O2/CO2气氛下烟气物性参数对燃煤锅炉对流传热影响的模拟研究

新疆准东煤作为一种可开发利用前景广阔的高碱金属煤种,易沾污结渣特性极大限制了其高效利用。前人大量研究了准东煤在常规气氛下的燃烧特性,但鲜见其在富氧气氛下的燃烧和传热特性研究。为了研究富氧气氛下燃用准东煤对碱金属释放及换热器传热性能的影响,运用化工流程分析软件Aspen Plus建立空气和富氧气氛下准东煤燃烧工艺流程模型并进行反应模拟。通过控制氧燃比恒定并调节O_2/CO_2配比进行变工况分析,使准东煤燃烧绝热火焰温度与空气气氛下较为接近,对应工况下锅炉内具有相似的温度分布。借助吉布斯反应器模拟得出反应物系在满足相平衡和化学平衡的条件下所得产物组分及状态参数、Na元素的赋存与转化规律,为预测Na元素释放形式提供参考。由于富氧燃烧烟气富含高浓度CO_2且水蒸气含量增加,富氧燃烧方式下燃煤烟气的传热特性将发生显著差异。运用带有Boston-Mathiasα函数的Peng-Robinson立方状态方程(PR-BM物性方法)对准东煤在空气和富氧气氛下燃烧产生的烟气进行物性估算,对比分析不同气氛下烟气密度、比热容、导热系数、黏度随温度的变化规律,为分析空气及富氧气氛下准东煤燃烧烟气的对流传热特性差异提供更为准确的参数。采用外掠管束强制对流传热修正计算方法分析了不同燃烧气氛下锅炉烟道内各对流受热面的传热性能。并采用CFD软件对一束高温再热器管屏进行"烟气-管壁-蒸汽"流固耦合传热数值模拟,对比空气及富氧气氛下燃煤烟气物性参数对换热器传热系数的影响。结果表明:40%O_2/60%CO_2气氛下,Na元素释放规律与21%O_2/79%N_2基本一致。随着烟温的降低,Na存在形式逐渐由NaCl和NaOH向Na2SO_4转变。但烟气再循环的富集作用会加剧准东煤灰沾污结渣。由于富氧燃煤烟气中三原子气体浓度增加,物性参数发生变化使得对流传热性能增强,各对流受热面传热系数为常规工况的1. 24～1. 27倍。在换热器结构和烟气及蒸汽入口流速、温度相同时,富氧工况下再热器各管圈对流传热系数较常规工况增加约21. 43 W/(m~2·K),出口蒸汽平均温度提高约11. 32 K。     

方波纹管制造工艺与模具设计

方波纹管制造工艺的关键是波纹板的成形问题。本文对不同的成形工艺方案作了比较,找出了简便易行、经济合理的方案。给出了胎具设计过程中,应当考虑的各构件间相对运动的理论关系。     

基于三次风浓淡分离的四角切圆锅炉低NO_x燃烧数值模拟

模拟分析了四角切圆锅炉燃用无烟煤时NO_x的排放特性。采用浓淡分离器对三次风进行浓淡分离,预测了浓、淡三次风从燃烧器不同高度进入炉膛,对炉内NO_x生成的影响。模拟结果表明:三次风对炉内NO_x生成有重要影响,将分离后的浓淡三次风下移喷入炉内,配合增大燃尽风风量,可使炉膛出口NO_x降到500mg/m3以下。     

纳米金属粉体的制备及表面等离子共振技术的应用

介绍了金、银等金属之纳米结构的形貌可控的合成工艺进展;详述了纳米金属粉体的表面等离子共振的特性、原理;展望了它们的一些独特的应用,包括电磁场的区域增强、光学成像、光传输、比色传感器和纳米范围的光波导等。     

纳米金属粉体制备及其表面等离子共振应用

介绍了金、银等金属纳米结构的形貌可控的合成工艺进展，详述了纳米金属粉体的表面等离子共振特性、原理，展望了它们一些独特的应用，包括电磁场的区域增强、光学成像、光传榆、比色传感器和纳米范围的光波导等。     

热网监控平台的建设与作用

介绍热网调度中心的职责及工作原则。从通信网络、节能监控平台、地理信息系统、视频监控系统等方面对热网监控平台建设进行探讨。热网监控平台除实现常规热网调度外,还可实现满足个性化室温需求、无人机巡检、应急响应、热力工程建设监督等功能。     

半焦大比例掺烧特性研究及锅炉性能数值仿真预测

为了研究更大比例掺烧半焦的可行性并优化锅炉设计方案,利用高温热天平、3 MW煤粉燃烧中试平台等实验测试手段,系统研究了大比例半焦掺烧下混煤的着火、燃尽、结渣及NO_x排放特性的影响规律与作用机制,确定了目前适合大容量电站锅炉的半焦最佳掺烧比例为40%。利用数值模拟计算方法,对1台660 MW超超临界二次再热锅炉掺烧40%半焦的性能及污染物排放进行了预测。     

镁在水蒸气中着火特性和模型分析

为研究镁在水蒸气中着火特性,采用可视化密闭燃烧器对镁颗粒进行加热后,观测到颗粒表面重复着氧化层沉积、破碎并剥落的过程,表面光泽明暗交替,直至发生着火.在高温管式炉上,研究加热速率、水蒸气质量分数和粒径对镁颗粒着火温度和着火延迟时间的影响规律.镁在水蒸气中着火前的反应主要是镁蒸发控制的均相反应,表面反应可以忽略.计算得到水蒸气中镁着火的活化能为150kJ/mol.建立常压下水蒸气中镁颗粒着火的能量方程,采用突变理论中的尖点突变模型分析水蒸气中镁的着火动力学过程,计算不同粒径的镁颗粒在静止水蒸气环境中的着火温度和着火延迟时间.结果表明,对于粒径小于50μm的镁颗粒,着火延迟时间不超过20ms.