超临界机组发生FAC的因素及相互关系分析

为了减轻因流动加速腐蚀(FAC)引起的锅炉结垢加速、汽水系统管道厚度减小甚至爆裂现象，对超临界机组发生流动加速腐蚀的机理及其主要影响因素进行了研究，并讨论了管壁内表面粗糙度、蒸汽含汽率、pH值、溶氧量对FAC的影响，以及温度与pH值、温度与流速、pH值与溶解氧量、溶解氧量与氢电导率等影响因素之间的相互作用关系，最后结合实际电厂的运行数据验证了分析结果。研究表明：减小工质流速、管壁粗糙度和氢电导率，增大给水的pH值和溶解氧含量可以使FAC的腐蚀速率减小，超临界加氧处理时pH值应在8.9～9.2之间，溶解氧量范围为45～100μg/L,氢电导率的期望值在0.1μS/cm以下。由于各影响因素之间的作用十分复杂，本文只给出了大致范围和趋势，并未给出准确数据。     

Effects of structural parameters on water film properties of transpiring wall reactor

Corrosion and salt deposition problems severely restrict the industrialization of supercritical water oxidation. Transpiring wall reactor can effectively weaken these two problems by a protective water film. In this work, methanol was selected as organic matter, and the influences of vital structural parameters on water film properties and organic matter removal were studied via numerical simulation. The results indicate that higher than 99% of methanol conversion could be obtained and hardly affected by transpiration water layer, transpiring wall porosity and inner diameter. Increasing layer and porosity reduced reactor center temperature, but inner diameter's influence was lower relatively. Water film temperature reduced but coverage rate raised as layer, porosity, and inner diameter increased. Notably, the whole reactor was in supercritical state and coverage rate was only approximately 85% in the case of one layer. Increasing reactor length affected slightly the volume of the upper supercritical zone but enlarged the subcritical zone.     

基于BP神经网络和GA-PID的超超临界锅炉系统解耦控制研究

直流锅炉运行中,给水调节和燃料调节十分重要,但其各变量之间存在强耦合关系。本文针对1 000 MW超超临界机组直流锅炉中燃料和给水协调控制对象参数多变、强耦合的特点,提出了一种改进权值调整的BP神经网络分散解耦智能方法,实现系统解耦,然后采用遗传算法PID(GA-PID)控制方法对解耦后近似独立的两组对象进行控制。仿真结果表明:BP神经网络分散解耦算法具有很强的非线性映射能力和自适应解耦能力,GA-PID具有良好的控制效果,所设计的系统具有较强的鲁棒性,解耦控制方案能够达到理想的效果。     

基于超临界CO2循环的地热与太阳能混合系统研究

超临界CO₂循环可以耦合较低温度的地热和较高温度的太阳能热组成混合热源发电系统。相比能量分析方法，火用分析方法更便于分析混合系统对提高能量利用率的作用，以及识别造成可用能损失的设备和过程。115℃地热和200℃地热分别与采用槽式聚光集热技术的太阳能热组成混合热源，构成简单回热超临界CO₂循环。分析结果表明：混合系统的火用效率比单纯太阳能热的循环系统提高了5% ~ 10%；太阳能聚光集热器的?损失最大，占80%以上，其次是除预冷器以外的各类换热器以及透平；相比之下，压缩机和预冷器的火用损失较小。减少?损失的关键是提高太阳能聚光集热器和换热器的性能，包括提高集热管运行温度，以及提高换热器效能。     

响应面法优化超临界二氧化碳萃取蓝圆鲹鱼油工艺研究

利用超临界二氧化碳萃取技术提取蓝圆鲹鱼油,采用单因素实验考察萃取温度、萃取压力及萃取时间对蓝圆鲹鱼油得率的影响,并采用响应面优化Box-Behnken设计优化萃取工艺。结果表明:最佳萃取工艺条件为萃取温度49℃、萃取时间140 min、萃取压力20 MPa,在此条件下蓝圆鲹鱼油得率为18.45%,提取率达88.91%。蓝圆鲹鱼油经气相色谱-质谱法(GC-MS)分析鉴定出17种脂肪酸,不饱和脂肪酸含量为55.70%,其中二十碳五烯酸(EPA)与二十二碳六烯酸(DHA)总含量为16.64%。超临界二氧化碳萃取技术应用于蓝圆鲹鱼油的提取具有一定的理论价值和经济效益。     

超临界蒸汽参数对燃气蒸汽联合循环性能影响研究

为进一步提高联合循环效率,参考现有燃气蒸汽联合循环12.5 MPa/568℃亚临界蒸汽参数,提出27 MPa/585℃超临界蒸汽参数,根据燃气蒸汽联合循环计算模型,以397 MW燃气轮机联合循环机组为例,计算了超临界蒸汽参数与两种亚临界蒸汽参数的底循环效率和联合循环效率,并分析对比了3种蒸汽参数的底循环效率对联合循环效率的贡献。研究表明:对于同一燃气轮机,超临界和亚临界中低压蒸汽参数不同时,超临界蒸汽参数的底循环效率比亚临界提高了4.3%,蒸汽底循环输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由30.21%增加到32.62%,联合循环净效率增加了2.21%,联合循环机组的输出功率增加了20.38 MW;中低压蒸汽参数相同时,超临界蒸汽参数的底循环效率比亚临界提高了2.87%,蒸汽底循环输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由31.16%增加到32.62%,联合循环净效率增加了1.44%,联合循环机组的输出功率增加12.5 MW。     

超(超)临界主给水调节阀流场特性分析

针对某超(超)临界主给水调节阀在运行工况条件下出现的空化汽蚀现象,结合多级节流降压原理与多相流理论,采用Schnerr and Sauer空化模型和Mixture两相流模型,对调节阀内部流场进行数值模拟,研究了笼罩层数与导流槽宽度对流场空化的影响。结果表明,随着笼罩层数的增加,调节阀内的最低压强由0.015MPa上升至0.717 MPa,最大流速由147.1 m/s降至49.36 m/s,空化的汽相最大体积分数由0.979降至0.160,多级笼罩有助于实现逐级降压、限制流速及抑制空化的目的;同时在阀门结构尺寸允许条件下,适当增加导流槽宽度也有利于抑制空化。研究结果为该类调节阀的设计提供了参考。     

超临界二氧化碳+水交替驱注入井极限关井时间计算

针对超临界CO₂+水交替驱注入井在关井之后形成水合物冻堵段的问题，采用数值模拟和室内实验方法，计算了注入井的极限关井时间。结果表明：在后注水的情况下，地层内CO₂会向注入井端发生反向扩散，CO₂反向扩散到井底的时间为1.6～32.3d，射孔孔眼内的扩散时间为1.0～4.5d；后注气时，极限关井时间主要受渗透率、累计注气量、地层深度影响，极限关井时间为20.0～30.0d；CO₂水合物生成的诱导时间一般低于30min，远低于后注水和后注气时井筒内CO₂和水进入到冻堵位置的时间。该研究结果对CO₂驱的广泛应用具有重要意义。