W型火焰煤粉锅炉炉内过程的综合数值模拟及流场的实验研究

本文对Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟及冷态流场试验研究。文中详细预报了上安电厂Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布、各气相组份浓度场分布、发热率分布、煤粉颗粒的燃尽情况及机械未燃烧损失和化学未燃尽损失等     

阳泉二电厂W火焰锅炉燃烧数值试验研究

对Ｗ火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相端流燃烧进行了全面的数值模拟,详细预报了几种工况下阳泉二电厂Ｗ火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布及煤粉颗粒的燃烬情况等,以寻求最佳的燃烧工况。     

阳泉二电厂W火焰锅炉燃烧数值试验研究

对W火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟,详细预报了几种工况下阳泉二电厂W火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布及煤粉颗粒的燃烬情况等,以寻求最佳的燃烧工况。     

W型火焰锅炉燃烧室三维冷态流场的数值计算

采用κ－ε双方程湍流模型,幂函数差分格式,非均匀交错网格系统和ＳＩＭＰ;ＬＥＲ算法,对Ｗ型火焰锅炉燃烧室三维冷态流场进行了数值计算,给出了典型截面的流场图和速度分布图,揭示了Ｗ型火焰锅炉燃烧室内流动的主要物理特性,探讨了Ｗ型火焰锅炉燃烧室在燃烧低挥发分无烟煤时,在煤粉燃尽,煤粉点燃和低负荷稳燃等方面的机理,计算结果能反映炉内流动的基本特征,在工程上具有一定的参考价值。     

无烟煤在四角切向燃烧锅炉中的应用分析

本文分析了Ｗ型火焰炉及四角切向燃烧煤粉锅炉（简称“四角燃烧炉”）燃用无烟煤的优缺点。采用大速差射流型双通道通用煤粉主燃烧器和卫燃带敷设的新方法，克服了四角燃烧无烟煤锅炉的弱点。经过燃烧无烟煤工业性考核后得出结论：利用该技术，四角燃烧炉与Ｗ型火焰炉一样能正常燃烧无烟煤。低负荷试验表明，其稳燃性能已超过上安电厂从国外进口的Ｗ型火焰炉。     

无烟煤在四角切向燃烧煤粉锅炉中应用的前景分析

文章分析了Ｗ型火焰炉及四角切向燃烧煤粉锅炉（下文简称“四角燃烧炉”）燃用无烟煤的优缺点。在此基础上，通过１２年的不懈努力，研制成功了“大速差射流型双通道通用煤粉主燃烧器”及卫燃带敷设的新方法，从而克服了四角燃烧无烟煤锅炉的弱点。经过对我国最难燃的无烟煤——福建加福无烟煤（Ｖ＿（ｄａｆ）＝３％～５％）在福建永安火电厂４１０ｔ／ｈ锅炉中的工业性考核及焦作电厂６７０ｔ／ｈ锅炉燃用晋东南无烟煤（Ｖ＿（ｄａｆ）＝６％～１０％）的工业性考核后得出结论；利用我们发明的技术，四角燃烧炉与Ｗ型火焰炉一样能正常地燃烧（即全负荷时及低负荷脱油燃烧时不灭火）无烟煤。这样，突破了国际上普遍认为的当Ｖ＿（ｄａｆ）＜１３％时，只能用ｗ型火焰炉不能用四角燃烧的禁区。特别是在对一台１０２５ｔ／ｈ燃用阳泉无烟煤的低负荷试验表明，它的稳燃性能已超过了我国上安电厂从国外进口的Ｗ型火焰炉。哈尔滨锅炉已决定将该燃烧器作为大型四角燃烧无烟煤锅炉的定型设计，首台按此燃烧器设计的大型（３００ＭＷ）四角燃烧炉将在中国诞生，这将是一个创举，从此将形成四角燃烧炉与Ｗ型火焰炉相竞争的局面。由于四角燃烧炉具有比Ｗ型火焰炉的价格便宜，占地面积少等优点，在激烈的市场竞争     

