新型高效蓄热式燃烧系统设计研究

采用约束设计法,通过蓄热室烟气回收获得最大净效益时各参数的优化,研究设计出一套新型高效蓄热式燃烧系统。该燃烧系统燃烧能力为1．0MW,燃料采用焦炉煤气,蓄热体采用陶瓷球,燃烧器换向时间73S,烟气出口平均温度为110℃,预热空气出口平均温度为1110℃,蓄热室热效率和温度效率分别达到90．8％和92．47％。燃烧系统采用煤气和空气双预热,煤气、空气射流卷吸炉瞠内的烟气,实现低氧和低NOx燃烧。它对于开发适合我国国情的高效蓄热式燃烧系统具有重要意义。     

蓄热体余热回收换热器强化传热实验研究

利用蓄热式热热交换理论和高温空气燃烧技术的原理,在热态实验基础上建立了蜂窝陶瓷蓄热体的性能研究实验.结果表明,热效率及温度效率随换向时间的增加均呈现先上升后下降的趋势,存在一个最佳换向时间,即热效率和温度效率随着长度的增加而增大,但阻力损失也随之增大;同时存在一个最佳气体流速使蓄热体效率与经济效益达到最佳值;蓄热体的平均温度与气体出口温度均随着换向周期数的增加而升高;对于给定几何外形尺寸的蓄热体,四边形孔格结构的蓄热体具有较大的比表面积,流动性更好,具有更高的温度效率和热效率.     

操作参数对W型蓄热式辐射管的影响分析

W型蓄热式辐射管使用蓄热式燃烧方法,可将空气预热到较高的温度,实现烟气余热的极限回收.文中以W型蓄热式辐射管为研究对象,建立了 W型蓄热式辐射管的物理模型和数学模型,通过模拟仿真分析了二次空气温度及空燃比对对于辐射管外壁面温度、NOx生成量的影响规律.结果显示二次空气预热温度由727℃增加到927℃后,管壁面平均温度由...     

高效蓄热室阻力及传热特性

根据蓄热室结构特性,建立了高效蓄热室阻力特性和传热特性的数学模型．通过实验分析了单位球层上的无因次阻力（单位阻力系数）与流体速度、温度的依变关系;分析了蓄热体、换向时间等对烟气的排放温度和空气的预热温度的影响,得出了高效蓄热室温度效率和热效率．采用刚玉质小球的适宜换向时间为60s,高效蓄热室的温度效率为83．6％,热效率为72．8％．     

漏风分配对回转式空气预热器热力性能的影响

通过对回转式空气预热器进行机理分析,将旋转运动的蓄热元件作为金属流体,与烟气(一、二次风)在微元控制体中进行直接换热,建立了传热微分方程及差分方程.根据某600 MW亚临界机组的空气预热器的结构参数及设计参数,通过模型求解得到空气预热器蓄热元件壁温及工质温度分布,并改变漏风分配系数,得到排烟温度及空气出口温度的变化规律.结果表明:漏风率增大会导致排烟损失增大,锅炉效率下降;随着热端漏风占比增大,空气预热器排烟温度呈上升趋势,一、二次风出口温度呈下降趋势.     

陶瓷蓄热式换热器高温空气燃烧的实验研究

采用蓄热式换热器高温空气燃烧技术,建立了工艺有害气体高温分解系统;对以高温空气燃烧技术为理论依据的蓄热式换热器高温燃烧分解系统进行了实验研究;分析了其运行特征;探讨了蓄热周期对烟气与空气进出口温度变化特性、污染物排放浓度等参数的影响;提出了最佳换向周期,并指出短周期可以有效降低NOx的排放体积分数.     

如何减轻空气预热器在低负荷运行时的堵灰问题

前言在电站燃煤锅炉上装有管式空气预热器和利用蒸汽加热的暖风器(乙二醇或水作为中间传热介质)。通过调节进入乙二醇空气加热器的蒸汽,保持空气的进口温度与烟气出口温度的平均值不变这个平均温度称为“冷端平均温度”。     

蓄热式空气预热器热过程的数学模拟

前人关于蓄热式空气预热器热工计算的方法中均有一些假定条件 ,使之在计算传热系数时产生很大误差。这些方法中均未能提供蓄热填料和载热气体中的温度场资料 ,本文研究的模型特点为 :沿气流方向填料可分为几段 ;载热气体的流量是任意的 ,且与时间无关 ;载热流体在蓄热室之前的温度为恒定 ;每一段填料的气体入口温度等于上一段的气体出口温度 ;从热流体到冷流体的一个传热循环包括两个“工作”周期 (即加热期和冷却期 ) ,而从一个工作周期转变到另一个工作周期之间存在有两个“空隙”期 ;每一段在每一周期中表面传热系数不变 ;通道断面上的气…     

