富氧燃烧深冷空分系统多级空气压缩机运行能耗与经济性影响因素分析

基于R-K状态方程,采用偏离函数法对空气压缩机内绝热稳流压缩过程中的空气理论压缩功和出口空气温度进行计算,建立了多级空气压缩机空气压缩过程的运行能耗计算模型和级间冷却过程的排气放热量计算模型。基于■分析方法,建立了用于定量分析空气压缩过程物理■损失、排气冷却过程热量■损失和多级空气压缩机■效率的计算模型。在此基础上,分析计算了制氧纯度和级间冷却器出口空气温度变化对制氧过程中多级空气压缩机运行能耗和经济性的影响。结果表明:适当降低制氧纯度、选择较低的级间冷却器出口空气温度可降低深冷空分系统的制氧能耗,并提高其经济性。     

200MW富氧燃煤锅炉传热特性研究

对常规空气燃烧传热计算方法进行了修正,使其适用于富氧燃烧方式,并对灰气体加权模型(WSGG)的参数进行优化和修正,得到了烟气发射率与温度、辐射层有效厚度和分压比的关系;以美国国家标准技术局(NIST)数据库数据为标准,对富氧燃烧方式下烟气各组分的导热系数、运动黏度和普朗特数等物性参数进行拟合,采取先组分后混合的方式对对流传热计算方法进行了改进,并对200 MW富氧燃煤锅炉进行传热性能研究.结果表明:富氧燃烧方式下烟气中CO2物性参数的拟合结果与真实值的误差小于0.61％;在富氧燃烧干循环26％O2体积分数、湿循环29 ％O2体积分数下,各受热面的吸热量和出口烟气温度等主要参数均能与空气燃烧方式下的对应参数较好吻合,基本可以达到同一锅炉系统2种燃烧方式的兼容运行.     

富氧燃煤锅炉烟气再循环方式选择与水分平衡计算

在不同的二次烟气再循环方式下,以300 MW富氧燃烧锅炉机组为例,对分别采用直接接触式冷却器（DCC）进行烟气脱水和湿式脱硫（FGD）与DCC串联进行烟气脱硫及脱水的富氧燃烧系统详细计算并比较了烟气中水蒸气体积分数的变化,并计算和比较了各种布置方式下的风机功耗.结果表明：单独采用DCC脱水情况下,锅炉烟气水蒸气体积分数比空气燃烧方式下高10%-15%;二次循环烟气脱水时,锅炉烟气中的水蒸气含量比空气燃烧方式下高约3%;FGD与DCC串联布置时的锅炉流通烟气水蒸气含量略高于采用单独DCC时二次循环烟气脱水的水蒸气含量;电厂循环水温度为30℃时,DCC出口烟气理论水蒸气体积分数为4.28%;单独采用DCC脱水的干烟气循环方式的风机总电耗最小.     

多级回热式跨临界压缩二氧化碳储能系统热力性能分析

为解决压缩空气储能系统储能密度和效率低的问题,建立了基于地下储气室的多级回热式跨临界压缩二氧化碳储能系统(Compress Carbon Dioxide Energy storage,TC-CCES)热力学模型及■分析模型,采用二氧化碳代替空气作为存储介质,对系统进行热力学性能分析和敏感性分析。结果表明:TC-CCES的储能密度达到57.29 kW·h/m~3,是先进绝热压缩空气储能系统(Advanced adiabatic CAES,AA-CAES)的2～25倍,储能效率和■效率分别为58.41%和67.89%,均高于AA-CAES;在TC-CCES中,储能过程的压缩机级间冷却器、释能过程的膨胀再热器以及回热系统中热泵■损失较大,通过提高系统储能压力、释能压力以及降低系统低压储气室入口压力,可以提高系统的储能效率和■效率。     

微型燃气轮机富氧燃烧室数值及试验研究

研究了一种采用烟气循环富氧燃烧的微型燃气轮机燃烧室.由燃烧稳定、总压恢复系数、出口温度场等几个方面确定燃烧室基本的几何尺寸,在空气以及氧气体积分数30%的O2/CO2工况下,利用CFD软件和试验对设计燃烧室的热态流场、燃烧效率、压力损失等性能进行了对比研究.结果表明,在富氧燃烧条件下,设计的燃烧室流场合理,燃烧稳定、效率高,压力损失小,基本上达到了设计要求;在空气工况下,会出现燃烧效率低、出口温度过高、不均匀系数过高等问题.     

