装置进行了亚硫酸钙的非催化氧化实验,实验所得亚硫酸氢根离子的反应分级数约为1,溶解氧的反应分级数约为0,氧化反应的活化能为69.85 kJ.mol-1.结合菲克定律及双膜理论建立了烟气脱硫亚硫酸钙的氧化过程动力学模型.利用模型计算得到亚硫酸氢根离子反应分级数约为1,溶解氧反应分级数约为0,氧化反应的活化能为65.72 kJ.mol-1.实验结果表明,所建模型精度高,相对误差为5.91%.     

城市垃圾渗滤液烟气脱硫体系气液吸收与解吸过程的数学模拟

针对垃圾渗滤液烟气脱硫体系气液吸收和解吸过程反应复杂的特性,基于经典双膜传质理论,建立了填料塔内湿法烟气脱硫模型,包括填料塔反应器模型和烟气SO2在垃圾渗滤液中吸收并伴随氨的解吸过程的数学模型。模型将系统内复杂的多组分反应分解为独立的离子反应,从而在确定的独立反应的条件下,可使模型的数值求解不依赖于特殊的假设条件以及可变的操作条件。根据工艺研究的实验条件对模型赋初值,结合模型参数估值确定适宜的边界条件,采用Maple 8.0对模型方程进行求解,得到了液膜内各组份的浓度分布特性曲线,以及气相分压、pH值、传质阻力、传质速率、吸收增强因子等沿塔高的分布特性,结果表明模型预测结果和实验结果吻合良好。所建立的模型为本工艺过程和其它湿法烟气脱硫过程的传质-反应现象提供了一个定量的理论分析和工程设计基础。     

有机酸添加剂对湿法脱硫影响的实验研究

分别以CaO、CaCO3和MgO为吸收剂,研究了苯甲酸和草酸作为有机添加剂对湿法烟气脱硫的影响,并讨论了其机理,实验结果表明,有机酸添加剂能减缓脱硫液pH值的降低过程,能在较低的pH水平得到较高的脱硫率;吸收剂的溶解度越小,其缓冲效果也越明显,CaCO3作脱硫剂时有机酸添加剂的效果优干CaO和MgO。实验结果为有机添加剂在湿法脱硫中的应用提供了理论依据。     

直馏柴油催化氧化脱硫工艺中试研究(Ⅰ)

针对柴油加氢脱硫技术设备投资和操作费用高,柴油H2O2氧化脱硫技术又存在氧化剂价格高、柴油收率低和有含硫污水排放等技术经济问题,开发了一种新型直馏柴油催化氧化脱硫方法,在此为其中试试验研究.直馏柴油催化氧化脱硫中试装置由催化氧化反应、催化剂再生回收、萃取脱硫与萃取剂回收等四个单元组成;反应器为静态混合反应器;在建立的中试装置上对直馏柴油催化氧化脱硫操作条件进行了优选实验:在表观停留时间3～5 min、反应温度60℃、反应物料循环量1 000 L/h、氧化催化剂/柴油体积比为0.24和柴油/萃取剂体积比为2.5的最佳实验操作条件下,成品柴油的硫含量从2 273 μg/g降到106 μg/g,柴油硫含量符合欧洲Ⅱ类柴油标准(≤300 μg/g),脱硫率达到95.34%,柴油收率为97.23%.     

湿法烟气脱硫锰催化对亚硫酸钙氧化的影响

采用机械搅拌槽式反应器,研究了湿法烟气脱硫环境下锰催化对亚硫酸钙氧化的影响.模拟实验得出湿法烟气脱硫环境下亚硫酸钙的锰离子三相催化氧化遵循并行反应机理,锰离子的催化氧化反应对Mn2+浓度是0.5级.浆液量浓度小时,反应速率受锰离子浓度控制,而不是非催化氧化受亚硫酸钙溶解速率的控制.反应器内pH值为5.0、浆液量浓度＞50 mol/m3时,Mn2+催化作用不增强氧化反应速率.反应器内pH值为5.5、浆液浓度＞55 mol/m3时,1 mol/m3的Mn2+催化作用使亚硫酸钙的氧化从非催化氧化的受溶解度控制转变为受氧的扩散传质的控制.     

