考虑碳交易的凝汽式机组蓄热调峰方案研究

将抽汽分级蓄热应用于凝汽式机组调峰,基于能量梯级利用原则提出了“3级”和“2级”蓄放热结构,研究不同方案下调峰范围、CO2排放和收益的变化。以某超超临界660 MW机组为例,将这2种蓄放热结构与已有的“单级”蓄放热结构进行比较;以40%THA工况作为起始工况,分别对1号、2号、3号回热抽汽进行蓄热。结果表明:“3级”“2级”结构的调峰范围为31.5%~45.2%,大于“单级”蓄放结构;在1个蓄放热周期内,蓄热调峰方案的碳排放量与无蓄热的对照方案几乎相等,碳配额却少于对照方案,导致碳交易收益减小,但加上各蓄热方案的调峰收益后,总收益均高于对照方案,其中总收益最高的是“3级”结构的“蓄一抽”方案。     

随机粗糙表面上剪切变稀流体液滴的沉积过程模拟

采用计算流体力学相场方法模拟了单个剪切变稀非牛顿流体液滴在随机粗糙表面的沉积过程,并分析揭示了随机粗糙表面形貌对液滴运动状态及平衡状态的影响。结果表明,在指定的相同操作条件下,即使在光滑表面,剪切变稀流体液滴比牛顿流体液滴铺展更大且回缩至平衡所需时间更少,不存在二次铺展;剪切变稀流体液滴最大铺展直径随均方根粗糙度Rr与Wenzel粗糙度Wr的增加而略有增加。Wr相同时,随着Rr增大,液滴最终铺展系数减小,高度系数增大,平衡接触面积及接触角有所减小。在Rr相同情况下,随着Wr增大,液滴达到平衡所需时间缩短,平衡接触面积线性增大。     

随机粗糙表面上剪切变稀流体液滴的沉积过程模拟

采用计算流体力学相场方法模拟了单个剪切变稀非牛顿流体液滴在随机粗糙表面的沉积过程,并分析揭示了随机粗糙表面形貌对液滴运动状态及平衡状态的影响。结果表明,在指定的相同操作条件下,即使在光滑表面,剪切变稀流体液滴比牛顿流体液滴铺展更大且回缩至平衡所需时间更少,不存在二次铺展;剪切变稀流体液滴最大铺展直径随均方根粗糙度Rr与Wenzel粗糙度Wr的增加而略有增加。Wr相同时,随着Rr增大,液滴最终铺展系数减小,高度系数增大,平衡接触面积及接触角有所减小。在Rr相同情况下,随着Wr增大,液滴达到平衡所需时间缩短,平衡接触面积线性增大。     

工业供热热电联产机组蓄热和放热阶段双向调峰方案研究

以某单级工业供热的热电联产机组为研究对象,在系统中引入蓄热装置并与旁路系统结合,提出了在蓄热和放热阶段均可以调峰的旁路-蓄热调峰方案,以较少的蓄热介质实现了连续长时间调峰。采用 EBSILON 软件搭建机组分析模型,对机组的原调峰方案、抽汽蓄热调峰方案、旁路-蓄热调峰方案进行了对比和分析。结果表明,旁路-蓄热调峰方案的调峰范围最大,降负荷调峰深度最深可达127.5 MW;一个蓄放热周期内旁路-蓄热调峰方案的热效率最高,运行收益最大。     

臭氧催化氧化反应器模拟与分析

臭氧催化氧化法是一种高效的污水处理技术,是目前污水高级处理的主要手段之一。传统的建模方法无法研究反应器内污水浓度的时空分布和操作条件对反应器的影响,本研究利用计算流体力学（CFD）,耦合多孔介质流动与传质和化学反应动力学多物理场模型,研究臭氧催化氧化过程中目标污染物浓度随时间和空间的分布情况,计算结果与实验结果有良好的一致性。进一步研究臭氧浓度和流量、循环水流量、催化剂层高度、催化剂颗粒大小等对臭氧催化氧化处理废水效率的影响,评估出最优的实验方案。结果表明,在不改变当前反应器主体结构的情况下,最优的操作条件是：臭氧浓度30～40mg/L,臭氧进口流量40～60mL/min,循环水量200～250mL/min,催化剂层填充高度600～800mm,催化剂颗粒半径大小为2mm。该研究有助于理解、设计和优化污水处理反应器。     

以发电量最大为目标的母管制热电联产系统两级优化调度

石化企业为保证企业效益,其自备电厂的负荷优化调度需要以发电最大为目标。针对这一问题,建立了优化调度仿真模型,分别采用功率微增法和遗传算法对总量一定的热负荷进行优化调度,得到了不同供热总量下的负荷分配图;针对实际运行中存在负荷波动问题,将遗传算法与功率微增率法相结合,提出了两级优化调度法,研究表明：与功率微增法相比,采用遗传算法最高可提高4.26%的发电量;采用两级优化调度法在±25 t/h的波动量下分别增加了3.81%和3.09%的最大发电量,比遗传算法平均减少了0.25%的发电量,但两级优化调度法将所需调整的机组台套数由4台降低为1台。进一步地,针对两级优化调度法中阈值对系统所需调整台套数和最大发电量的影响情况进行分析可知,阈值的改变会影响系统所需调整机组的台套数,对系统最大发电量的影响也会有所不同,实际运行需要考虑多种因素的影响,并合理选取阈值。该两级优化调度法对实际运行具有一定参考价值。