75t/h循环流化床锅炉性能测试及基于Aspen Plus模拟研究

为寻找循环流化床(CFB)燃煤锅炉机组热损失的原因,以额定负荷75 t/h CFB燃煤锅炉为试验平台,对其进行热力性能测试,为与实测法对比,利用Aspen Plus流程模拟软件对CFB锅炉进行建模计算,提出一种基于Aspen Plus模型法获得CFB锅炉热效率的新思路。试验选取低负荷、满负荷、高负荷3种运行工况,利用反平衡法通过热力计算求得各项热损失,探究不同运行工况参数对CFB锅炉热效率的影响,并分析了不同运行工况下,飞灰及炉渣中未燃尽碳(UBC)含量的分布规律。通过对CFB锅炉的煤热解、煤燃烧、气固分离和热交换4个子过程进行建模,利用现场稳定运行的锅炉各级换热设备进出口流股温度、压力、流量等数据,对满负荷(工况2)条件下锅炉各项热损失、锅炉热效率及炉膛出口烟气组分浓度进行计算。根据实测数据与模拟结果的比对,验证建模的准确性、可靠性。结果表明:模型法与实测法数据吻合良好,能够精准预测炉膛出口烟气的组成;通过对比锅炉各项热损失及热效率,发现排烟热损失q2实测结果为7.75%,模型结果为6.48%;固体未完全燃烧热损失q4实测结果为3.72%,模型结果为3.17%;二者相对误差较小,说明利用Aspen Plus建模可以对排烟热损失及固体未完全燃烧热损失进行较为精准的预测;模型计算得到的锅炉热效率为88.66%,实测锅炉热效率为87.426%,相对误差仅为1.41%,实测法和模型法对热效率及各项热损失的计算结果极为接近,验证了建模思路及方法的准确性和可靠性,也印证了基于Aspen Plus模型法计算CFB锅炉热效率的可行性; 3种工况下锅炉运行存在排烟温度高、飞灰含碳量高、实际热效率偏低未达到锅炉设计值等问题;入炉煤燃烧后飞灰中的UBC含量较高,为13.28%～16.40%,炉渣中UBC含量较少,为2.92%～3.39%; 3种工况下锅炉排烟热损失在7.64%～7.93%,固体未完全燃烧热损失在3.72%～4.69%,锅炉热效率在86.14%～87.43%,且η2η3η1。说明基于Aspen Plus对CFB锅炉建模进行锅炉热力计算可行、可靠。     

地板辐射供冷可行性研究分析

对地板辐射供冷进行了实验研究，分析了北京、济南、威海三城市露点温度对地板辐射供冷可行性的影响。介绍了法国地板辐射供冷的一些工程实例。     

城市黑臭河道底泥内源污染控制的固化与稳定化技术

黑臭河道底泥是污染物质的重要储蓄积库,也是水生态系统中分解消化、物质循环、能量交换的场所。尤其在长期厌氧环境下,沉积的淤泥超负荷耗氧,形成次生的内源污染上侵水体。文中模拟自然的火山灰反应原理,用功能性矿物材料和胶凝性材料,采用碱或碱性盐激发下形成的固化(稳定化)层,构建稳定的"防火墙",隔离或者稳定底泥中营养盐、重金属上泛水体,起到较好地控制内源污染的目的。     

不同形状电子元件对冷却效果影响的数值研究

对不同形状电子元件冷却在系统中的速度场和温度场进行了模拟,建立二稳态流场及温度场模型,并运用壁面函数法进行流固边界耦合,在电子元件的散热面积为定值的条件下改变其形状,采用成熟的CFD软件进行数值求解,从而得出冷却空间二维压力场、流场及温度场分布图形。     

光伏发电并网系统双向电能表的设计

太阳能光伏发电作为一种零排放、零污染的可再生能源,已经受到世界各国的关注和青睐.为了满足小型光伏发电系统并网测试记录双向电能的需求,本文基于Cirrus Logic公司的电能计量芯片CS 5463与宏晶科技公司的STC12C5A60S2芯片,完成了并网双向测试电表的设计和性能测量,并对并网过程中相关参数进行了理论分析和计算,达到了实时判别光伏发电和电网供电方向和分别记录各自所供电能的目标,实现了光伏发电并网的计量需要.     

部分填充多孔介质通道内流动的格子Boltzmann研究

通过编写格子Boltzmann程序来对部分填充多孔介质的通道内的流体流动进行模拟,在雷诺数为200的条件下改变了障碍物形状排列,包括由全圆柱以及方柱与圆柱两种障碍物阵列,得到不同工况下的流场;此外在全圆柱障碍物阵列条件下模拟了雷诺数为200,300,500,600,800时的流动情况,并取近出口和近入口两个断面,得出断面流速曲线,通过观察曲线变化分析得出在多孔介质层的断面速度变化情况与纯流体区域变化情况相反,结构复杂的障碍物阵列对于流体的阻力更大。     

天然气吸附床脱附过程的传热实验研究

对天然气吸附床在绝热条件下进行了脱附过程的传热实验,实验测量了吸附床在脱附过程中温度分布与变化,实验结果表明吸附床的温度随放气量的增加不断降低,数值达-35℃左右,而且温度分布极不均匀,相差达到40℃.实验发现吸附床中气体渗透对温度分布与变化有较大影响,较低的温度也严重降低了天然气的释放,从而降低了有效天然气吸附量.本文实验数据为采取强化吸附床的传热与传质技术和控制吸附床的温度提供参考.     

双扩散效应对室内VOCs对流扩散的影响

消除室内的挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）须掌握其扩散和分布规律,根据不可逆过程热力学基本原理,考虑双扩散效应的影响,建立了三个物理量的梯度驱动下封闭空间内自然对流传热传质的数学模型.并采用数值方法研究了室内环境中同时存在温度梯度、湿度梯度和VOCs浓度梯度时的自然对流传热传质现象,着重分析了考虑交叉扩散效应时热瑞利数和浮力比数等对室内VOCs对流扩散的影响.在温度梯度和VOCs浓度梯度方向相同时,热扩散作用促进了VOCs的对流扩散.     

U型垂直埋管非稳态换热的数值模拟与研究

采用有限容积法,使用计算流体力学软件对有效换热长度为120m的单U型地埋管进行三维建模和非稳态数值模拟。在考虑U型地埋管管壁热阻的情况下,分析了单U型地埋管不同土壤初始温度及不同进口流速对地埋管持续运行及间歇运行三个月的换热性能和热响应的影响。模拟分析结果表明:相同的土壤初始温度下,随着流速增大单位井深换热量和出口温度均增大;流速对出口温度的影响比土壤初始温度对出口温度的影响大;间歇运行期间平均单位井深换热量比连续运行大0.7W/m。