高性能输送管线钢

鉴于管道工业将面临建设输送原油、成品油、粉煤浆、天然气等多种形式管线的高潮,对输送管线用钢发展前沿问题,如根据应变设计(strain design)原则在地质状况不稳定地区或深海建设管线用高抗变形管线钢;建设输送粉煤浆管线用抗冲蚀(anti-erosion)管线钢;建设长距离输送天然气管线用X100/X120级管线钢;能够大幅度提高厚壁管线钢管环焊热影响区韧性的含氧化钛质点管线钢;用于X100/X120级管线钢的新型高强度焊接材料以及防止高压输气管线发展延性断裂等问题做了综合论述.     

自密实包浆再生混凝土早期塑性开裂试验研究

为了研究包浆再生粗骨料对自密实再生混凝土早期塑性开裂性能的影响,通过正交试验得出混凝土相对最优的配比方案。在此基础上,控制其他因素不变,以包浆水泥强度等级为单一变量,采用平板约束法,进行混凝土早期塑性开裂试验。结果表明:再生粗骨料经过包浆后,混凝土抗压与抗折强度均得到一定的提高;再生混凝土单位面积总开裂面积约为普通混凝土的1.5倍,经过水泥包浆后,开裂面积有了不同程度的减少,与未包浆的相比,32.5R、42.5R、52.5R水泥包浆的混凝土开裂面积分别减少了11.1%、25.1%、13.1%,其中42.5R水泥的包浆效果最好。结合微观电镜试验发现,骨料包浆可加强混凝土的界面过渡区,提高其抗开裂能力。     

基于传递矩阵算法的裂隙注浆扩散机制研究

在裂隙岩体注浆工程中,由注浆压力引起的裂隙位移对注浆扩散过程影响显著。为研究浆体在裂隙岩体流动时浆液的扩散规律,克服以往假设裂隙无开度变化且仅在单一裂隙内考虑浆液扩散的情况,将传递矩阵算法引入宾汉流体本构方程,利用传递矩阵求解任意位置处的裂隙位移,同时建立考虑浆液在岩体间劈裂注浆的简化裂隙岩体模型通过加设阻力来模拟浆液在岩体内扩散的能量耗损,从而在平板裂隙条件下可以完整准确描述浆液在裂隙中及岩体间连续扩散的过程,建立了基于传递矩阵法的裂隙岩体注浆模型。应用有限元软件ＣＯＭＳＯＬ分别建立单裂隙、多裂隙注浆模型对上述理论模型进行对比验证。     

基于光纤传感技术的泥石流冲击力测量系统与反演方法

目前水槽实验一般采用压电式压力传感器测量泥石流冲击力,这种传统测量模式的电信号易受电线阻抗效应的影响,且没有考虑测量装置受冲击变形对测量结果所产生的影响。针对以上问题,基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术,设计了悬臂梁式泥石流冲击力测量系统; 基于泥石流的宾汉体模型和受冲击体的本构关系,构建了包含中心波长最大偏移量、结构材料弹性模量和流深的泥石流最大冲击力反演公式。依据测量系统的力-光耦合效应设计水槽实验,开展了7组不同密度(1.8、1.9、2.0 g·cm^-3)的冲击实验工况。结果表明:①数据之间呈现较好的规律性,光纤布拉格光栅中心波长最大偏移量随着密度的增加而增大,同一密度下光纤布拉格光栅中心波长变化过程与泥石流冲击过程相吻合,从而验证了冲击力反演模型和测量系统之间具有良好的适应性; ②冲击力峰值为30.75～74.06 kPa,冲击力系数为0.92～1.95,与泥石流冲击特性相吻合,进而验证了本测量系统在克服传统压电式压力传感器自身缺陷的同时,亦能实现冲击力的稳定可靠测量。     

湿法脱硫塔一维传热传质性能模型理论与试验

为预测湿法脱硫系统(wet flue gas desulfurization, WFGD)浆液温度,提出湿烟气绝热饱和温度的概念,推导浆液温度与入口烟气温度及含湿量的函数关系。基于预测的浆液温度,建立脱硫塔内液滴运动、热质传递及压差分布一维耦合数学模型;分析脱硫系统三维不均匀性对于模型准确度的影响;用龙格-库塔法对模型进行迭代求解,探讨脱硫塔内主要运行变量(浆液颗粒直径、烟气入口温度及液气比)对传热传质的影响,获得相关参数的一维分布规律。为验证模型的正确性,分别进行现场测试和物模试验。结果表明,预测的浆液温度与现场实测温度有较好的一致性,最大相对误差为4.56%;浆液颗粒直径是影响传热传质的主要因素;颗粒在下降过程中速度迅速衰减,并趋向于最终不变值;烟气温度沿塔高呈指数规律分布。与模型预测温度及压力相比,物模试验温度分布与压力分布的最大相对误差分别为4.72%和6.46%。模型具有较高的准确度,对脱硫塔的设计、运行及SO₂的传质研究有指导意义。     