增压富氧燃煤锅炉省煤器的设计与优化

以300MW机组煤粉炉省煤器为例,对锅炉常压空气燃烧、常压富氧燃烧和5种不同增压(6MPa)富氧燃烧方案下的锅炉对流受热面尺寸、烟气流量、烟气侧传热系数和压降等参数进行了计算和分析,根据基于经济性分析的单位换热量换热器总费用最小的原则确定省煤器的最佳设计结构.结果表明:与常压空气燃烧相比,常压富氧燃烧下烟气体积流量减小了28.5%,对流传热系数减小了11.5%;增压富氧燃烧下的烟气体积流量减小了98.82%,随着烟气流速的增大,受热面面积减小,烟气侧传热系数和压降增大;最佳方案中的烟气流速为1.54m/s时,单位换热量换热器总费用约为常压空气燃烧下的60%,烟气侧压降为582.65Pa,烟道截面积仅为常压空气燃烧下的7.8%.     

结霜工况下变片距空气冷却器性能仿真与试验

以结霜工况下的变片距空气冷却器为研究对象,对空气冷却器建立分布参数计算模型,采用分子扩散理论建立霜层的生长模型。在计算过程中,采用空气冷却器迎风面的霜层厚度平均值作为变量迭代求解空气冷却器的风量。研究了变翅片间距结构对空气冷却器结霜工况下性能的影响,并进行了实验验证。实验结果表明:空气冷却器的风量、换热量变化趋势的实验值和计算值基本一致,偏差在5%左右。与定翅片间距空气冷却器相比,变翅片间距空气冷却器在结霜工况下具有较长的除霜周期和更好的传热性能。     

恒热源工况应急冷却方案设计与技术经济分析

针对某个恒定热源的待冷却工况,设计了4种散热的车载冷却方案,以应对原有冷却系统因紧急灾害失效致热量积聚从而使冷却水池沸腾产生极端事故的情况,并对各个方案运行过程中动态的空间散热比、造价散热比、风量散热比和水耗散热比进行综合分析,得出各个方案的劣势因子。结果表明:空冷器与蒸发冷却器串联方案稳定运行时段比降温运行时段劣势因子增加了7.43%;两级蒸发冷却器串联但前级蒸发冷却器先期不喷淋方案随着水池温度的稳定,劣势因子下降10.53%;回水预冷后全部蒸发冷却器方案的劣势因子总体最小,故此方案为允许一定水耗条件下技术经济性最好的方案;在无补充水条件下,全空冷方案虽然空间散热比、造价散热比和风量散热比均最高,但水耗散热比为零,此方案具有不可替代性。     

纳米流体在车用机油冷却器中的强化换热试验研究

为了探求新型冷却介质--纳米流体的换热效果,制备了不同粒子体积分数的氧化铝有机纳米流体,并在车用机油冷却器中进行了换热性能的试验研究.研究结果表明:添加纳米粒子能够有效提高纳米流体基础液体的换热能力,且换热能力随着粒子体积分数的增加 而增高.在不同温度和温差条件下,粒子体积分数为5%的纳米流体的传热量和换热系数均超过常规冷却介质(水和防冻液).纳米流体的黏度和流动阻力亦随着粒子体积分数增加而增加.当冷、热介质的进口温差不变时,提高冷却介质的进口温度能在明显增强换热能力的同时大幅度降低流动阻力,并且纳米流体换热能力的增幅要高于防冻液和基础液体.     

太阳能采暖系统储热水箱体积匹配研究

以太阳能光热采暖系统的集热面积与储热水箱体积的匹配为研究对象,搭建基于小时级热量流动的太阳能采暖系统模型。基于此模型,对集热面积和储热体积匹配关系对系统运行效率、经济性及安全性的综合影响进行讨论。并以一个典型算例为例,结合经济性分析方法,给出太阳能采暖系统最优集热面积和水箱体积的设计流程。研究表明:单位集热面积匹配储热体积的最优值并非是一个定值,而是与系统的总集热面积有很强的相关性。系统集热面积越大,单位集热面积对应的最优储热体积越大。相应地,系统的热损失也越大,单位集热面积的有效供热量越小。因此,需要从集热量与热损失2个方面综合权衡系统规模,并合理匹配储热体积,以保证系统运行的经济性和安全性。     

Air cooling for a large-scale motor

This article experimentally and numerically investigates the thermal performance of a large-scale motor with a capacity of 2350 kW. The large-scale motor consists of a centrifugal fan, two axial fans, a shaft, a stator, a rotor and a heat exchanger with 637 cooling tubes. The test rigs are set up to measure the performance of the fans and the temperature distributions of the motor. The models of the fan and motor have been implemented in a Fluent software package to predict the flow and temperature fields inside the motor. The calculated results show good agreement with the measured data. In order to improve the motor thermal performance, several methods have been adopted, which are aiming to enhance the fan performance by changing the geometry, to redesign a new heat exchanger with guide vanes, and to optimize the distance between the axial fans. The modified design can decrease the temperature rise by 6 °C in both the stator and rotor.     

