循环流化床高浓度富氧燃烧试验研究

在0.1 MW循环流化床富氧燃烧试验系统上,进行了大同烟煤在O2/再循环烟气(RFG)和O2/CO2配气下的高浓度富氧燃烧试验,研究燃烧温度和气氛对燃烧稳定性、烟气中CO2浓度和气体污染物排放的影响。研究结果表明,O2/RFG气氛下,在一次风氧气浓度为49.6%~55.2%、二次风氧气浓度为45.3%~51.7%范围内,循环流化床能够稳定运行,烟气中CO2浓度达到90%以上,SO2浓度为87~197 mg/MJ,N2O浓度为48~78 mg/MJ,NO仅为19~44 mg/MJ。与O2/CO2配气燃烧相比,O2/RFG燃烧时除NO浓度基本不变外,CO与SO2浓度均有一定程度的增加,而N2O浓度则明显降低。     

利用热重分析-X射线衍射分析法研究氧/二氧化碳气氛下石灰石硫化特性

通过TGA-xRD相定量分析联合对石灰石在O2／CO2气氛中的硫化特性进行了实验研究。结果表明,在O2/CO2气氛下,高CO2浓度使石灰石煅烧反应减慢,系统中较长时间内有高活性CaO产生,同时,由于在CaO／CaCO3界面上CO2的产生使CaSO4产物层扩散阻力降低,这两方面因素导致CaO在O2／CO2气氛下较长时间内维持较高的硫化速率,使得石灰石在O2／CO2气氛下可以取得较高的Ca转化率。1000℃为石灰石在O2／CO2气氛下的最佳硫化反应温度。相同硫化工况下,石灰石在O2／CO2气氛下硫化速率和Ca转化率均随CO2分压升高而升高,表明O2／CO2气氛更适合于高温脱硫。     

随车式汽车尾气分析仪的设计

针对汽车尾气检测技术落后的问题,介绍了利用ARM9开发的汽车尾气分析仪。该分析仪使用不分光红外线法（NDIR）分析HC、CO和CO浓度;电化学方法分析O₂和NOx浓度;采用霍尔传感器测量机动车速度;采用热线式流量计测量机动车排出尾气的流量,能够测量不同工况下机动车尾气5种气体成分。试验结果表明,该仪器相对误差较小,具有推广应用前景。     

采用O2/CO2燃烧方式的锅炉热效率计算与分析

介绍了O2/CO2燃烧方式的技术特点,采用ASME PTC 4-1998中计算锅炉热效率的热损失法对某电站300 Mw机组锅炉在O2/CO2和空气气氛下的各项热损失和锅炉热效率进行了计算比较.结果表明,采用O2/CO2的富氧燃烧技术可明显提高锅炉热效率,而且烟气中高浓度的CO2降低了分离回收CO2的成本.另外,通过对比不同氧气浓度下的锅炉热效率,表明采用O2/CO2燃烧方式时,O2的容积百分数不宜大于30%.     

O2/CO2燃煤气氛下有机钙再燃脱硝性能

采用沉降炉实验系统研究了O2/CO2燃煤气氛下醋酸钙、醋酸调质石灰石和木醋调质石灰石再燃脱硝性能,探索了CO2浓度、温度、再燃比、氧浓度、停留时间、SO2、氨氮比等反应参数对再燃和先进再燃脱硝的影响。结果表明：O2/CO2气氛下,提高CO2浓度有助于有机钙再燃脱硝反应。有机钙再燃和先进再燃脱硝适宜工况参数：温度范围1223~1373 K、再燃比为14%~17%、再燃区入口氧浓度为3%左右、停留时间为0.8 s,氨氮比为0.75。典型工况条件下,有机钙基本再燃脱硝效率为62.0%~82.7%,先进再燃脱硝效率88.3%~95.6%。醋酸和木醋调质石灰石再燃和先进再燃脱硝性能略优于醋酸钙。O2/CO2气氛下有机钙再燃在最佳脱硫温度下不能获得最大脱硝效率,先进再燃可以明显改善脱硝性能。最佳反应条件下木醋调质石灰石先进再燃脱硫脱硝效率分别为73.2%和94.8%。     