絮凝-固化联合真空预压处理高含水率淤泥(浆)试验研究

絮凝-固化联合法（FSCM）是超高含水率疏浚泥浆（EHW-MS）处理和循环利用的合理选择。然而,面向对填料力学性能要求较高的资源化利用情形时,FSCM在固化效率上仍存在一定的局限性。在FSCM的基础上引入低位真空预压技术（VP）,对EHW-MS用作路堤填料提出了一套新的技术方法——真空预压-絮凝-固化联合法（VP-FSCM）,以达到淤泥浆深度脱水、提高固化效率的目的。通过开展一系列室内模型试验,来确定所提出的VP-FSCM的优越性,并探究其处理优势随等效初始含水率的变化规律;结合微观测试手段,分析和论证了VP-FSCM的内在机理和可行性。结果显示,采用VP-FSCM能使试样的不排水抗剪强度最高提高至FSCM的1.65倍,并且强度优势稳定在1.2倍以上。其处理优势在微观层面上表现为C（A）SH凝胶、钙矾石等水化产物数量及发育程度得到明显提升,进一步填充与密实土体结构。     

真空预压联合间歇电渗加固疏浚淤泥试验研究

沿海地区的疏浚工程产生了大量疏浚淤泥。为了研究疏浚淤泥的处理方法,通过室内模型试验,对温州地区的疏浚淤泥进行了分级真空预压联合间歇电渗的加固处理,并对间歇通电的时间及间歇逐级加压电渗进行了研究。试验过程中监测了真空压力、电流、排水量和土表的沉降;试验之后,对土体含水率、十字板剪切强度以及电极腐蚀质量进行了测量。试验结果表明,虽然间歇通电时间越长,土体固结效果越好,但是间歇通电时长超过24 h时,土体加固效果开始减弱;然而,电极腐蚀质量和间歇电渗的平均能耗系数却依然与间歇通电时长呈正相关。此外,分级真空预压联合间歇逐级加压电渗法相比于分级真空预压联合间歇电渗法获得了更佳的土体加固效果,并且其电极腐蚀质量和间歇电渗的平均能耗系数也显著降低。     

基于GWO-BP神经网络算法的WFGD系统在线优化

以浆液循环泵运行情况作为工况划分条件,通过提出的灰狼优化(GWO)-BP神经网络(GWO-BP神经网络)算法建立了针对湿法烟气脱硫(WFGD)系统多模态在线优化模型组,分析了机组负荷、入口SO₂质量浓度对出口SO2质量浓度变化量的影响,并利用某660 MW机组切换试验对该模型组性能进行验证。结果表明:随着机组负荷和入口SO₂质量浓度增大,切换后出口SO₂质量浓度变化量增大,该模型组具有较好的预测精度和泛化能力。     

Review on the effect of heat exchanger tubes on flow behavior and heat/mass transfer of the bubble/slurry reactors

Bubble/Slurry bubble column reactors(BCR/SBCR) are intensively used as multiphase reactors for a wide range of application in the chemical, biochemical and petrochemical industries. Most of these applications involve complicate gas–liquid/gas–liquid–solid flow behavior and exothermic process, thus it is necessary to equip the BCR/SBCR with heat exchanger tubes to remove the heat and govern the performance of the reactor. Amounts of experimental and numerical studies have been carried out to describe the phenomena taking place in BCR/SBCRs with heat exchanger tubes. Unfortunately, little effort has been put on reviewing the experiments and simulations for examining the effect of internals on the performance and hydrodynamics of BCR/SBCR. The objective of this work is to give a state-of-the-art review of the literature on the effects of heat exchanger tubes with different types and configurations on flow behavior and heat/mass transfer, then provide adequate information and scientific basis for the design and the development of heat exchanger tubes in BCR/SBCR, ultimately provide reasonable suggestions for better comprehend the performance of different heat exchanger tubes on hydrodynamics.     

40万t/a煤制乙二醇项目气流床气化技术比较研究

煤气化技术对煤化工项目的经济效益和稳定生产具有重要意义。以某40万t/a煤制乙二醇项目为例,选取有代表性的某干煤粉气流床煤气化技术和某水煤浆气流床煤气化技术,在原料煤可同时适用的前提下,通过对原料制备、原料输送、气化和灰水处理、变换等主要工艺单元的对比,分析了两种技术在能量消耗和利用、操作安全稳定、环保等方面的差异。结果表明,水煤浆气化技术的原料制备和输送环节能耗较低、操作安全环保,虽然气化工段煤耗、氧耗较高,但是可通过回收高温粗煤气的显热副产大量高压饱和蒸汽,能量利用率高,气化过程不需要加入蒸汽。综合对比,水煤浆气化技术生产成本低于干煤粉气流床气化技术。