300MW机组锅炉空预器漏风试验方案简介

从试验目的、试验方法到最终试验数据处理,简要的介绍了300 MW机组锅炉空预器漏风试验的过程。     

漏风分配对回转式空气预热器热力性能的影响

通过对回转式空气预热器进行机理分析,将旋转运动的蓄热元件作为金属流体,与烟气(一、二次风)在微元控制体中进行直接换热,建立了传热微分方程及差分方程.根据某600 MW亚临界机组的空气预热器的结构参数及设计参数,通过模型求解得到空气预热器蓄热元件壁温及工质温度分布,并改变漏风分配系数,得到排烟温度及空气出口温度的变化规律.结果表明:漏风率增大会导致排烟损失增大,锅炉效率下降;随着热端漏风占比增大,空气预热器排烟温度呈上升趋势,一、二次风出口温度呈下降趋势.     

Air compressor efficiency in a Vietnamese enterprise

Compressed air systems in a Vietnamese footwear manufacturing enterprise consume about 10% of enterprise's total electric power supply. Energy efficiency of these air compressor systems, either equipped with new and efficient compressors or old and inefficient ones, can only reach between 5% and 10%. In other words, regardless whatever air compressors were installed, energy loss from the compressor systems was over 80%. This study discovered that energy loss was due to non-optimized operations of the air compressor systems and air leakages. The objectives of the paper are to uncover energy saving potential in Vietnamese air compressor systems, demonstrate methodologies used in the auditing and assessment, share auditing and assessment results, and serve a guide on how to analyze energy efficiency in a compressed air system. This paper concludes that energy efficiency investment in air compressor systems in the Vietnamese enterprise could be extremely cost-effective. If the enterprise invests USD 84,000 in the air compressors to improve efficiency performance, the investment capital will be recovered in about six months. The net present value of the investment will be about USD 864,000 at a discount rate of 12%.     

压缩空气系统动态特性分析及其在某烟草公司系统优化中的应用

在对某烟草公司压缩空气系统进行全面测试的基础上，对其动态变化特型进行分析，从系统角度提出了优化解决方案并有针对性的进行了系统优化，达到了非常好的节能效果。     

火床炉风室内横向配风特性的理论分析

构建了火床炉双侧全载面进风风室和非全侧面进风风室的流动稳定段内流动的封闭方程组。通过理论推导,获得了分析解,并导出了火床面流量偏差的理论表达式。据此,对双侧进风与单侧进风方式下极限流量偏差值所处的位置、流量偏差的极值比进行了比较,并分析了风室结构和床层结构对流量偏差的影响。     

生物质热风炉的设计与应用

给出了一种基于洁净型生物质燃烧技术的新型生物质热风炉,主要设计参数的计算公式以及计算示例。工业应用实测结果表明,设计参数与测试数据比较接近,可以应用于工程设计。     

高温空气发生器冷态实验研究

概述了发展生物质高温空气气化(HTAG)系统的必要性,为进行生物质高温空气气化的研究,研制了关键部件—高温空气发生器实验装置,并在此装置上进行了冷态实验,结果表明：冷态实验条件下,高温空气发生器可以正常稳定运行,并可以进行下一步热态实验研究;通过冷端调节可以实现高温空气的分流,并且分流出口的流量和压力随鼓风机开度的增大和排烟机开度的减小逐渐增大;进入燃烧室的高温空气量及其流速与鼓风机开度无关,是随排烟机开度的增大而增大。     

风罩回转式空气预热器的改造

空气预热器是良好的节能设备，用于锅炉和余热回收，可得很高的经济效益。目前电站锅炉中尚存在一部分较早生产的风罩回转式空气预热器，性能较差，漏风较大，效率较低。现有不少实例应用新一预热器去替换这些早期产品，以获得机组的安全运行和良好的经济效益，这是对老机组更新换代改造的重要举措。     

一种新型空气加热器的研究

介绍了一种新型、高效的空气加热器,对其进行了理论分析。并编制了数值计算程序,其结果得到试验验证。