科技动态

可燃用无烟煤粉的Ｗ双拱型锅炉一般煤粉炉燃用无烟煤粉时存在着火难、易灭火、低负荷不能稳燃等缺陷 ,美国ＦｏｓｔｅｒＷｈｅｅｌｅｒ公司的Ｗ型火焰双拱锅炉能解决上述问题。东方锅炉厂引进此项技术所生产的锅炉 ,已在珞璜、岳阳、上安、阳泉、鄂州等五家电厂投入运行 ,收到了预期效果。Ｗ型火焰双拱锅炉炉膛由下部的拱式着火炉膛和上部的辐射炉膛组成。前后突出的炉顶构成炉顶拱 ,煤粉喷嘴及二次风喷嘴装在炉顶拱上 ,并向下喷射。当煤粉气流向下流动扩展时 ,在炉膛下部与三次风相遇后 ,180°转弯向上流动 ,形成Ｗ形火焰 ,促使燃料颗粒在…     

电站锅炉炉膛传热过程数学模型及模拟计算

本文针对大型电站煤粉锅炉的特点，对炉内各过程的数值计算提出了切实合理的简化模型，用假想面有效辐射分析法模型计算炉内简化模型，用假想面有效辐射分析法模型计算炉内辐射传热，用反应器网络模拟炉内宏观流动－燃烧过程，并根据大型电站锅炉的结构特点２，对炉内各部位的流动传热过程进行合理的特殊处理，从而建立了适用于任意形状炉膛的传热计算了综合模型。并对一台２００ＭＷ锅炉进行了实例计算，得到了较满意的结果。     

利用出口几何结构改善循环流化床锅炉性能

循环流化床锅炉出口几何结构对炉内气固两相流动特性有很强烈的影响,称为循环流化床锅炉出口端头效应。文中通过试验分析了循环流化床锅炉出口端头效应的机理。结果表明,采用合理的出口几何结构,可以使其具有初级内分离器的功能,进而全面改善循环流化床锅炉的性能     

无烟煤在四角切向燃烧煤粉锅炉中应用的前景分析

本文分析了Ｗ型火焰炉及四角切向燃烧煤粉锅炉（下文简称“四角燃烧炉”）燃用无烟煤的优缺点。在此基础上，通过２２年的不懈努力，研制成功了“大速差射流型双通道通用煤粉主燃烧器”及卫燃带敷设的新方法，从而克服了四角燃烧无烟煤锅炉的弱点。经过对我国最难燃的无烟煤—福建加福无烟煤（Ｖｄａｆ＝３％～５％）在福建永安火电厂４１０ｔ／ｈ锅炉中的工业性考核及焦作电厂６７０ｔ／ｈ锅炉燃用晋东南无烟煤（Ｖｄａｆ＝６％～１０％）的工业性考核后得出结论；利用我们发明的技术，四角燃烧炉与Ｗ型火焰炉一样能脱油稳定地、低负荷地燃烧无烟煤，这样，突破了国际上普遍认为的：当Ｖｄａｆ＜１３％时，只能用Ｗ型火焰炉而不能用四角燃烧炉的禁区。哈尔滨锅炉厂已决定将该燃烧器作为大型四角燃烧无烟煤锅炉的定型设计，首台大型（３００ＭＷ）四角燃烧炉将在中国诞生，这将是一个创举，从此将结束只能用Ｗ型火焰沪才能烧无烟煤的局面。由于四角燃烧炉具有比Ｗ型火焰炉的价格便宜，占地面积少等优点，在激烈的市场竞争中必将显示出其优势。     

气固两相流瞬态传热的混沌研究

利用瞬态热流计及桥式电路检测技术在电加热圆管上对气固两相流传热过程中的瞬态传热特性进行了试验研究,在此基础上利用混沌理论对气固两相流传热的内在规律进行了分析和探讨,并进一步引入Ｋ熵的概念对气固两相流传热系统的混沌程度进行了定量分析。     

热阻和内不可逆性对实际闭式燃气轮机回热循环性能的影响(续)

用有限时间热力学方法分析实际热机循环性能，计入工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失，压气机和涡轮机中的不可逆压缩、膨胀损失，和管路系统中的压力损失，导出变温热源条件下实际闭式燃气轮机回热循环的功率、热效率与压比间的解析式，并给出了详细的数值算例说明外不可逆性（热阻）和各内不可逆性对循环特性的影响     