湿法烟气脱硫产物中石膏含量的镜像和热重实验研究

采用镜像分析和热重分析方法对五种湿法烟气脱硫产物的物理结构和化学成分进行了实验研究,分析结果表明,脱硫产物中石膏含量较高,中间产物含量偏高,改进氧化系统增强氧化效果可得到满足工业和民用的石膏。采用热重分析方法可以方便快捷地对脱硫产物的主要化学成分进行分析,为石膏产物的分析方法提供一个新的途径和技术。     

电性距离矢量和神经网络用于三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂的QSAR研究

为了研究三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂对乙酰乳酸合成酶(aceto lactate synthase,ALS)抑制活性(pI50)的定量构效关系,以电性距离矢量(Mk)表征了31种三唑并嘧啶磺酰胺类化合物的分子结构;利用最佳变量子集回归的方法建立了含有6个参数(M2、M10、M14、M15、M67、M85)的QSAR模型.该模型的相关系数R及交叉验证相关系数RCV分别为0.911、0.887,具有良好的稳健性和预测能力;以此6个参数为人工神经网络输入层,设定6∶3∶1的网络结构,构建人工神经网络的BP算法模型,相关系数R提升为0.988.结果表明:影响三唑并吡啶磺胺类除草剂抑制活性pI50的主要因素是-CH3、-CH2-、>C-、-O-、>N-及-X(-F,-Cl)等分子结构单元,且pI50与M2、M10、M14、M15、M67、M85呈现良好的非线性关系,为设计高活性的ALS抑制剂提供理论依据.     

室内氡浓度的非线性分析

氡是一种天然放射性气体,其中室内氡与人类健康密切相关,室内氡浓度成为公众关注的问题之一。假定室内外空气中氡及氡子体均一混合的前提下,推导出一个关于室内氡浓度计算的模型,据此计算室内氡浓度。结果表明：室内氡浓度随时间和通风量系数的增加,趋向一个稳定的值,最终达到室内外氡浓度平衡。该模型计算出的室内氡浓度理论值（6.35~40Bq/m3）与任天山和王玫等的实测结果（6~50Bq/m3）一致,表明模型可靠。     

大空间建筑火灾空气升温经验公式

针对大空间火灾下空气温度场的研究相对匮乏的现状,通过FDS程序模拟火灾场景,对大空间火灾空气升温过程进行研究,并且考虑了烟气排放对温度场的影响.建立了时间相关的温度场数学模型.采用MATLAB程序非线性拟合方法,求出相关参数和拟合效果的评价函数——相关系数的平方(R2).确定空气升温速率系数r和平衡温度θm为反应空间温度场特性的主要参数.数值模拟计算得出的升温曲线与所采用的数学模型的R2达到0.95以上,证明该数学模型形式简单实用,且具有较高的可信度.     

基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器铁心磁场的分析

针对磁饱和式可控电抗器铁心,应用大型有限元软件ANSYS,建立铁心和空气隙的模型,对铁心磁场进行分析,并对铁心空载损耗进行了计算.以220V,600VA磁饱和式可控电抗器为例,给出了铁心内部磁场分布图以及铁心空载损耗的计算值.将铁心内部磁场与理论磁场及铁心空载损耗的计算值与理论值进行比较,结果表明该模型具有较高的准确度,可以满足磁饱和式可控电抗器的工程设计要求.     

Investigation on mechanical exhaust of cabin fire in large-space building

A calculation model for mechanical exhaust rate in large-space building in the case of cabin fire is proposed through theoretical analysis. Full-scale hot smoke tests are then performed to study the cabin fire spreading to large-space building at different air change rates (ACH). The result indicates that under the standard prescribed ACH, the effective air heights in the large spaces are respectively 6, 4 and 2 m in the case of cabin fires of 0.34, 0.67 and 1 MW. Numerical experiment has been conducted using self-developing two-zone model. The smoke control efficiency is compared by varying the large space’s air change rate in the case of cabin fires ranging from 0.25 to 4 MW. The calculation results show that the air change rates are respectively 3, 6, 10 and 10 ACH when the smoke layer is kept above 5 m, indicating that the centralized exhaust rates far exceed the standard prescribed value. To address this problem, a set of subsidiary distributed mechanical exhaust installing in the cabin with high fire loads is proposed. The simulation shows that both from the safety and economy point of view, the adoption of subsidiary distributed cabin exhaust design may effectively reduce the demand of designed air change rate for large-space building. Supported partially by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50674079 and 50579100)     

