耦合燃煤机组的水泥窑余热利用系统热力学性能分析

提出了一种更高效的耦合燃煤机组的水泥窑余热回收利用系统,采用水泥窑炉排冷却器排出空气和旋风预热器废气的热量加热燃煤机组的部分凝结水,从而节省汽轮机抽汽,增加汽轮机做功,同时根据热力学第一和第二定律分析余热利用系统性能提升的原因。结果表明:耦合燃煤机组后水泥窑余热利用系统效率显著提升,机组发电量得到提高;与常规水泥窑余热利用系统相比,所提出余热利用系统可增加6.83 MW净发电功率;此外,余热利用系统的发电效率和净热效率提高了18.25百分点和8.17百分点;系统发电?效率和总?效率分别提升了39.37百分点和29.24百分点。经济分析表明,所提出余热利用系统省去了部分设备,投资成本低,回收周期短,净现值高,经济优势明显。     

非闭合电极电容传感器在电容层析成像中的应用

提出了一种新型的非闭合电极电容传感器，以满足利用电容层析成像技术来测试冻土中水分迁移、物质组成及其动态变化特性的要求，对该电容传感器的敏感场进行了计算，并对其进行了成像仿真研究。结果表明：该电容传感器可以实现测试区域内不同形状物体的测量及图像重建，其中Landweber成像算法对该传感器成像质量最好，从而为利用电容层析成像技术来进行冻土测试提供了实验基础。     

基于预优化变换的电容层析成像图像重建算法

本文提出了一种新型快速电容层析成像的图像重建算法。该方法首先将图像重建的病态问题转化为泛函极小化问题，然后采用Fletcher-Reeves算法（FR）有效地求解该泛函，并在求解的过程中引入物理意义上的约束使获得的解更符合实际情况。数值实验表明该算法的图像重建效果优于线性反投影法、Tikhonov正则法和Landweber迭代法，而且该算法具有较强的抗噪声能力。     

基于电容成像的料腿内气固两相流浓度测量

旋风分离器是循环流化床锅炉的主要组成部分,其分离效率是影响整个锅炉的重要因素之一.采用电容层析成像技术(ECT),对旋风分离器料腿中的固体颗粒体积浓度进行测量.这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在线的快速测试技术.电容传感器均匀布置在分离器料腿直管上,电极数目为8.改变螺杆给料速度以及抽吸风量可改变给料浓度,通过对管道截面体积浓度、波动特性以及体积浓度平均测量结果的比较分析,证明这种方法可获得可靠的测量结果.     

应用电容层析成像法测量煤粉浓度的研究

采用电容层析成像技术(ECT),对常温下稀疏气力输送的煤粉浓度进行测量.为更好地利用电容传感器敏感场的分布特性,实验系统中安装了1个旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.通过对管道截面上固体体积分数、波动特性以及体积分数平均测量结果的比较分析,证明这种方法可获得准确可靠的测量结果.     

利用ECT对稀疏气固两相流动进行浓度测量

采用电容层析成像技术直接对稀疏气力输送的固体浓度进行测量是困难的。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋流浓缩装置,传感器电极布置在浓缩器直管上,对常温下稀疏气力输送的固体浓度进行了测试研究。通过对截面积体积分数分布、平均值以及浓波动特性的分析证明这种测试方法是可行的。通过调节浓缩器顶部的抽吸风量对断面径向浓度分布及平均体积分数进行分析研究,研究结果表明少量的抽吸会对成像有益,但抽吸量太大会扰乱流场而与引入旋流浓缩装置的目的相违背。     

太阳能烟囱强化自然通风的数值模拟

太阳能烟囱的应用可以加强太阳能自然资源的利用,削减不可再生能源的耗费。本文通过使用数值模拟的方法对太阳能烟囱房间的气流流动进行了模拟分析,特别研究了太阳辐射量、环境温度以及太阳能烟囱截面宽度对房间通风量的影响。数值模拟计算结果与理论计算结果吻合很好,为加强房间通风效果提供了理论依据。     

一个基于1范数的电容层析成像图像重建迭代算法

电容层析成像因具有快速、廉价、非侵入传感等优点而被认为是具有广阔发展前景的过程成像技术.电容层析成像图像重建是一个典型的病态问题,它的解是不稳定的.为了获得有意义的重建结果,能够保证解的稳定性而又能提高重建图像质量的方法应该被采用.本文提出了一个基于1范数稳定的电容层析成像图像重建算法.将图像重建问题转化为一个最优化问题,并对目标泛函采用光滑逼近.在此基础上用Newton法求解该目标泛函.数值实验表明该算法是有效的,能够有效克服ECT图像重建的数值不稳定性,就本文所考察的重建对象而言,该法所获得的重建图像的质量有了一定的提高,从而为ECT图像重建引入了一种有效的方法.     

一个基于Quantile估计的电容层析成像图像重建算法

电容层析成像图像重建是一个典型的病态问题,它的解是不稳定的。为了获得有意义的重建结果,能够保证解的稳定性而又能提高重建图像质量的方法应该被采用。本文提出了一个新的电容层析成像图像重建算法。在分析标准Tikhonov正则法的基础上,针对ECT逆问题的病态特点利用Quantile估计和加权l_p范数构建扩展的目标泛函,将图像重建问题转化为一个最优化问题;在此基础上用Newton法求解该泛函。数值实验表明该算法是可行的,能够有效克服ECT图像重建的数值不稳定性。就本文所考察的重建对象而言,该法所重建图像的空间分辨率得到了提高。而且该算法计算直接、无需任何复杂的技巧,从而为ECT图像重建提供了一种有效的方法。     

基于均匀设计及非线性偏最小二乘法的非闭合电极ECT传感器参数优化设计

提出了一种非闭合电极电容层析成像(ECT)传感器结构参数的优化方法.采用均匀设计结合非线性偏最小二乘(NPLS)回归,提取传感器结构参数(电极极板的宽度 L、绝缘外壳的壁厚δ1.、屏蔽罩与绝缘外壳间距δ2及绝缘外壳材料的相对介电常数ε)与待优化指标(敏感场的均匀度及灵敏度指标p1、最大与最小电容的比值 K)间的函数关系,建立相应的优化目标泛函,通过对优化目标泛函的求解,最终获得传感器结构参数的最优值.并以 10 电极非闭合电极 ECT 传感器为研究对象,进行了结构参数的优化设计,根据优化结果设计制作了非闭合电极 ECT 传感器,对其成像进行了仿真与实测.结果表明,参数优化后的传感器图像重建质量优于未优化的传感器.