原位成纤复合泡沫材料的研究进展

原位成纤复合泡沫材料是针对原位微纤化(In-situ micro fibrillation,IMF)复合材料,基于微孔发泡工艺制备的一种泡沫材料。除了具有传统泡沫材料质轻、减震、隔热、降噪等性能外,IMF复合材料内部纤维网络结构的存在显著改善了基体的微孔发泡行为,使得原位成纤复合发泡材料成为一种兼具高强度和功能化的新型泡沫材料。首先概述了IMF复合材料的制备工艺及IMF工艺过程调控因素,重点分析了IMF网络结构对复合材料结晶和流变行为的影响,其次综述了针对不同IMF复合材料体系和微孔发泡工艺的原位成纤复合泡沫材料的制备方法和泡孔结构调控手段,阐述并列举了其力学性能强韧化机制和在隔热和油水分离领域的应用,最后展望了原位成纤复合泡沫材料未来的研究方向。     

壁式再热器对1 000 MW超超临界二次再热锅炉蒸汽参数影响的研究

为解决超超临界二次再热锅炉再热汽温偏低的问题,以1 000 MW超超临界二次再热锅炉为研究对象,提出采取增设壁式再热器的方法提高再热汽温,计算了壁式再热器面积对主再热蒸汽温度的影响。计算结果表明:增设壁式再热器可提高再热汽温,当一、二次再热器各增加350 m~2受热面时,可使一、二次再热汽温满足设计要求,但也会导致主蒸汽严重欠温,无过热减温水时主蒸汽温度也低于设计值;采用增加壁式再热器同时提高煤水比,可使主再热蒸汽温度满足要求。     

烟气再循环对1000MW超超临界二次再热锅炉燃烧的影响

以某1 000 MW超超临界二次再热锅炉为例,采用数值模拟与炉膛分区段热力计算相结合的方法,研究了不同负荷下再循环烟气量对炉膛内部温度场、各气体组分的浓度场及NO_x生成的影响。结果表明:引入再循环烟气后,在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)负荷下烟气再循环率在0%～15%内每增加5%,可使屏底烟温平均下降约4.7 K,屏底O_2体积分数下降4.1%,CO体积分数上升31.81%,NO体积分数下降6.2%;随着负荷降低,在相同再循环率下,屏底烟温下降幅度增大,屏底O_2体积分数下降幅度和CO体积分数上升幅度均减小。     

煤与生物质混烧时NO_x排放特性的实验研究

叙述了将稻壳、麦秆、松木屑3种生物质,分别与阳泉煤掺烧时,不同掺混比与过量空气系数对NOx排放规律的影响。指出,在低含O2量区,无论单煤还是混合燃料,NOx浓度均随烟气中的含O2量增加而增大;不同燃料NOx浓度增长速度的快慢,随烟气中的含O2量增加有所不同;在高含O2量区,混合燃料NOx的排放量随烟气中含O2量的增加而降低;生物质与煤掺混对NOx排放规律的影响不明显,燃烧过程中NOx的排放受生物质本身的含N量、煤种以及燃烧方式的影响较大。     

不同烟气再循环方案对1 000 MW超超临界二次再热锅炉的影响

为了分析不同再循环烟气抽取点和引入点对某1 000 MW超超临界二次再热锅炉运行参数的影响,提出分别从省煤器和引风机后抽取烟气,并引入到炉膛底部和上部共4种烟气再循环方案。进行热力计算,分析不同负荷、不同再循环率下各方案对锅炉参数的影响。结果表明:烟气再循环会降低炉膛出口烟温和升高排烟温度,抽取点为引风机后,排烟温度升高幅度较大,引入点为炉膛上部时,炉膛出口烟温下降幅度较大;再循环烟气引入炉膛底部可以提高再热蒸汽温度和主蒸汽温度,引入点为炉膛上部不能明显提高再热蒸汽温度且会降低主蒸汽温度;随着再循环率的增加以及负荷降低,烟气再循环对蒸汽温度的影响程度增加;从省煤器后抽取烟气的方案对锅炉热效率的影响较小,但再循环风机磨损较严重,从引风机后抽取烟气对锅炉热效率影响较大。     

基于Gibbs自由能最小化原理模拟生物质流化床气化

基于能质平衡和吉布斯(Gibbs)自由能最小化原理,选择松木屑和麦秆两种生物质,利用化工商业化软件ASPEN PLUS模拟生物质流化床气化过程,并结合试验数据验证模拟结果的准确性。在此基础上考察了高温、原料含水率大范围变化等试验中较难实现的操作对气化的影响。模拟结果表明,搭建的气化模型能较好地模拟生物质气化过程,对生物质气化试验与工程放大具有一定的参考价值。     

低流阻热管的换热性能和阻力特性试验研究

以小型热管式空气预热器试验平台为研究对象,测试热管换热器热管管束气流方向的温度梯度和高、中、低温区单位换热面积对应的换热功率,测试烟气侧、空气侧阻力,测试单支高、中、低温热管冷端温度和布置倾角随热源功率变化的趋势。验证了低流阻热管的换热性能和阻力特性,为电厂进行热管空预器设计和改造提供参考。     

气固鼓泡流化床非稳态升温过程的实验研究

基于生物质气化需要满足一定的温度,气化前需要对气化炉进行预热,实验研究了预热空气温度为500℃、550℃、600℃,床层高度为200 mm、300 mm、400 mm流化床气化炉的预热规律。结果表明,随着床层高度的增加,床温稳定时温度呈升高的趋势;床温稳定时的温度随着预热空气温度的增加而增加。通过实验得到了流化床初始预热阶段的实验数据,完善了流化床的整个预热过程。     

秸秆成型燃料自然干燥特性的实验研究

选用不同的小麦秸秆成型燃料,测定其松弛密度和含水率等相关物性;在14d不同湿度的环境工况下,对秸秆成型燃料进行自然干燥实验,建立了干燥模型,研究了其整体自然干燥过程,分析影响成型燃料自然干燥特性的主要因素;在实验基础上给出了成型燃料充分自然干燥所需的时间。     

600 MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀运行优化调整

为解决某600 MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的问题,采用运行优化调整的方式,研究了燃烧器风量、外二次风旋流强度、燃尽风开度和运行氧量对近壁区CO和H_2S体积分数的影响。结果表明:采用"碗式配风"同时降低外侧燃烧器外二次风旋流强度,可显著降低近壁区还原性气体体积分数;通过增加运行氧量和调整燃尽风风量的方式,提高主燃烧器区过量空气系数,也有利于改善壁面还原性气氛,降低水冷壁高温腐蚀的风险。