基于声发射检测技术的电力电子器件/模块机械应力波综述

针对部分机构已有的能够表征电力电子器件/模块状态的机械应力波研究均分散在信号提取、信号分析和状态表征等方面,没有进行系统总结,该文首先对机械应力波的基础内容进行讨论,总结对比适用于电力电子器件/模块的产生机理、测试检测电路和信号处理方法;随后对电力电子器件/模块机械应力波的研究现状进行综述,归纳总结机械应力波的组成模式、源机制、频域特征与健康状态的对应关系;最后从机理分析、研究对象、信号处理、状态表征和检测装置五个方面对电力电子器件/模块机械应力波存在的关键问题进行分析,并提出未来的研究方向.     

移动床活性焦烟气净化工艺中废活性焦的形成与特征分析

移动床活性焦低温干法烟气多污染物脱除技术在钢铁烧结烟气脱硫脱硝工艺中具有良好的适用性,但烟气净化过程中活性焦的损耗成为制约该技术推广应用的关键因素之一。以宝钢烧结烟气脱硫脱硝工艺中所产生的废活性焦为研究对象,通过考察其比表面积、孔容结构、灰分中重金属及碱金属含量、表面官能团特征及脱硫脱硝性能,探究烟气净化过程中活性焦组成、结构及表面性质的变化。结果表明,与新鲜活性焦相比,废活性焦粒度集中分布在0.2?5 mm,其表面的氮、氧、硫元素及过渡金属氧化物含量显著增加,比表面积由191.0 m2/g增加至499.0 m2/g,使废活性焦颗粒在150℃下脱硝率由20%提升到70%,120℃下穿透硫容由0.27 mg SO2/g提升至11.08 mg SO2/g,显示了良好的再利用潜力。     

基于柔性电阻式温度传感器的GIS无线测温系统

该文设计并开发一种针对气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)的无线测温系统,可对GIS设备的外壳温度进行分布式测量。该测温系统基于柔性铜电阻温度传感器,通过将铜电阻沉积于柔性衬底之上并刻蚀实现。测温系统由沿GIS外壳筒壁周向分布的柔性传感器阵列构成,可良好适应GIS圆柱状外壳曲率并实现分布式温度测量。搭建GIS模拟温升平台对柔性温度传感器和测温系统进行表征,测量温度值与传感器阻值的关系,并对低温区域的非线性特性进行补偿,研究传感器测温区域内的温度分布与变化对传感器性能的影响。结果表明,该传感器可在30～150℃的外壳温度变化区间内实现线性输出,灵敏度约为0.19Ω/℃,能够实现GIS设备外壳温度的分布式测温。     

中低品位菱镁矿煅烧产物硫化氢脱除性能研究

中低品位菱镁矿因难以直接利用而大量堆积,制备高温脱硫剂是其资源化利用的有效途径之一。 研究 了不同煅烧温度和煅烧时间下煅烧产物的脱硫性能,并通过 XRD、SEM、BET 表征产品的晶粒尺寸、比表面积及孔径等性质,从微观角度分析 H₂S 脱除机理。 在煅烧温度 750 ℃和煅烧时间 30 min 的条件下,煅烧产物的比表面积可达 168. 42 m² / g、平均孔径为 4. 44 nm,且晶粒尺寸较小(9. 10 nm)。 将此条件下获得的煅烧产物用于脱硫,在吸附温度 500 ℃ 、空速 7 200 h^-1 的工况下,H₂S 穿透时间为 162 min,穿透硫容可达 14. 75 mg / g。 研究结果为中低品位菱镁矿的资源化利用提供了新途径。     

工业MnOx颗粒催化剂的制备及其低温脱硝应用研究

以工业硫酸锰为前体,通过沉淀、洗涤、挤出、煅烧步骤批量制备了高活性颗粒状低温MnO_x脱硝催化剂（?5 mm×30 mm）。针对天然气冷热电三联供高含水低含硫烟气开展应用示范,研究催化剂在不同工况下的脱硝性能与长周期活性稳定性,结果表明：在入口NO_x浓度850~1000 mg/m3、床层温度145~175℃、空速4405 h^-1工况条件下,脱硝率达到87.88%～97.47%,连续运行1180 h后脱硝效率有约3%的微弱衰减。对长周期运行后催化剂进行取样,进行XRD、BET、SEM表征及活性测试结果表明：该催化剂在该高湿烟气长时间运行中发生了一定程度的晶型转变,颗粒烧结、尺寸变大以及比表面积降低,导致其脱硝活性降低。该研究结果将为高活性锰基催化剂的制备及其低温脱硝工业应用提供参考和借鉴。     

