基于无焰氧化的煤粉气化炉模型设计与试验研究

在分析无焰氧化技术的实现条件、形成机制及其实现途径的基础上,提出一种适合双高煤种气化的新型干煤粉气流床气化炉。介绍该气化炉的试验研究系统,以及双高煤干法进料气化试验研究过程与结果。炉内反应图像说明了该气化炉的炉内气化反应具有无焰氧化技术特征,验证了本气化炉的设计方案的可行性;通过炉温的测量、灰渣黏度与灰渣成分的关系分析确定了该双高煤合适的气化工艺参数,并给出了气化工艺参数条件下该气化炉常压下产生的合成气的组分和技术指标。试验数据表明该气化炉可以实现双高煤种的高效气化,达到了预期目的,为后续的中试研究积累了经验。     

液态排渣煤气化炉炉内灰渣的流动和换热研究

建立了液态排渣煤气化炉炉内灰渣的流动和换热的数学模型,模型以基本的流动和换热方程为基础,经过简化物理模型,得到求解渣膜厚度的方程和渣膜的换热方程。为求解方程,在前人研究成果的基础上,结合对国内煤种的试验,总结出煤灰渣粘度与相关气化温度关系的方程。利用建立的模型,采用差分法对两段式干煤粉加压气化炉进行求解,得到灰渣的流动速度和渣膜厚度,并与该炉运行试验数据进行比较,发现理论求解结果和试验结果相近,证明了该模型的正确性。文中同时分析了该模型的局限性,该模型是忽略了炉内煤气对灰渣流动和换热影响的孤立模型,将该模型与炉内煤气流动和换热模型联合可以得到更精确的炉内灰渣的流动和换热的解。     

气化炉炉篦驱动系统的变频改造

<正>1存在的问题气化炉通过布煤和炉篦驱动系统实现煤的均匀分布与排灰。为了保证气化炉煤气出口温度在设定范围内,煤层和灰层的高度必须保持平衡。炉篦转速的调整非常重要,它控制着气化炉内煤层和灰层的高度。某公司气化炉炉篦驱动系统原采用液压电动机带减速机,根据灰锁温度的高低对炉篦和布煤器的转速进行微量调节。炉篦长时间运行后刮刀磨损,灰渣密度的不同,使炉篦经常出现滞后和延迟现象,炉篦转速不能准确调节。转速的调整跟不上煤     

一种预测煤灰粘温特性的数学模型

整理煤气化产生灰渣的粘温特性试验数据，发现当煤灰粘度η〈150 Pa·s时log（η／（T-Ts））和1／（T-Ts）存在线性关系。同时，推导出log（η／（T-Ts））和1／（T-Ts）存在线性关系时Ts为灰渣的凝固温度。利用多元线形回归，综合考虑SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、Na2O等组分的影响，得到了预测灰渣粘度的经验公式。用3个煤种对预测模型进行了检验，结果显示预测的灰渣粘度与试验值吻合较好。     

燃煤锅炉掺烧气化灰渣试验研究

煤气化过程中产生的灰渣具有一定热值,燃煤发电企业对其进行合理利用不仅可以降低经营成本,同时避免了环境污染问题。为深化利用气化灰渣,本文选取气化灰渣和发电企业常用煤种,通过样品灰成分、灰熔融特性以及燃烧特性等分析,开展混烧特性及经济可行性研究。结果表明:气化灰渣经过干燥后,可以与发电企业常用煤种掺混使用;当气化灰渣掺混比例≤30%时,混合燃料软化温度高于机组设计软化温度,理论上可以满足机组安全运行要求;随着气化灰渣掺混比例的增加,混合燃料的着火温度、最大燃烧速率对应温度、燃尽温度均降低,有助于提高混合燃料在锅炉内的燃烧效率,但此时反应激烈程度和最大燃烧速率降低。     

CaCO3对煤灰熔融特性和黏温特性影响的研究

为研究CaCO3在高温条件下对高灰熔点煤灰的熔融特性和黏温特性的影响,试验选取已应用于气流床气化装置的煤样A、B和C为原料,分别利用灰熔点仪和高温黏度计对添加CaCO3的煤灰样品进行熔融特性和黏温特性测量,并采用热力学计算软件FactSage 6.1中的Phase Diagram和Equilib模块进行热力学平衡计算。结果表明,Al2O3和SiO2含量较高的煤灰样品在熔融的过程中产生大量的莫来石,导致其灰熔点较高。CaCO3的添加可以有效抑制莫来石的生成,改变高温下煤灰中主固相物质的类型,降低固相物质的百分含量,降低煤灰的全液相温度,从而达到降低煤灰熔融性温度和黏度以及改变渣型的效果。数值计算的结果与试验结果基本一致,表明化学热力学反应平衡分析方法是研究灰渣熔融特性和黏温特性一种有效手段。     

