基于遗传算法的离心压缩机蜗壳参数化及多目标优化

排气蜗壳对离心压缩机的整体性能、工作范围有直接且不可忽视的影响.排气蜗壳由于其完全三维的、湍流的内部流动会引起蜗壳进口周向压力畸变,从而影响上游部件的流动稳定性.本工作针对先进压缩空气储能系统离心压缩机排气蜗壳进行多目标优化设计,提出了一种可变截面形状的参数化设计方法.以总压损失系数和静压恢复系数为优化目标变量,采用多个控制面和控制点的方式对离心压缩机蜗壳截面参数进行全周控制,结合最优拉丁超立方试验设计方法和全三维CFD数值方法生成样本空间,利用二代非支配排序遗传算法对Kriging近似模型进行多目标寻优,建立优化平台和优化方法.研究结果表明:优化后的截面形状能够减小通流截面旋涡中心的剪切应力,使排气蜗壳内部通流速度分布更加均匀;优化方案在设计工况下整级等熵效率提高了 0.45％,压比提高了 0.36％;与初始模型相比,优化后的排气蜗壳可以有效改善离心压缩机的整体性能.本研究有助于推动数值优化设计方法在离心压缩机排气蜗壳中的应用,为高性能、低总压损失离心压缩机的优化设计提供参考.     

对省级天然气管网设施公平开放与监管的思考——以陕西省为例

天然气管网设施公平开放和依法监管是绝大多数市场化比较成熟国家的一致选择。中国的天然气管网改革才刚刚起步,特别是在省级管网设施的监管方面,面临诸多现实问题。为此,以陕西省为例,剖析了我国当前省级天然气管网公平开放面临的主要问题:(1)省管网公司采取统购统销模式,不适应公平开放制度管输业务独立的客观要求;(2)省内管输价格管理办法和成本监审办法待建立,管输价格合理性亟待监审;(3)储气调峰和两部制管输定价缺位,不适应公平开放定价规则;(4)居民和非居民用气实行"双轨"制,不利于市场健康快速发展;(5)储气调峰设施建设滞后,影响供气稳定性和开放准入;(6)管网开放更具操作性的规章制度准则有待于完善。由此建议近期的监管工作重点应从以下5个方面入手:(1)督促省内管输企业扎实履行信息公开义务;(2)监管管网设施信息和运营信息公开的及时全面真实有效;(3)推动省内管输价格管理办法和成本监审办法尽早出台;(4)推动省内管网公司管输与销售、管输与下游业务分离;(5)推动大用户直供,改变省网公司统购统销模式。     

天然气发动机在中原油区的试验研究

为了验证新天然气发动机的性能,同时为其升级改造提供依据,对其进行了现场试验。试验结果表明,与纯柴油机驱动钻井相比,并联混合使用天然气发动机和柴油机后,完成卫349-10井的钻井任务可减少碳排放36.05%,节约燃料费用21%;完成卫349平1井的钻井任务可减少碳排放20.19%。天然气发动机故障主要表现为中冷器炸坏和气缸不工作。发动机后燃,气门下陷,火花进入进气管而发生回火是导致中冷器炸坏的直接原因;气缸不工作则是由于火花塞积碳损耗了点火能量,致使发动机不能正常点火。数值模拟结果表明,当发动机在小载荷工作时,后燃加剧,进、排气门较长时间处于高温气体的包围中,致使进、排气门更易发生变形,造成气门下陷。     

过量空气系数对立式圆筒加热炉效率与NO_x排放规律的影响

炉膛内温度是炼油厂加热炉最重要的工艺指标之一。用计算燃烧学的方法对哈尔滨石化公司F101立式圆筒加热炉内的温度场进行了计算,计算结果与现场测试结果吻合良好,证明计算所选模型可靠。综合分析各工况热流场的计算结果表明,当过量空气系数在1.0～1.2时,炉膛内平均温度随着过量空气系数的增加而降低,当过量空气系数为1.05时,热效率达到最大值90.2%,同时烟气中NOx浓度达到最高385 mg/m3,低于国家标准400 mg/m3。研究成果可为优化加热炉实际操作参数、提高运行性能提供理论指导。     

空气预热温度对立式圆筒加热炉效率与NOx排放规律的影响

炉膛内温度是炼厂加热炉最重要的工艺指标之一。用计算燃烧学的方法对某石化公司F101立式圆筒加热炉内的温度场进行了计算，实际工况温度计算结果与现场测试结果吻合良好，证明计算所选模型是可靠的。综合分析各工况热流场的计算结果表明，当空气预热温度小于500K时，炉膛内平均温度随着空气预热温度的增加而升高；当空气预热温度大于500K时，炉膛内平均温度趋于稳定，炉膛内温度分布更为均匀；当预热温度为468K时，加热炉热效率为90．6％，烟气中NOx生成量为285mg／m2，低于国家标准。综合考虑，该加热炉选择的理想空气预热温度为468K。