三聚氰酸选择性非催化还原脱硝特性的实验研究

采用立式管式炉实验系统研究了三聚氰酸选择性非催化还原脱硝特性,探索了温度、O2浓度、停留时间、三聚氰酸与NO摩尔比、NO初始浓度等反应参数以及CO和H2O对三聚氰酸脱硝特性的影响。实验得出适宜的脱硝反应参数:反应温度约为950℃,温度窗口为876~1150℃,停留时间为1.1~1.2 s,摩尔比为0.5,O2浓度为2%~3%。较高的NO初始浓度可以获得较高的脱硝效率。典型工况参数下,三聚氰酸在900℃时取得最大脱硝效率83.1%,大于900℃后,脱硝效率下降幅度较小,与氨气和尿素选择性非催化还原相比,具有更好的高温脱硝特性。CO和H2O的加入可以提高较低温度时的脱硝效率,拓宽温度窗口,使其向低温方向移动,较适宜的CO浓度约为200μL/L,H2O浓度约为5%。     

燃煤O2/CO2循环燃烧过程中SO2与NOx协同脱除的中试研究

由于温室气体影响导致的全球变暖和气候变化日趋严重,温室气体CO2的捕集和封存作为一个缓解气候变化潜在的技术越来越引起全世界的关注。O2/CO2循环燃烧被认为是一种效率高、风险小的CO2捕集方式。该文采用高硫(2.235%)的贫煤,在0.3 MW中试台架上,对O2/CO2、O2/CO2喷钙和O2/CO2循环燃烧喷钙等3种工况进行了SO2和NOx协同脱除的研究。以空气气氛下的燃烧排放作为基准。研究表明：在高CO2气氛下,喷钙脱硫的效率得以显著提高,同时NOx的脱除效率也有明显提高;在O2/CO2 循环燃烧喷钙的工况下,脱硫效率达96%,脱硝效率达89%,尾部烟气中SO2、NOx排放满足国家火电厂大气污染物排放标准的要求。     

以煤层气为燃料的固体氧化物燃料电池发电系统的模拟与分析

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)发电具有效率高、噪声低、排放低的优点。为评估煤层气SOFC发电系统性能,并与现有燃气内燃机发电技术进行对比,在AspenPlus模拟环境中构建了SOFC发电系统流程,研究30%和91%煤层气浓度下水碳比、电流密度、空气预热温度等参数对系统性能的影响,并与燃气内燃机发电进行技术经济性比较。结果表明,使用30%浓度煤层气时,SOFC发电效率为38.7%,略低于燃气内燃机发电效率,年CO2排放量与燃气内燃机接近;使用91%浓度煤层气时,SOFC发电效率为53.2%,高出燃气内燃机13.4%,年燃料成本降低24%,年CO2排放量相比燃气内燃机降低23%;受大量冷却空气的影响,SOFC的NOx排放是燃气内燃机的2倍。由结果可知,当煤层气浓度在30%以上时,SOFC相比燃气内燃机才具有效率优势;煤层气浓度越高,SOFC的效率优势越明显;当煤层气浓度低于30%时,建议仍使用燃气内燃机进行发电。     

甲烷扩散火焰的富氧燃烧特性

富氧燃烧被认为是最具潜力的大规模碳捕集技术,近年来备受推崇。富氧工况下气体组分的变化会对燃烧过程产生较大的影响。以非预混同轴热伴流火焰系统的甲烷燃烧过程为研究对象,对富氧燃烧特性受H_2O、O_2和CO_2等不同组分所具有的物理性质和化学性质的影响进行深入且系统地研究。研究结果显示,CO_2所具有的化学特性、热力特性以及扩散特性都能促使火焰温度下降,而CO浓度升高的原因在于CO_2所具有的化学特性,并且辐射特性无法显著影响甲烷的燃烧。此外,在富氧和常规空气2种燃烧环境下,O_2浓度的升高能够显著提升火焰的温度,CO浓度也随之提升,火焰面积缩减。H_2O浓度的提升也会导致火焰面积缩减,且低O_2时更加明显。此外,H_2O浓度的增加使CO浓度降低,O_2/CO_2氛围中O_2浓度越高,CO降低越显著。     

煤粉锅炉防止高温腐蚀及降低NO_x排放的优化调整

对某电厂2台300 MW和2台600 MW煤粉锅炉进行了相关燃烧优化调整实验,通过对其不同负荷下O2、CO和NOx含量的测试,结合二次风挡板开度的变化,获得了不同工况CO和NOx含量等变化规律,其中CO含量随O2含量变化较大,在相同燃尽风挡板开度下,随O2含量增加,CO含量逐渐减少,而负荷变化对NOx含量影响较小,NOx含量随O2含量增加而增加。另外通过燃烧调整在有效防止高温腐蚀的基础上,提出各煤粉炉不同工况下控制NOx生成的最佳燃尽风开度和O2含量,在保持一定锅炉效率的前提下,可降低NOx生成量10%~20%。     