运用光线追迹算法的高温物体视觉三维测量

对于高温下的视觉三维测量,如何削弱高温辐射以及成像畸变对构件测量产生的影响,在航空航天和汽车制造等领域 具有极其重要的意义。 基于黑体辐射理论分析了物体在不同温度下的辐射特性,确定了成像光谱范围,建立了高温双目立体视 觉测量模型,运用有限元建模仿真与光线追迹算法相结合的方法分析光线在高温场中传播的偏折规律,并分析了温度和光线波 长对光线偏折量的影响。 最后,通过搭建双目立体视觉测量系统,使用 CMOS 相机、窄带滤光片和平行光源组成的测量系统削 弱高温辐射光的干扰,对分析结果进行实验验证。 实验结果表明,测量系统能够在高温下获得清晰的图像特征;光线追迹算法 分析的结果和实验数据有很好的一致性;相较于常温测量结果,800 ℃ 以下视觉测量结果的误差小于 0. 28 mm,球间距测量标 准差小于 0. 11 mm,能够满足构件在高温环境下的测量需求。     

高温下交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝测试系统设计

设计了高温下交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中电树枝化的实验系统,在外施工频电压有效值为13 kV下,对不同温度下高压XLPE电缆绝缘中电树枝生长及其局部放电特性进行研究,结果表明,温度对电树枝的生长具有重要影响,整个系统可以用于高温下电树枝生长过程的实时观测与局部放电连续测量,为研究高温下XLPE电缆绝缘中电树枝引发与生长机理及其局部放电特性分析提供了实验研究平台。     

高温落球粘度计在电力电容器用聚丙烯薄膜生产中的应用

介绍了采用零切粘度和熔融指数对聚丙烯的分子量分布进行表征。通过高温落球粘度计测量聚丙烯的零切粘度的原理和方法,并报道了用这一方法对电工级聚丙烯原料的零切粘度的实际测量结果。     

某车辆排气系统动态特性计算，测量及分析

为分析某车辆排气系统的动态特性,对其分别利用计算模态分析技术和测量模态分析技术进行了研究,获得了该排气系统的前六阶计算模态参数和测量模态参数。通过对比发现前六阶固有频率计算和测量结果误差小于6.5%,振型基本一致。进而根据计算和测量结果分析了该排气系统动态特性,发现该车辆在发动机怠速与经济转速激励下均不会发生共振,并且分析了该排气系统动态特性设计的薄弱环节。研究方法与结果对于汽车排气系统动态特性设计具有一定指导意义。     

撞击流气化炉内气固两相流动与颗粒附壁沉积数值模拟

对多喷嘴对置式气化炉内复杂的气固两相流动与颗粒附壁沉积进行3D数值模拟。采用Realizable k-ε湍流模型计算炉内气相湍流流场,应用Euler-Lagrange模型模拟气固两相流动,颗粒轨迹跟踪采用随机轨道模型。根据液态排渣气化炉本身特点,描述炉壁熔渣流的形成过程,建立适用于液态排渣气化炉的颗粒附壁沉积模型,模拟结果与实验值吻合较好。模拟结果表明,数值模拟再现了撞击流气化炉内分区流动的情况;射流撞击使颗粒在气化炉内分布较为均匀,撞击中心和撞击流股区域浓度略高;颗粒在炉壁沉积基本覆盖整个气化炉,不存在局部积渣;当气化炉操作压力达到 4.0 MPa时,渣口气流夹带颗粒量有所提高,气流流速的增大而提高,颗粒停留时间缩短,影响碳转化率。     

粉煤气化炉喷嘴受热分析和渣层模型的数值模拟

气化喷嘴高效、稳定运行是气化反应顺利进行的关键，根据热态数值模拟得到的温度场分布，建立喷嘴受热的模型，结果证明增加冷却水旋流和加大内管壁粗糙度可以起到降低喷嘴头部温度的作用。同时，根据气化炉渣层生成机理，对渣层物理建模进行有限差分运算，得到不同控制区域内固态渣层厚度和液态渣层厚度，以及变工况条件下渣层厚度变化趋势，结果显示在气化反应的燃烧区域内固态渣层厚度明显低于其他区域的渣层厚度。氧碳比增加、汽煤比减少和负荷增大都会导致渣层厚度减薄。这些结果为今后粉煤气化炉运行、设计提供了理论指导。     

The P1605 and P1606 working group report

This article presents a history to date for P1605, a guide for comparison of existing installation requirements for electrical distribution and utilization equipment in North America and Europe, and P1606, a guide for comparison of existing electrical safety standards for employee workplace in North America and Europe. The comparison will address requirements contained in North American standards (OHSA, NFPA70E) and European standards EN 50110 highlighting similarities and differences in these standards.     

