超临界压力注汽锅炉膜式水冷壁传热特性数值模拟研究

由于体积较大,超临界压力油田注汽锅炉在采油现场的运输较为困难。本文将辐射段水平受热面水冷壁设计为膜式结构,增大了水冷壁角系数和吸热量,减小了对流段所需换热面积,对油田注汽锅炉进行了小型化改造。本文利用ANSYS 14.5件对单根管(φ89 mm×12 mm×2500 mm)与管内26 MPa超临界水的传热进行研究,得到了膜式水冷壁危险点温度与入口处工质温度(550K、600K、650K)、入口处工质流量(100%Q_(m0)、70%Q_(m0)、50%Q_(m0))之间的关系,确定了不同工况下的危险点及温度。本文为油田注汽锅炉水冷壁结构设计及其小型化改造提供参考。     

给水预热器及膜式水冷壁对注汽锅炉热效率的影响

提出多种注汽锅炉改进方案,包括去除给水预热器、辐射段采用膜式水冷壁和在只具有烟气转向作用的过渡段增设膜式水冷壁。通过热力计算综合对比不同改进方案对注汽锅炉热效率、排烟温度、换热温压及燃料消耗量等重要参数的影响,并确定最佳改进方案。结果表明:去除给水预热器可以大幅提高油田注汽锅炉热效率。辐射段与过渡段采用膜式水冷壁对排烟温度影响较小,但可以有效降低对流段入口烟温,降低对流段管子超温烧毁的几率。     

新型全自然循环水管式高温废热锅炉在硫磺制酸装置上的应用

介绍８０ｋｔ／ａ和１２０ｋｔ／ａ硫磺制酸装置所用两台全自然循环水管式高温废热锅炉的结构特点和运行情况。两台锅炉均采用直通卧式方烟道结构道的四周为膜式水冷壁,受热面为Φ３８ｍｍμ４ｍｍ的光管、双翅片管和螺旋鳍片管。其中一台锅炉前半部中间沿炉气流动方向设置了两道隔墙,隔墙内不设受热面;另一台锅炉中间地一个完整的空烟道,作为内副线,在空烟道出口安装了一个墩式调节阀,用来调节空烟道和两侧的烟气流量。锅炉     

辐射激冷流程气化辐射废锅鳍片结构模拟研究

采用数值模拟方法研究了辐射激冷流程中不同鳍片结构对辐射废锅(radiant syngas cooler,RSC)内传热传质的影响.基于Euler坐标系,采用Realizable k-ε湍流模型计算辐射废锅内气相流场.在Lagrange坐标系中采用随机轨道模型计算颗粒粒径分布及其运动轨迹,并通过双向耦合法求解气相与颗粒相间的能量传递.采用P-1模型计算辐射传热,合成气辐射特性参数通过WSGGM模型(weight-sum-of-gray-gas model)加权求解.通过对比模拟结果与工业测量结果,得到最大相对误差为3.7%,验证了计算模型的可靠性.对比辐射废锅内不同鳍片布置方式发现,鳍片径向长度越大,中心流道越小,顶部回流越强.靠近中心轴线处的鳍片灰渣表面温度最高,高度为12m~15m位置处的灰渣表面温度则高达1 080K.随着轴向高度的增加,鳍片径向长度越小,含汽率越大.鳍片径向长度越小,相同径向位置处的含汽率越大,最大值可达0.214.不同径向长度的鳍片交错布置,有利于提高辐射废锅筒体水冷壁的换热量,改善筒体表面温度分布.鳍片表面高温区域减小,水冷壁管吸热趋于均衡,避免局部过冷过热所引起的交变热应力,才能使水冷壁管使用寿命延长.     

水冷壁气化炉温度分布及影响因素分析

对气流床水冷壁气化炉炉壁的温度分布及影响因素进行了计算和分析。建立了气流床水冷壁气化炉的三维传热数学模型,运用有限元方法,计算出水冷壁的温度分布,炉壁导热主要通过渣钉完成;探讨了水冷管内工质传热系数、炉内温度、渣钉间距、鳍片厚度、鳍片宽度及熔渣厚度对渣钉、水冷管、鳍片端部和根部等关键部位的最高温度点温度的影响;为了验证热分析的正确性,在实验室的小型气化炉上进行试验,鳍端背火侧温度计算值与实验测量值吻合良好,误差在5%之内;其计算模型和分析结果可为水冷壁气化炉的设计提供相应依据。     