连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉应用探索

根据固体燃料燃烧的特点及高温空气燃烧技术原理,对连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉上的应用进行了探索。搭建连续式蓄热固体燃料实验装置,对炉膛温度、烟气温度及助燃空气温度等参数进行测量分析,排烟温度可以控制在150℃以下,助燃空气预热温度低于高温烟气温度约100℃。当助燃空气预热温度波动30℃左右时,炉膛温度波动不高于3℃,可以满足多种加热工艺对加热精度的要求。测试结果表明,连续式高温空气燃烧技术可以应用在固体燃料加热炉上,通过对其烟气余热最大限度的回收,拓展了蓄热燃烧技术的应用领域。     

流动布置方式对三分仓回转式空气预热器热力性能和硫酸氢铵沉积规律的影响

基于有限差分方法的回转式空气预热器热力计算模型,分析了在烟气顺流-逆流,二次风顺流-逆流,一次风顺流-逆流等流动布置方式下,流体和蓄热元件温度分布以及硫酸氢铵(ABS)沉积区域分布的变化规律。结果表明:当流动布置方式由逆流改为逆流-顺流混合型式后,流体与金属温度场分布改变显著。在二次风顺流-逆流,一次风顺流-逆流布置方式下,烟气分仓蓄热元件最高温度、最低温度以及平均温度随元件高度的分布曲线,随改变流向(顺流)空气流量比例的增加而趋于上凸;在烟气顺流-逆流布置方式下,烟气分仓蓄热元件最高温度、最低温度以及平均温度随元件高度的分布曲线,随改变流向(逆流)烟气流量比例的增加而趋于下凹;与采用烟气顺流-逆流布置方式相比,采用二次风顺流-逆流或一次风顺流-逆流布置方式,提高中温段和冷端平均壁温的效率更高,通过调节改变流向的流体流量比例,可以有效控制硫酸氢铵(ABS)沉积区域完全在吹灰通透性较好的冷端范围内,是更推荐的流动布置方式。     

负阀重叠早喷模式HCCI燃烧数学模型与计算分析

针对早喷模式中的排气上止点燃油喷射(ETCI)模式,综合广安博之模型、Bai模型的优点加以改进,并将空间均质燃烧与油膜蒸发燃烧相耦合,建立了一种新型的基于喷雾、燃油附壁、油膜蒸发、燃烧等一系列过程适用于缸内早喷模式的数学模型。利用该模型对135单缸柴油机ETCI燃烧模式进行校核计算,并通过试验验证进一步对燃烧过程中的工况参数及调节参数进行了研究。研究结果表明:在ETCI模式下,存在部分油膜附壁,油膜的蒸发主要与缸内的气体温度与壁温有关,且存在明显的两阶段加热过程。累积放热率与排气门关闭时刻和壁温基本呈线性关系,排气门关闭时刻提前10°CA,累积放热率上升约6%;壁温升高50K,累积放热率上升4%。增压压力升高,累积放热率降低,增压压力越大,累积放热率降低的幅度越小。     

Heat transport characteristics of flow fields in proton exchange membrane fuel cells

Since the electrochemical reaction at electrodes of PEMFC is a form of exothermic reaction, three-dimensional non-isothermal numerical simulation was developed including the energy equation with all heat source terms such as reversible heat generation and irreversible heat release attributed to ohmic and activation polarization. The results show that the maximum temperature is observed at the cathode because of reaction heat from water formation reaction and temperature at the electrolyte along channel increases due to accumulative heat addition and heat is mainly generated by irreversible loss at a low voltage and by water formation loss at a low current density.     

ARC experimental and data analysis for safety evaluation of Li-ion batteries

锂离子电池安全性能可以通过电池热失控过程的量热分析来进行定性和定量评估。电池在不同温度下的放热速率及累计放热量是衡量电池热稳定性的参数。动力电池的量热分析通过绝热加速量热仪进行。本文主要介绍加速量热仪的测试原理和方法、数据分析方法,并对电池安全程度的评估方法提出了建议。     

降雨条件下堆积层滑坡位移响应试验及预测

堆积层滑坡变形演化与降雨关系密切,为研究降雨条件下堆积层滑坡变形演化规律及发展趋势,开展了周期降雨条件下堆积层滑坡模型试验,深入分析堆积层滑坡位移变化特征及其与降雨之间的响应关系,并以此为依据,运用位移时间序列进化-支持向量机方法,建立降雨因子与位移时序趋势项之间的学习预测模型,并通过Matlab编程求解。结果表明,在周期间断性降雨作用下,堆积层滑坡位移响应具有显著的跃阶性和滞后性,建立的周期降雨影响因子与周期项位移之间的预测模型是必要且有效的,模型能产生较符合实际的位移响应趋势。研究成果可为降雨条件下堆积层滑坡位移预测提供参考。     