IGCC电站单一煤种运行试验的研究

整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术是一种清洁、高效的燃煤发电技术,通过气化炉的运行参数可以判断不同煤种运行的稳定性和经济性。2014-2016年,天津IGCC电站分阶段分别在气化炉内进行单一煤种和混煤的对比运行试验。试验表明,从实施单一煤种运行试验以来,气化炉运行稳定,各主要参数正常,挂渣排渣正常,并降低了1400万左右的运行费用。气化炉进行单一煤种运行试验,验证了单一煤种在气化炉中运行的可行性,对以后气化炉特别是IGCC电站气化炉的设计和运行具有一定的借鉴作用。     

串行流化床生物质气化制取合成气试验研究

串行流化床气化是一种崭新的气化技术,可将气化和燃烧过程分隔开,气化反应器和燃烧反应器之间依靠惰性固体载热体进行热量传递。以水蒸气为气化介质,在小型串行流化床试验装置上进行生物质气化制取合成气的试验研究,探讨气化反应器温度T、水蒸气与生物质比率S/B对气化结果的影响。试验结果表明,燃烧反应器内燃烧烟气不会串混至气化反应器,该气化技术能够稳定连续地从气化反应器获得不含N2的高品质合成气。随着气化反应器温度的提高,合成气中j(H2)/j(CO)减小,合成气产率增加,热值降低,总碳转换率先升高而后保持不变。随着S/B的增大,合成气产率和总碳转换率均先升高而后降低,S/B的最佳值为1.4。在试验阶段获得的最高合成气产率为1.87 m3/kg,合成气热值为13.20 MJ/m3,总碳转化率为91%。     

Power system disturbance monitoring: utility experiences (paneldisc.)

A collection of short papers presented at a panel session held at the 1986 Winter Meeting of the IEEE Power Engineering Society is presented. The experiences of five electric utilities in North America and Europe in the area of instrumentation for monitoring power-system dynamic performance during major disturbances are discussed. The focus is on the requirements of the individual utilities, and important questions regarding the usefulness of disturbance recording, past and present instrumentation practices, and future plans are addressed     

Electromagnetic fields and health

The author examines the controversy over the effects of human exposure to electromagnetic fields, particularly the magnetic field at power line-frequencies (60 Hz in North America, 50 Hz in Europe and some other places). She discusses typical exposures and describes some epidemiological studies and laboratory experiments. It is pointed out that, overall, the existing evidence is not convincing that the fields are harmful to people. The mechanism by which fields interact with animals, including humans, is explained. Medical applications of fields are described, and the contribution that engineers can make to research on both applications and harmful effects of fields is noted     

广域保护(稳控)技术的现状及展望

在电网保护控制中,稳控系统是基本定位于常规保护及数据采集和监测控制系统/能量管理系统(SCADA/EMS)之间的系统保护控制手段,是互联大电网不可少的保护措施.1965年北美大停电后,开始了这类系统装置的开发应用,到80年代已积累了不少的实际运行经验.各大电网的规划、运行、调度均对这类系统的功能及运行提出了明确的要求.随着计算机技术及通信技术的发展,新一代的稳控技术正在形成,这就是基于广域测量系统及在线动态安全分析的广域保护.广域测量系统已经在北美运行5年以上,而基于广域测量系统的稳定控制及其它应用也逐渐在实际电网中有一些试运行的成果.     

粉煤气化炉冷热态流场分布特性、喷嘴受热及渣层模型的数值模拟－－冷、热态流场分布特性（Ⅰ）

煤气化是煤化工的先导技术,粉煤气化以其高碳转化率和高冷煤气效率日益得到重视。通过物理建模,建立起粉煤气化的数学模型,运用欧拉-拉格朗日方法分析气化炉冷态流场分布特性;运用非预混方法分析气化炉热态运行条件下温度分布和煤气成分变化规律。通过对模型的数值分析,冷态条件下颗粒相和连续相之间的最大速度比约为0.828;煤粉颗粒在旋转力矩作用下螺旋上升,颗粒在炉内停留时间增大;热态条件下湍流火焰中心存在"黑区",火焰外锥面对应氧浓度梯度变化最大的表面,燃烧剧烈、温度较高。热态条件下数值模拟得到生成气成分分布和气化炉设计工况基本吻合。