电力变压器故障类型与关键状态量关联规则分析

传统电力变压器设备运维大多采用状态检修技术,但积累的状态监测和检测数据没有得到充分挖掘利用,造成信息资源的浪费。以故障特征量为前项,以故障类型为后项,设置最小支持度和最小置信度,运用Apriori数据挖掘经典算法挖掘出变压器故障和关键状态量之间的关联规则。基于关联规则挖掘原理,利用SPSS Modeler软件平台建立电力变压器故障关联规则挖掘模型进行分析,得出了故障诊断的具体流程,旨在采取关联规则挖掘的方法发现状态特征量和故障类别之间的内在联系,对故障进行判定。     

Adaptive control of homogeneous charge compression ignition engines

This paper presents an adaptive controller, which maintains consistent ignition timing control of a gasoline homogeneous charge compression ignition engine with high dilution in the presence of uncertainty or unknown variation in plant parameters such as exhaust runner wall temperature and cylinder charge properties. The control of the combustion timing is based on manipulating the charge temperature through internal dilution, which is achieved by controlling the lift of a secondary opening of the exhaust valves, also known as the rebreathing lift. The adaptive controller is designed on the basis of a simplified bilinear parametric model, which contains only the cycle‐to‐cycle combustion timing dynamics. Implementation of the designed adaptive controller involves feedforward of the injected fuel and feedback of the combustion timings CA₅₀ and CA₉₀ when 50% and 90% of energy are released, respectively, which alleviates the impact of inevitable errors in estimation of in‐cylinder charge properties such as temperature, pressure, and compositions. It is shown through convergence analysis and closed‐loop simulation of a full‐order engine model that the adaptive controller is able to drive the combustion timing CA₅₀ to desired set points by stabilizing the bilinear dynamics when plant parameters are changing. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于模糊神经网络的凝汽器故障诊断及其性能监测

凝汽器是凝汽式汽轮机的主要辅助设备,其凝汽器系统运行中出现故障的原因与故障征兆之间是非线性关系,具有复杂性、模糊性和随机性,难以用数学公式表示。针对此情况,结合模糊理论与神经网络2种故障诊断方法的优势,提出采用串联型模糊神经网络为凝汽器故障诊断模型,用Matlab 6.5矩阵式运算语言开发故障诊断及其性能监测软件。故障诊断软件包括征兆参数的获得、故障诊断及结果柱状图显示;性能分析软件主要是相关参数的计算及正常与变化工况曲线的比较。给出了某电厂100 MW汽轮发电机组诊断实例。     

Performance of Power Differential Relay With Adaptive Setting for Line Protection

In this paper, proposed setting and response evaluations of power differential relay scheme for line protection are presented. Mathematical expressions describing the adaptive features of both active and reactive power settings are given. The union action of these two detectors is adopted to provide sensitive detection for high impedance internal faults and avoid maloperation for all power swings and external fault conditions. Response is computed for both active and reactive power detectors under different operation and fault conditions. The results corroborate the applicability and the immunity of the proposed relay scheme against the sampling misalignment and practical frequency drift. High sensitivity for high impedance internal faults is verified     

基于BP算法的船舶机舱报警监控系统的故障诊断分析

机舱报警与监控系统(AMS)作为船舶控制领域里重要的一环,在整个船舶运行期间起到了至关重要的作用。AMS数据的采集作为整个系统里最基础的一节,决定着整个系统能否持续稳定地工作。BP算法作为一种先进的网络算法,被广泛的运用在各个领域的数据分析。模型以镇江市亿华系统集成有限公司的7 000方泥驳机舱综合报警监测系统的数据为基础,建立BP网络模型,进行数据拟合。在故障诊断时,利用BP网络算法的模型预测柴油机的排烟温度来决定是否更换会有故障发生的柴油机。结果表明BP算法的拟合精度符合要求,预测精度基本可行,达到船用需求。     

