Photothermal radiometric detection and imaging of surface cracks

This paper discusses surface crack detection by photothermal radiometric imaging (PRI). In PRI, also called dynamic infrared scanning, a surface is scanned with a spot of heat. Imperfections are detected by radiometrically sensing changes in the surface temperature of a small area in the vicinity of this spot. In the work described, cracks narrower than 25 µm (0.001 in.) in a lightly rusted steel surface have been detected. Indiscrete scanning an amplitude modulated heating beam is moved in steps, remaining at each location long enough to measure amplitude and phase of the AC temperature. Incontinuous scanning a constant intensity heating beam is moved continuously while the temperature deviations are measured. This paper presents methods of calculating amplitude and phase of surface temperature for discrete scanning and instantaneous temperature for continuous scanning across a surface crack. For a steel surface scanned by a watt-level laser beam, predicted surface temperature deviations when crossing the crack are several degrees Celsius, with expected radiometrically detected power several orders of magnitude above the detector noise. In experiments performed, both techniques easily detected narrow cracks in a smooth, clean surface. Discolorations and pits, on the other hand, generate a disturbing type of surface noise. This noise was minimized by differential detection. Based on results obtained, continuously scanned PRI with a fan-type heating beam and array detection could become a viable way of mapping surface cracks at practical scanning speeds.     

含蓄热式电采暖的综合能源系统日前优化调度策略研究

以含蓄热式电采暖的综合能源系统日前优化调度运行问题为研究对象,分析了蓄热式电采暖系统运行的各种特点,建立了含蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化调度模型。将某典型蓄热电采暖用户场景作为算例进行验证,结果表明通过对蓄热式电采暖运行情况进行优化,可以有效降低其对电网的负荷冲击,减小电网峰谷差,提升电采暖设备的使用效率,大幅降低用户采暖的运行费用。该方法可为蓄热式电采暖用户参与和电网互动、促进可再生能源消纳、提升采暖系统经济运行水平、降低电网峰谷差以及促进蓄热式电采暖系统推广等提供参考依据。     

含冰蓄冷空调的CCHP微电网优化调度

冷热电联供(CCHP)型微电网作为综合能源系统的基本物理构成,可实现可再生能源的消纳和多能互补,是实现能源可持续发展和改善生态环境的重要手段。考虑经济性和环保性,以综合运行成本最小为目标,搭建了含冰蓄冷空调的CCHP型微电网优化调度模型采用改进粒子群算法进行求解,得到不同调度方式下系统的产能方案。通过算例分析对比了运行策略对于优化结果的影响,并验证了优化模型的有效性。     

汽车稳定杆组织与疲劳性能研究

对28Mn6钢制造的汽车稳定杆，分别采用整体感应加热-整体淬火、连续感应加热淬火两种不同工艺热处理，并进行了台架疲劳寿命试验。采用光镜分析了不同稳定杆的金相组织，用扫描电镜分析了早期疲劳断裂的稳定杆断口形貌。结果表明，获得细小的高韧性索氏体组织是保证良好疲劳寿命的关键，稳定杆喷丸表面质量、游离铁素体也是影响疲劳性能的重要因素。     

弧焊电源的焊接电流、负载持续率和发热试验

详细分析了弧焊电源不同负载持续率下的焊接电流折算关系、发热试验电源热时间常数的测定。对发热试验中容易被忽视、但会造成较大的系统误差的问题提出了注意点和相应的解决办法。     

P2X技术进展及其参与电力系统运行优化模拟研究

电转气（power to x,P2X）是电能向热、冷、气等能源形式转换的前沿技术理念。从P2X的基本概念出发,对P2X技术体系进行了综述,评价了各类主要技术的经济性与发展潜力,提出了电力系统视角下P2X的角色与价值。进而构建了考虑P2X灵活性负荷的电力系统运行模拟优化模型,并以华北地区远景目标年为场景,对电采暖、电制氢负荷优化运行进行了模拟研究,结果表明P2X负荷通过参与电力系统优化运行,对降低新能源弃能率具有重要作用。     

