煤加氢气化的化学热力学模型预测

综合运用化学平衡和热力学平衡对于给定煤种的加氢气化反应建立了通用的热力学数学模型。用于预测气化炉出口的煤气成分、产量等。并利用该模型计算分析了煤加氢气化直接生成CH4的过程,主要分析了反应温度及压力对加氢气化反应的平衡常数和平衡转化率的影响。用化学动力学方法建立数学模型,通过计算获得主要气体产物与反应温度和压力之间的关系,以及气化过程中氢气系数对最终气体产物的影响。     

煤基近零排放系统中固体氧化物燃料电池本体的模拟研究

煤基近零排放(zero-emission coal,ZEC)系统采用固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)进行清洁高效发电。以西门子发电集团研发的100 kW热电联产(combined heat and power,CHP)管式固体氧化物燃料电池堆为对象,采用ASPEN流程模拟软件借助FORTRAN编程搭建了SOFC本体模型,并依据文献报道的实际运行数据,对模型进行验证分析。结果表明,该SOFC模型具有良好的可靠性,可以用于后续ZEC系统的集成研究。同时该文就不同运行条件对SOFC工作性能的影响进行了分析,发现维持电池功率恒定,电池效率在燃料利用系数为0.8左右达到峰值;在其他条件不变时,增加电流密度会使燃料电池电压下降,燃料消耗量增加,电池效率降低,电池功率在电流密度约为3 500 mA时达到峰值;随着汽碳摩尔比的增加,乏燃料循环流率增加,初级重整炉出入口温度增加,甲烷转化率上升。     

6 00 MW电站锅炉过热器减温水治理策略及效果

大唐国际托克托发电有限责任公司三、四期4×600 MW机组自投运以来,锅炉过热器减温水量大大超出设计值,满负荷时达到330~350 t/h,远超过77.8 t/h(100%THA)的设计值。虽经燃烧器改造、燃烧调整诸措施均不能有效降低减温水量,这直接影响到机组的安全及经济运行。通过数值模拟和热力计算分析,提出了燃烧器调整和尾部受热面改造以降低过热器减温水量的治理方案,首先在5号炉上实施了尾部受热面改造。改造后的锅炉效率测试表明,在不同负荷下过热器减温水量和排烟温度明显降低,锅炉效率明显提高,综合发电煤耗下降约3 g/kW h。     

用多重网格技术加速CELS算法的收敛

求解不可压流体耦合方程的直接解法（ＣＥＬＳ算法）,在许多计算问题中体现了其优 越性。多重网格法在加速数值计算的收敛速度方面也体现出了其有效性。本文把ＣＥＬＳ算法 在多重网格下实施,使用原始变量法,对圆管突扩通道和驱动方腔二维层流流动进行了计算, 并与Ｋｏｓｅｆｆ等人的实验数据进行了比较。结果表明,ＣＥＬＳ算法对所考核的算例是很有效的, 多重网格技术对ＣＥＬＳ算法收敛进程的加这也是显著的。     

大型电站锅炉燃烧器区向火侧剪切大涡的尺度及其旋转速度

采用IFA30 0恒温式热线风速仪 ,首次使用六线涡量探针及其定位坐标系统 ,对具有普适性的HG - 2 0 0 8-YM2型切向燃烧煤粉锅炉燃烧器区的涡量场进行了测量 ,采用兰金复合涡 (RankineVortex)旋涡模型描述了切向炉四角燃烧器射流向火侧的剪切大涡 ,由冷模试验确定了该剪切大涡的尺度及其旋转速度 ,该剪切大涡的涡核半径r0 为 2 5mm ,炉内流体微团作刚体式旋转的角速度为 - 1.5 6× 10 5r/min ,分析了剪切大涡对煤粉着火以及燃烧器区涡相干结构中NOx初生形态的影响。     

零排放煤基发电及其技术发展

随着源自煤炭利用的环境污染,煤炭高效、洁净利用的问题,已成为能源可持续发展的全球性话题。零排放煤基发电是近年来发展起来的、基于煤制氢和燃料电池的新型煤基发电技术。零排放煤基电厂和常规燃煤电厂类似：输入煤、输出电。但是问题日渐突出,在零排放煤基电厂中没有燃烧煤,而是煤被气化并进而生产出氢气,然后通过燃料电池实现氢气的化学能向电能的转化,且能源转化效率可以达到70％,是传统燃煤电厂的2倍。在整个生产过程中,力图避免常规燃煤发电厂向大气排放CO2、NOx、SOx、微粒和一些重金属,污染物排放近乎为零。本文综述了零排放煤基发电及其相关技术。     

截短过热器分隔屏治理再热汽欠温的数值模拟

某电厂一期(2×600 MW)1号煤粉锅炉实际运行中长期存在二次汽(再热汽)欠温、过热器减温水过量、水平烟道入口左右侧汽温偏差大的问题而对锅炉运行的安全性和经济性带来了不利影响,急需对此进行全面分析并治理改造.经初步理论分析及数值模拟研究,决定对过热器分隔屏受热面进行截短改造.为了掌握分隔屏截短改造前后炉膛出口(水平烟...     

大型电站锅炉多组小屏绕流的数学模型

引入“旋涡层”概念，炉深方向沿前屏分布着旋涡层，薄板翼导流，炉内右半部分的旋涡层削弱网格涡的速度环量。旋转上升气流绕流前屏，在其表面和尾部分别形成附着涡和分离涡；采用镜像法处理炉膛固壁对涡运动的影响。考虑炉内大残旋网格涡的切向速度；附着涡、分离涡及镜像涡的诱导速度，首次建立了多组小屏绕流的数学模型，并对HG-2008/18．2-YM2型锅炉等温模型进行理论计算。计算表明：后屏入口的速度右侧高左侧低，右侧镜像附着涡和分离涡诱导的速度，使后屏入口右侧速度升高。六线涡量探针所测涡量场表明：炉内螺旋上升气流绕流薄板翼，在前屏尾部，确实产生了分离涡；且后屏入口速度场，也表现为右侧高左侧低，试验结果和理论计算定性吻合，验证了所建数学模型的合理性，为分析小屏尾部分离涡对水平烟道左右侧速度偏差的影响，提供了理论依据。     

脱硫塔烟气流场优化数值模拟

基于计算流体力学软件STAR-CCM+对喷淋塔内烟气流场进行了数值模拟。计算分析了净烟气出口位置、除雾器布置方式、加高塔体这三方面因素对塔内流场分布的影响,通过对流场及压降的模拟计算,得到优化净烟气出口布置、将除雾器由等高圆柱型改为台阶型、增大烟气入口与除雾器之间的距离,可使喷淋塔流场流动有所改善,烟气流场分布更加均匀。     

折焰角收缩率对炉内三维流场影响的数值研究

采用指数格式和虚拟时间步法对控制方程进行离散,并使用Huh等人提出的修正格式来消除由于交叉扩散引起的数值扩散（假扩散）,用SIMPLEC算法求解代数方程,对某2008t／h锅炉的冷态模型进行了数值计算,研究了折焰角收缩率分别为0．15、0．21和0．27时,炉内等温流场的特点,得出了有指导意义的结果。计算结果与实验值吻合较好。