基于 GA-BRBPNN 的航空自耦变压整流器 故障诊断方法

航空自耦变压整流器(auto-transformer rectifier unit, ATRU)是飞机高压直流电网关键电能变换装置,在运行过程中受高 温、机械应力、荷载波动等因素持续影响,其内部元件可能出现相应故障,进而威胁飞机可靠运行及持续适航。 针对 ATRU 整流 部分故障信号频谱难以区分、诊断准确率不高问题,提出一种遗传算法(genetic algorithm,GA)与贝叶斯正则化反向传播神经网 络(Bayesian regularisation back propagation neural network,BRBPNN)相结合的故障诊断识别方法。 首先,实现 ATRU 故障仿真, 以时频分析方式处理所得信号,从而挖掘不同故障状态的特征信息;随后采用 GA 算法优化 BRBPNN 初始权阈值并建立最优 GA-BRBNPNN 诊断模型,将特征样本输入诊断模型进行故障分类识别,测试模型性能;最后,搭建故障模拟实验平台对实测数 据进行模型验证。 实验结果分析可知,对于仿真故障,该模型诊断准确率可达 99. 46%,对于实测故障,该模型可全部诊断识别 待测样本;由此表明提出的 GA-BRBPNN 优化模型诊断效果好,具有较高实用价值。     

基于模糊理论的MOA故障诊断方法研究

为了对MOA进行在线诊断,及时、准确地了解MOA的运行情况,本文将模糊理论应用于MOA的故障分析中,介绍了模糊诊断技术的基本原理并总结了MOA模糊诊断模型建立的一般步骤。根据MOA运行过程中的常见故障及故障与征兆之间的模糊关系,确立了MOA的故障集、征兆集、隶属函数、模糊诊断矩阵、模糊算法和故障诊断原则。实例验证表明:该诊断模型算法简单,易于编程实现,诊断结果准确度高,适用于MOA故障的在线诊断。     

NO/sub x/ reduction after treatment system using nitrogen nonthermal plasma desorption

In the flue emission from an internal combustion system using diffusing combustion such as coal or oil fuel boiler, incinerator, or diesel engine, around 10% oxygen is usually included. It is difficult to reduce the NO/sub x/ in the emission completely using catalysts or plasma alone because part of the NO/sub x/ is oxidized under an O/sub 2/-rich environment. In order to overcome these difficulties, we proposed a new after treatment system of NO/sub x/ included in the exhaust gas of the combustion system using nonthermal plasma (NTP) desorption and reduction. In this system, exchangeable adsorbent columns are equipped. First, the exhaust gas including NO/sub x/ is adsorbed to an NO/sub x/ adsorbent for a period of /spl Delta/t/sub a/. After the period of /spl Delta/t/sub a/, the path of the exhaust gas is changed with a pair of rotary valves and NO/sub x/ adsorbent is changed. The adsorbed NO/sub x/ is desorbed from the adsorbent and reduced by applying NTP for a period of /spl Delta/t/sub d/ using N/sub 2/ or low-oxygen-concentration gas. The exhaust gas is always kept clean by the exchange of adsorbent. Further, total electric energy can be reduced because NTP is not applied for /spl Delta/t/sub a/. This system can be operated at atmospheric temperature because no catalyst is used. As an initial step to realize such kind of after treatment system, the basic characteristics of the N/sub 2/ NTP desorption and NO/sub x/ reduction were examined experimentally using a pulse corona NTP reactor. After several adsorption/desorption processes, the amount of NO/sub x/ adsorbed becomes equal to that of the NO/sub x/ desorbed, that is, all the NO/sub x/ was desorbed in a single desorption process. It is confirmed that the NO/sub x/ complete reduction using N/sub 2/ NTP desorption is possible not only for a simulated exhaust gas but for a real diesel engine gas. The effective specific energy density can be decreased down to 22 Wh/m/sup 3/.     

基于混沌特征的航空发动机故障诊断研究

为有效利用航空发动机故障状态下振动系统的非线性特征,把混沌引入到航空发动机故障诊断中.采用了一种集相空间重构技术和关联维数估计为一体的特征提取方案,确定混沌时间序列相空间重构两个重要参数,给出了关联维数的计算方法,准确估计出实测数据的结果.对3种典型故障振动数据的关联维做了计算仿真,仿真结果表明该方法提取的混沌特征量具...     

基于改进粒子群优化神经网络的电机故障诊断

为了更加准确快速地诊断出三相异步电动机运行过程中发生的各类故障,在采用小波包分析提取异步电机故障特征向量的基础上,提出了一种混沌动态权重粒子群算法(CDW-PSO)优化BP神经网络的故障诊断方法,构建电机的神经网络故障诊断模型,采用混沌动态权重粒子群算法优化神经网络的结构参数。实验分析表明,采用该方法用于电机故障诊断,诊断速度快、准确性高、可靠性好。