Development of mobile miniature natural gas liquefiers

With increasing consumption of natural gas (NG), small NG reservoirs, such as coalbed methane and oil field associated gas, have recently drawn significant attention. Owing to their special characteristics (e.g., scattered distribution and small output), small-scale NG liquefiers are highly required. Similarly, the mixed refrigerant cycle (MRC) is suitable for small-scale liquefaction systems due to its moderate complexity and power consumption. In consideration of the above, this paper reviews the development of mobile miniature NG liquefiers in Technical Institute of Physics and Chemistry (TIPC), China. To effectively liquefy the scattered NG and overcome the drawbacks of existing technologies, three main improvements, i.e., low-pressure MRC process driven by oil-lubricated screw compressor, compact cold box with the new designed heat exchangers, and standardized equipment manufacturing and integrated process technology have been made. The development pattern of “rapid cluster application and flexible liquefaction center” has been eventually proposed. The small-scale NG liquefier developed by TIPC has reached a minimum liquefaction power consumption of about 0.35 kW·h/Nm³. It is suitable to exploit small remote gas reserves which can also be used in boil-off gas reliquefaction and distributed peak-shaving of pipe networks.     

BIM技术在地下工程中的应用分析及展望

BIM技术以三维设计为基础,以数字信息为载体,将建筑信息贯穿于建筑的全生命周期中。然而由于地下工程的内部结构较为复杂,受地质条件影响较大,BIM技术在地下工程中的应用并不多见。叙述了BIM技术在隧道、地铁和矿井建设几种地下工程中应用的现状,并对几个典型案例进行分析,指出了BIM技术在地上工程和地下工程中应用的异同。最后,提出了目前BIM技术在地下工程中应用的问题以及对未来发展的建议。为推动BIM在我国地下工程中更广泛深入的应用提供重要参考价值。     

超疏水表面在金属防护中应用的研究进展

超疏水表面由于具有独特的微纳米粗糙结构和低表面能性质,能形成空气垫物理屏障层,减小材料表面与水或其他腐蚀介质之间的接触面积,因此被广泛应用于金属的腐蚀防护。首先简单介绍了超疏水表面的相关理论,主要包括Young氏方程、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型。然后,归纳总结了三种制备超疏水表面的有效途径:在低表面能物质上构建微纳米级粗糙结构;先构建出具有微纳米级的粗糙结构,再对表面进行低表面能修饰;一步法完成低表面能修饰和微纳米级粗糙结构的构建。在此基础上,详细地综述了常见的超疏水表面(薄膜或涂层)在金属防护中的应用。进一步介绍了通过在超疏水体系中引入缓蚀剂的方式,构建具有主动防护功能的超疏水表面,并介绍了此种超疏水表面在金属防护中的应用。最后指出了目前的超疏水表面在制备工艺以及耐久性等方面存在的问题,并对其在金属防护领域的应用前景和发展方向作出了展望。     

基于深度卷积神经网络的视觉里程计研究

视觉里程计利用视频信息来估计相机运动的位姿参数，实现对智能体的定位。传统视觉里程计方法需要特征提取、特征匹配/跟踪、外点剔除、运动估计、优化等流程，解算非常复杂，因此，提出了基于卷积神经网络的方法来实现端对端的单目视觉里程计。借助卷积神经网络对彩色图片自动学习提取图像帧间变化的全局特征，将用于分类的卷积神经网络转化为帧间时序特征网络，通过三层全连接层输出相机的帧间相对位姿参数。在KITTI数据集上的实验结果表明，提出的Deep-CNN-VO模型可以较准确地估计车辆的运动轨迹，证明了方法的可行性。在简化了复杂模型的基础上，与传统的视觉里程计系统相比，该模型的精度也有所提高。     

可持续煤矿矿井水处理与资源化技术综述

煤矿开采过程中会产生大量的废弃矿井水,不仅造成水资源的大量浪费,而且还威胁着矿区生态环境。本文综述了我国常见矿井水的常规处理方法,以及将矿井水视为水资源的可持续矿井水水处理与资源化技术,首次提出以“时间维度和空间维度”对矿井水进行全时空处理,并着重阐述了矿井水分级处理、分质利用技术,反渗透浓水处理与资源化技术,煤泥处理与资源化技术,以及重金属回收与利用技术等,对煤矿区矿井水处理与资源化利用具有指导意义。     

水热晶化法制备RhCeZrLaNdOx催化剂及其性能研究

采用水热晶化法一步制备了RhCeZrLaNdOx系列催化剂，测定其比表面积、储氧量和还原温度等性能参数，并进行结构和形貌表征，研究了制备过程中水热晶化温度和时间、表面活性剂等条件对催化剂性能、结构和形貌的影响。结果表明，以月桂酸作为表面活性剂，在160℃水热晶化4 h制备的催化剂具有较大的比表面积、较高的储氧量和较低的还原温度，微观结构为四方相的固溶体纳米颗粒。与传统浸渍法制备的Rh/CeZrLaNdOx催化剂比较，水热晶化法制备的催化剂对CO还原NO具有更好的低温催化活性。     

空气预热器实时监控系统堵塞可视化性能研究

针对电站锅炉回转式空气预热器运行时上下表面不可见的问题，本文提出了一种视频监控与故障分析系统，可直接监测转子表面情况。该系统通过视频监控获取图像，结合改进的Retinex算法对其进行处理，实现了以下2个功能:1）能分析积灰程度以判断转子堵塞 情况；2）与温度场融合实时显示转子表面热点分布以预防二次燃烧。该系统已应用于某600 MW机组，实现了在热态环境下对空气预热器转子积灰程度、热点分布、堵塞程度的估算与可视化，大大提高了空气预热器运行的可靠性。     

火电机组负荷分配中多源不确定性因素影响分析

不确定性因素存在于火电机组负荷分配中，影响机组负荷分配、节能环保目标。本文综合考虑负荷预测不确定性、机组煤耗率不确定性与其CO2排放系数不确定性，分别构建火电机组一次能源消耗成本与CO2排放量最小目标下的火电机组负荷优化分配模型；以此为基础，引入析因分析方差分解方法，量化多源不确定性因素单独与交互作用下对节能、环保目标的影响程度。结果表明:负荷预测不确定性对火电机组节能、环保目标影响最为显著，相对影响程度分别为51.13%、62.70%；机组煤耗特性及其CO2排放系数影响次之，相对影响程度分别为47.58%、34.95%。此研究结果对不确定性条件下电力系统负荷分配具有借鉴价值。