气流床气化辐射废锅单面受热水冷壁数值模拟

辐射废锅作为气流床煤气化中重要的热回收装置,可显著提高合成气热利用率。针对辐射废锅单面受热水冷壁及其表面覆盖的灰层和渣层,建立三维传热模型,并通过流动与传热耦合的数值模拟方法探究不同工况下水冷壁金属管和鳍片温度分布。结果表明,水冷壁表面温度随高度变化幅度较小。合成气温度下降导致水冷壁表面热流密度减小,金属管表面温度随之降低。水冷壁表面沉积物降低了合成气与冷却水之间的换热效率,但在一定程度上保护金属管和鳍片不受高温侵蚀。水冷壁与壳体之间通入保护气可有效降低鳍片温度。     

垂直水冷壁异形鳍片区域温度与热应力分布

超/超超临界锅炉垂直水冷壁中间集箱附近的水冷壁异形鳍片区域向火侧易出现横向裂纹,可能导致水冷壁泄漏或爆管。以某660 MW超超临界锅炉为对象,介绍了水冷壁异形鳍片区域温度和热应力的数值计算模型。针对横向裂纹问题,基于计算数据分析了该区域的温度和热应力分布特征,以及锅炉负荷变化和水冷壁尺寸的影响。结果表明,异形鳍片旁的管壁向火侧顶点的轴向拉应力和等效应力大,锅炉变负荷运行易产生交变热应力,导致横向裂纹;异形鳍片中心为整个模型温度最高处,轴向应力和等效应力值也较大,需要重点关注;异形鳍片与管壁交接处等效应力大,材料失效时容易产生裂纹,可能向旁边的异形鳍片区域管壁向火侧延伸。     

H型鳍片管结构参数选取方法

提出了单位质量鳍片管换热量与引风单位耗功所回收热量两个评价H型鳍片管性能的主要指标,给出了H型鳍片管结构参数选取的方法。通过对不同鳍片宽度与鳍片间距的H型鳍片管进行数值研究发现,单位质量鳍片管换热量随鳍片宽度的增加先增加后降低,并且在不同鳍片间距下,该指标达到最大值时所对应的鳍片宽度均在55～60 mm;引风单位耗功所回收热量随鳍片宽度的变化也呈现出先增加后降低的趋势,但在不同鳍片间距下,该指标达到最大值时所对应的鳍片宽度逐渐增加。当两个指标达到最大值时,所对应的鳍片间距均为最小值,因此,在选取鳍片管结构参数时,应根据单位质量鳍片管换热量与引风单位耗功所回收热量两个指标并兼顾制造工艺与热量回收区域的积灰状况进行选取。     

垂直水冷壁异形鳍片区域温度与热应力分布

超/超超临界锅炉垂直水冷壁中间集箱附近的水冷壁异形鳍片区域向火侧易出现横向裂纹,可能导致水冷壁泄漏或爆管。以某660 MW超超临界锅炉为对象,介绍了水冷壁异形鳍片区域温度和热应力的数值计算模型。针对横向裂纹问题,基于计算数据分析了该区域的温度和热应力分布特征,以及锅炉负荷变化和水冷壁尺寸的影响。结果表明,异形鳍片旁的管壁向火侧顶点的轴向拉应力和等效应力大,锅炉变负荷运行易产生交变热应力,导致横向裂纹;异形鳍片中心为整个模型温度最高处,轴向应力和等效应力值也较大,需要重点关注;异形鳍片与管壁交接处等效应力大,材料失效时容易产生裂纹,可能向旁边的异形鳍片区域管壁向火侧延伸。     

重油燃烧方式下注汽锅炉辐射传热特性分析

在建立注汽锅炉炉膛辐射传热模型的基础上,开展了注汽锅炉炉膛辐射传热分析,得到了辐射段烟气流动、温度分布的特点,以及现有结构对传过程的影响。获得了烟气分布系数和烟气组分浓度分布特点,烟气分布系数数值模拟结果与理论推荐系数基本吻合。     