冷热电联产系统新评价准则研究

从冷热电联产系统能量梯级利用的本质特征提出了能量梯级利用率的评价准则.该准则由发电、制冷与供热的能量利用率分别乘以不同的权重系数后累加得到.先确定比较的基准点,然后采用层次分析的方法得出基准点各能量利用率的权重系数.对基准点权重系数根据冷热产品温度及环境温度进行修正可得到其它情况的权重系数值.结合实际的联产系统算例,给出了这种评价准则的使用方法,并与原有的评价准则进行分析对比.结果表明,该评价准则具有合理性,可作为冷热电联产系统评价比较的实用方法.     

一种改进的回转式空气预热器热力计算方法

针对现有热力计算方法的不足,提出了一种改进的热力计算方法。该方法根据蓄热式换热器的工作特点,通过能量方程与传热方程的联立求解得到出口烟气和空气的温度,因而该方法具有计算精度高和计算工作量少的特点。该方法具有很好的通用性,既适用于两分仓,也适用于三分仓。给出了回转式空气预热器非稳定换热影响系数的数学模型,与目前仅根据空气预热器转速进行插值计算的方法相比,该模型具有更好的机理性和广泛适用性。表3参5     

Influence of viscous dissipation and spanwise cosinusoidally fluctuating temperature on MHD free convective boundary layer flow with radiation absorption and chemical reaction

The current reconnaissance emphasis on spanwise cosinusoidally fluctuating temperature along with time deepened as well as radiation absorption on unsteady magneto-hydrodynamics free convective heat and mass transfer boundary layer flow with viscous dissipation, constant suction normal to an infinite hot vertical porous plate in the existence of chemical reaction by means of heat generation. The analytical solution of nonlinear PDE's governing the flow has been accomplished by employing a second-order multiple regular perturbation method within the stipulated boundary conditions. Velocity, temperature, concentration as well as Sherwood have been exemplified graphically; along with Skin friction, and Nusselt numbers are ascertained in tabular form. Eventually, it was found that velocity, temperature, and Skin friction accelerated with the accumulative values of Eckert number and radiation absorption, but conflicting results emerged in the case of Prandtl number. Contemporaneously Sherwood's number depreciated with the magnification of the chemical reaction parameter as well as the Schmidt number.     

全玻璃真空管型太阳热水系统平均日效率的试验

全玻璃真空管型太阳热水系统的平均日效率是反映系统光一热转化能力的关键参数。选用6种不同型号规格的太阳能热水系统,在不同试验条件下分别用混水法和排水法测试系统的平均日效率。分析结果表明,采用排水法的测试结果得到是真正反映太阳能热水系统光热转化能力的平均日效率,而混水法测试结果只能得到系统水箱的效率。试验发现,同一样品的日有用得热量随着太阳累计辐照量增加而增大,而平均日效率则在适当的试验条件下达到最大。试验结果还表明,不同样品在相同条件下进行平均日效率试验,结果与其采光面积、容水量和集热器的吸热涂层有关。     

An analysis of the effects of heat exchange and heat refluxing in the generation of electricity with a gas turbine

Six incremental but accumulative thermal schemes to improve the operation of a natural-gas-fired turbine in conjunction with a single steam turbine were analyzed in detail. Each of these was found to improve the efficiency and increase the electrical output, and to be justified economically on the basis of fixed and operating costs. The best overall scheme from a combined economic and thermodynamic point of view consisted of steam inputs to the turbine at three different pressure levels and the use of 13 separate heat exchanger sections (fours preheaters, three evaporators, and six superheaters). The overall efficiency based on the lower heating value of the natural gas was increased from 37.9% to 57.4% and the electrical output from 220 to 340 MW as compared to the bare gas turbine exhausting to the atmosphere. Further incremental improvements were found to be possible technically but not advisable economically because of the diminishing return per unit of expenditure.     

南水北调东线工程生态环境累积效应机理分析

针对调水工程对生态环境产生累积效应的问题,从累积影响因子、途径和效果三方面介绍了累积 效应的特征,阐述了时间和空间累积效应产生的原因和表现方式,分析了南水北调东线工程13个梯级抽 水泵站建设运行造成输水渠道的径流、水温、水质、泥沙和水生动植物等方面的累积效应,并剖析了这 五个方面的累积规律和机理,为生态水文调控决策提供了理论支撑。