基于房间空调器使用率与设置温度监控数据的能耗预测模型

住宅建筑中空调能耗极大程度上受到人员行为的影响，对空调能耗进行预测的关键在于准确预测人如何调节空调。虽然ASHRAE以及其他一些导则建议了人员在室时刻表用于建筑能耗评估，但人员使用空调的行为存在地区差异并随时间变化。基于实时监测获得的2016-06-01-2016-08-31的大量数据，统计分析夏季卧室与客厅房间空调器能耗的人员行为因素，主要包括房间空调器的设定温度、空调使用率等。基于统计分析，探究了空调使用率与室外日平均温度的关系，结果表明，两者呈"L型曲线"关系，说明该人群对空调依赖较高，当室外温度处于较低水平时，仍有部分居民使用空调。基于空调使用率建立优化的能耗模拟模型，基于设置温度、室外日平均温度、运行时长等建立能耗预测模型。验证结果表明，基于使用率模式为"L型曲线"的能耗模拟模型以及结合设置温度等的能耗预测模型比传统空调使用模式的模拟结果更接近实测值。     

微粒羽流自由降落过程特性的探讨

根据自由下落微粒羽流的运动特征,对微粒羽流自由下落过程中卷吸空气的机理进行初步分析,应用Tomom i给出的混合微粒模型及Ogata给出的单微粒模型与环境空气卷吸量实验值进行对比分析.结果表明,混合微粒模型对环境空气卷吸量的模拟值与实验值有较好的吻合性,而Ogata给出的单微粒模型预测值低于实测值.实验结果表明,环境空气卷吸量随着微粒羽流下降高度的延伸而增加,随着微粒流中微粒的密度及粒径的增大而减小.     

主动式冷梁热工性能仿真模型及实验验证

以无限空间射流理论和表冷器换热理论为基础，对主动式冷梁的工作原理进行了分析。在假设条件下，建立了诱导送风模型和干工况表冷器换热模型。结合这两种模型，最终建立了主动式冷梁工作模型。在设定的5种静压箱静压值下，对主动式冷梁样品的一次风量、二次风量、水侧换热量等热工参数进行测试。选取诱导比和制冷量两个表征冷梁性能的参数作为标准，对模型理论值与样品实际值进行了一致性与差异性分析，验证了所构建的主动式冷梁模型。     

基于SWAN模式的黄渤海一次强冷空气研究

利用MICAPS、T639、日本传真图等资料,对2012年1月20日前后的一次强冷空气过程进行研究,并将各种预报产品和旅顺站预报经验相结合,对黄渤海的海表风场、海浪场进行预报和经验总结.此外,还利用NFS(Non-hydrostatic Forecast System)风场驱动SWAN(Simulating Waves Nearshore)模式,对此次冷空气所造成的大浪进行模拟,并将预报结果、模拟结果分别与观测资料进行对比,以提高预报能力和检验SWAN模式对发生在黄渤海的冷空气所致大浪的模拟能力.结果表明:以NFS风场为驱动场时,SWAN模式可以很好地对黄渤海海域的海浪场(含波高、波向)进行模拟,预报的风场、海浪场与观测资料基本一致;在高风速下,预报的波高与实测波高一致性较好,但在中低风速下,预报的波高略低于实测值.     

Simulation and analysis of a Truck Model＇s ride comfort based on fuzzy adaptive control theory

This paper tried to analyse and verify the fuzzy adaptive control strategy of electronic control air suspension system for heavy truck. Created the seven-freedoms vehicle suspension model, and the road input model; with Matlab/Simulink toolboxes and modules, built dynamical system simulation model for heavy truck with air suspension, fuzzy adaptive control model, height control model for air spring, and intelligent control and analyse on root mean square value of acceleration of gravity center of the vehicle under excitation of road. Results show that the fuzzy control had less help to the body vibration on the better pavement, but had the better benefit on the bad road, and the vehicle＇ s root mean square value of acceleration of gravity center is less than passive suspension＇ s obviously.