电站锅炉锅筒温度场计算——三维非稳态变物性材料不均匀导热问题有限元分析

通过对某国产３００ＭＷ机组锅炉锅筒在启动过程中的温度分布进行三维非稳态变物性材料不均匀导热问题有限元分析，得出了在常用简化温度边界条件下的温度分布，并讨论了制订标准时材料定性温度的选取     

固体氧化物燃料电池阳极侧的热质传递

针对具有多孔支撑结构的集成板式固体氧化物燃料电池,考虑燃料输配通道和多孔层内不同传质机理,描述阳极侧反应气的扩散过程以及温度和多组分反应气的速度分布。通过源项的处理反映出电池的电化学反应对热量和质量传递的影响,并考虑了温度和组分浓度对电极表面电流密度的影响及其相互耦合作用。通过数值方法对模型进行了求解,获得了三维的温度和组份浓度、速度分布,并得到了沿流程方向电极表面电流密度的变化规律。     

内可逆卡诺和布雷顿热泵循环性能比较（续）Ⅱ定常态流变温热源循环

研究变温热源热泵的有限时间热力学性能，导出内可逆卡诺热泵和布雷顿热泵的最佳供热率和供热系数关系，并对这两种热泵循环的最优性能进行了比较。理论分析表明，在相同的边界条件和供热系数下，布雷顿循环的供热率可以高于卡诺循环供热率，在极限情况下前者是后者的两倍。对于变温热源条件，布雷顿循环主要受益于其工质与热源间有较佳的匹配。所得结果对热泵工作参数和工质的最优选择有一定指导意义。     

三峡工程压力钢管的焊接残余应力与结构安全性分析

三峡工程压力钢管下平段采用的高强钢及其配套焊材，焊接工艺性和低温冲击韧性良好。参照有关标准和技术文献，对三峡工程压力钢管下平段60mm厚管段不做消应处理情况下的安全性进行估算，钢管具有的足够的安全裕度；在严格控制施工工艺和加强无损检测工人的前提下，省略对压力钢管下平段60mm壁厚管段消应处理是可行的，如经过充分的论证后取消消应处理环节，可以节约宝贵的工期，为钢管安装和相关工程的施工创造较好的条件，更有利于施工质量的控制。     

A hydrogen production method using latent heat of liquefied natural gas

In recent years, fuel cell electrical vehicles have offered promise of improving the urban environment. In particular, hydrogen‐fueled FCEVs have been considered for urban use because of their excellent characteristics such as short start‐up time, high responsiveness, and zero emissions. On the other hand, as far as hydrogen production is concerned, large amounts of CO₂ are exhausted into the atmosphere by the process of LNG reforming. In our research, we studied the utilization of LNG latent heat for hydrogen gas production as well as the liquefied hydrogen process. CO₂ capture in the liquid or solid state from hydrogen gas production by LNG was also studied. The results of our research show that the latent heat of LNG is very effective in cooling hydrogen gas for the conventional hydrogen liquefaction process. However, the latent heat LNG is not available for the LNG reforming process. If we want to use LNG latent heat for this process, we must develop a new hydrogen gas production process. In this new method, both hydrogen and CO₂ are cooled directly by LNG, and CO₂ is removed from the reforming gas. In order to make this method practical, we must develop a new type of heat exchanger to prevent solid CO₂ from interfering with performance. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 147(4): 32–42, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10299     

考虑热进口段时管内对流换热过程的热力学分析

利用热力学第二定律，分别在壁面热流恒定和壁面温度恒定两种情况下，在考虑热进口段时对管内对流换热过程进行了热力学分析。引入了熵产强度和无因次熵产强度两个概念，并给出了有关计算式；讨论了壁面热流、壁面温度及流动阻力对无因次熵产强度的影响。本文的有关结果可为工程上换热器的优化设计提供理论依据     

木块在流化床气化炉内气化特性的试验研究

利用自行设计的小型流化床试验装置系统,对城市生活垃圾中木块组分在不同的反应温度、不同的过量空气系数下进行了空气气化实验。分析了在流化床气化炉中,这些反应条件对木块转化为气化气的影响以及在不同的气化反应条件下,木块气化气成分、产气率、气化气热值及气化效率的变化规律。最后,提出了流化床城市生活垃圾气化熔融技术中一些有价值的运行参数范围。