硅系黏结剂对涂覆型蜂窝体催化剂性能的影响

以黏土蜂窝体为廉价载体浸涂V–W–Ti催化剂浆料,制备涂覆型蜂窝体催化剂。考察了涂覆型蜂窝体催化剂制浆过程中分散剂、黏结剂、增强剂等因素,并通过XRF, XRD, BET及SEM等手段对其表征。结果表明,黏结剂对催化剂脱硝活性和强度影响最大,黏结剂B3制备的涂覆型蜂窝体催化剂脱硝活性和强度最优,表面形成了致密的涂层,具有更高的强度。在优化参数条件下制备的涂覆型蜂窝体催化剂单孔道NO转化率达20.3%,优于商用挤出型蜂窝体催化剂(NO转化率18.1%,单孔道),其催化剂用量显著降低。耐磨测试结果预测所制涂覆型蜂窝体催化剂在焦化厂烟气条件下稳定工作时长预期达128000 h,极具工业应用前景。     

IGBT关断时刻的应力波测量优化及影响因素分析

绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）是电能变换的核心器件,其健康状态与系统的可靠运行直接相关。声发射（AE）是一种快速、无损、在线的检测方法,广泛应用于电力行业,在IGBT的状态评估中具有潜在的应用价值。已有的研究表明：IGBT在关断瞬间能够产生应力波（SW）,且AE传感器能够对应力波信号进行测量,但在测量时容易受到周围电场的干扰。该文分析了普通AE传感器干扰信号产生的原因,提出基于差分式AE传感器的应力波测量方法,并从理论角度论证了差分式AE传感器的抗干扰机理。搭建试验平台,通过试验证明差分式AE传感器具有较好的抗电气干扰能力,能够对IGBT关断应力波进行有效地提取。进一步地,对不同关断电流条件下的IGBT进行应力波的测量和分析,发现关断电流与应力波的强度强相关,可为后续探索应力波产生机理及实现IGBT在线监测提供参考。     

一种基于复杂永磁体阵列的悬浮式振动能量采集器的精确模型及验证

为提高振动能量采集器的输出性能和工作频带，基于永磁体阵列和多自由度器件受到广泛关注。然而这类器件存在磁场分布复杂，动态特性难以模拟等问题。以一种基于复杂永磁体阵列的可调频磁悬浮振动能量采集器为研究对象，建立器件解析模型和有限元模型的联合分析模型，理论模型显示系统具有非线性振动特性，其动力学模型可简化为Duffing方程形式，并通过有限元模型简化了对非线性系统的分析。利用COMSOL有限元仿真研究器件磁场分布、非线性磁力特性，分析磁力和线圈位置对器件输出特性的影响。搭建测试平台对研制的可调频磁悬浮振动能量采集器进行试验表征，以验证联合分析模型。试验结果表明，在20～35 mm的固定磁铁间距离变化范围内，器件谐振频率变化范围为8.6～13.1 Hz，0.35g加速度下输出电压峰峰值为352.9～658.2 mV，联合分析模型与试验之间具有一致性。     

醇提中药渣与废弃活性焦共燃特性及动力学分析

采用热重分析法研究了不同升温速率下醇提中药渣、废弃活性焦及其不同比例混合物的燃烧特性,并利用Coats-Redfern方法计算其燃烧动力学参数。结果表明,醇提中药渣燃烧是挥发分和少量固定碳连续燃烧过程,而废弃活性焦燃烧主要是固定碳燃烧的过程;醇提中药渣比废弃活性焦具有更好的燃烧特性和更低的活化能。采用TG-MS联用分析仪对比研究醇提中药渣及其混合物的燃烧过程产生的烟气。结果表明,废弃活性焦的加入对醇提中药渣燃烧过程中产生的NO_x有明显的吸附还原作用。动力学分析表明,与废焦相比,混合物反应活化能随着中药渣比例的增加而变小,表明添加中药渣能提高废焦的反应活性,促进其燃烧。利用热重分析预测混合燃料的燃烧性质可靠,对醇提中药渣与废弃活性焦共燃处理的技术开发具有指导作用。     

高炉煤气中羰基硫水解吸附催化剂的制备及性能研究

以移动床活性焦烟气净化工艺运转中产生的磨损废活性焦（EAC）为原料制备羰基硫（COS）水解吸附材料,结合XRD、TG、BET、TPD、FTIR、SEM、XPS手段对EAC进行表征,发现磨损废焦具有发达的表面孔道结构与丰富的表面官能团,比表面积达445.38 m²/g。研究不同碱量改性及工艺参数对COS催化水解脱除效率的影响,结果表明在100℃下,负载0.450%NaOH时EAC催化剂活性最强,穿透硫容达126.58 mg/g。对反应后样品进行分析表明COS在废焦中主要以S存在,这种固硫方式增大了硫容量,为废焦的梯级利用与硫资源化提供了一条新途径。