碳达峰、碳中和目标下中国核能发展路径分析

在碳达峰、碳中和目标下（简称“双碳”目标）,中国能源系统将继续加快清洁低碳转型。核能具有生产过程不排放温室气体、全寿期碳排放量小、能量密度高、无间歇性等优点,可通过规模替代化石能源助力能源系统转型。通过梳理中国能源系统现状和核能发展基础,总结多方研究给出的能源发展目标,分析核能在发电、制氢、区域供热、海水淡化等领域的发展机遇,量化分解出阶段性发展子目标并匹配相应技术路线,总结提出核能行业发展路径,指出下一步工作重点为重塑核能在能源系统中的定位、坚持创新驱动发展、坚持与经济社会协调发展等,提出并讨论安全和公众接受性、经济性、灵活性等需要关注问题,为推动核能行业高质量发展提供政策建议。     

等速升温流态化下CaO/生物质焦的SO2/NO联合脱除特性

燃煤锅炉污染物超低排放标准对电厂脱硫和脱硝系统提出了更高的要求。CaO作为脱硫剂可以实现循环流化床锅炉烟气中SO₂的高效脱除,焦炭作为还原剂直接还原NO,同时CaO的存在对焦炭还原NO起催化作用,可以实现燃煤烟气中SO₂/NO的联合脱除。为了探究连续温度变化对CaO/生物质焦联合脱硫脱硝性能的影响,在钙循环捕集CO₂技术背景下,研究了等速升温流态化下CaO/生物质焦的SO₂/NO联合脱除特性。探究了烟气中O₂和CO₂对CaO/椰壳焦脱除SO₂/NO的影响。结果表明,O₂通过对椰壳焦表面碳原子的活化作用降低了异相还原NO温度,在300~950℃等速升温过程中CaO/椰壳焦的NO脱除效率逐渐增加,780℃以上能实现100%脱硝。O₂也提高了CaO/椰壳焦的脱硫效率。CO₂与CaO的碳酸化反应以及与椰壳焦的气化反应对同时脱除SO₂/NO有明显抑制作用。O₂和CO₂共同作用下,在500~800℃内CaO/椰壳焦的脱硝效率随温度升高而增加,脱硫效率先降低后升高。NO促进了CaO/椰壳焦脱除SO₂,而SO₂对脱硝有抑制作用。800℃时CaO/椰壳焦同时脱除SO₂和NO的效率分别为97.7%和93.9%。     

节能降碳的蓄热式加热炉烟气反吹关键技术

摘要：蓄热式加热工艺是大型钢铁企业轧钢工序普遍采用的加热技术,但该工艺高频率换向蓄热燃烧导致公共管道内的燃气交替排入大气造成环境污染和能源浪费,使其成为钢铁生产流程中少有未进行污染物治理的生产工序。基于消除蓄热式加热炉热工制度缺陷,系统介绍了蓄热式加热炉烟气反吹扫技术及与之匹配的加热炉烟气反吹安全联锁与防爆技术、烟气反吹工艺设计与时序调控技术。该成果应用于某钢铁企业蓄热式加热炉（160t/h）建设国内首套换向残留燃气反吹技术示范线,该加热炉燃气放散体积分数由9.0%降低至0.208%,CO放散减排率达92%以上,轧钢燃气耗量节约4.38%。其后承建多家钢铁企业19条蓄热式轧钢加热炉烟气反吹改造工程,均取得较好效果,节能、环保及社会效益显著,同时减少碳氧化物的排放量,助力国家实现双碳目标。     

碳含量对430不锈钢组织的影响

应用热模拟试验方法,分析了C含量分别为0.029%和0.100%的两种铁素体不锈钢SUS430在加热到1150-1250℃的组织变化。通过热模拟试验发现,碳含量较高的430H试样,在较低温度（1150℃）下加热时会进入两相区;而碳含量较低的430L试样即便在较高温度（1250℃）下加热时不会进入两相区,保持单相的铁素体组织。在碳含量控制较低的情况下,加热温度和保温时间对晶粒尺寸的影响都在正常范围之内,但保温时间不宜太长,模拟试验中以10 min为宜,可以根据能耗和效率以及后续加工的要求进行选择。