佛山市顺德新城区降水中污染物的监测和分析

为掌握佛山市顺德新城区降水中污染物的情况,2015年7月至8月,文章作者分别在雨天进行了降水取样,对降水中的pH、电导率、常见阴离子(F-、Cl~-、NO_3~(2-)、SO_4~(2-))及部分重金属(铅和镉)进行监测分析。选择有相关数据的珠江三角洲和石家庄、厦门等地的降水中污染物的情况进行对比。结果表明,顺德新城区降水中的p H和部分阴离子浓度优于珠江三角洲平均值,酸雨类型属于硫酸和硝酸混合型;其水体洁净程度略差于石家庄;铅和镉的浓度也高于厦门,甚至部分超出了人体能直接接触的安全范围。     

Metabolism of trideuterated iso-lignoceric acid in rats in Vivo and in human fibroblasts in culture

Saturated very long chain fatty acids (fatty acids with greater than 22 carbon atoms; VLCFA) accumulate in peroxisomal disorders, but there is little information on their turnover in patients. To determine the suitability of using stable isotope-labeled VLCFA in patients with these disorders, the metabolism of 22-methyl[23,23,23-²H₃]tricosanoic (iso-lignoceric) acid was studied in rats in vivo and in human skin fibroblasts in culture. The deuterated iso-VLCFA was degraded to the corresponding 16- and 18-carbon iso-fatty acids by rats in vivo and by normal human skin fibroblasts in culture, but there was little or no degradation in peroxisome-deficient (Zellweger’s syndrome) fibroblasts, indicating that its oxidation was peroxisomal. Neither the 14-, 20-, and 22-carbon iso-fatty acids nor the corresponding odd-chain metabolites could be detected. In the rat, the organ containing most of the iso-lignoceric acid, and its breakdown products, was the liver, whereas negligible amounts were detected in the brain, suggesting that little of the fatty acid crossed the blood-brain barrier. Our data indicate that VLCFA labeled with deuterium at the ω-position of the carbon chain are suitable derivatives for the in vivo investigation of patients with defects in peroxisomal β-oxidation because they are metabolized by the same pathways as the corresponding n-VLCFA. Moreover, as iso-VLCFA and their β-oxidation products are readily separated from the corresponding n-fatty acids by normal chromatographic procedures, the turnover of VLCFA can be more precisely measured. A preliminary report of part of this work (Reference 18) was presented at the 5th International Symposium on the Synthesis and Applications of Isotopes and Isotopically Labelled Compounds, Strasbourg, France, June 20–24, 1994.     

高效液相色谱法分析化妆品中微量成分的研究进展

综述了高效液相色谱法在化妆品中防腐剂、防晒剂中紫外线吸收剂以及性激素的检测等几个方面的应用;同时,介绍了分析所用的色谱柱、流动相、使用的检测手段以及样品的提取方法;最后针对目前存在的问题,提出了高效液相色谱用于化妆品中微量成分分析的研究方向和发展前景。     

Denitrification in shallow groundwater in a coastal agricultural area in Japan

In a coastal agricultural area in the central part of Japan (Shizuoka), we found decreasing nitrate concentration with depth in a shallow groundwater, where the depth to water table varied between 0.6 and 1.2 m below ground surface. High nitrate concentrations (5–29 mg N L^–1) were often observed in the upper layer (0–2 m) of the groundwater, but the concentration decreased to less than 1 mg N L^–1 in the deeper layer. Ammonium was scarcely detected, and the concentration of dissolved oxygen was usually low (< 1 mgO₂ L^–1) in the groundwater. Nitrate in the groundwater often had very heavy nitrogen stable isotope ratios (>20{}). There was a negative relationship between nitrogen stable isotope ratio of nitrate and its concentration. When nitrate was injected into the groundwater with acetylene and bromide (a conservative tracer), nitrate concentration decreased to 20% of the initial level within 5 days, accompanied by the increase in nitrite and nitrous oxide concentration and a little change in bromide concentration. These results indicate that microbial denitrification plays a potential role in the decrease of nitrate in shallow groundwater at the study site.     

我国硝酸工业生产技术新进展

系统叙述了我国硝酸工业2000-2007年生产现状及主要技术成果,尤其指出了国产"四合一"机组的成功投运,使我国硝酸国产化装置取得较大的进步,表现在吨酸的铂耗、氨耗和能耗等方面接近国外引进装置水平,同时介绍了国外双加压法硝酸生产技术的进展.我国已成为硝酸生产大国,仍需以先进的技术改造和发展我国硝酸工业,确保我国硝酸工业健康有序地发展,加快从硝酸生产大国向强国迈进的步伐.