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    锅炉技术
  • 锅炉技术
    向杰,李清海,张衍国,蒙爱红
    2014, 34(4): 253.
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    为了研究卧式循环流化床(Horizontal Circulating Fluidized Bed,HCFB)内的气固流动特性,在带漩涡分离器的HCFB冷态试验台上,以颗粒粒径为87 μm、170 μm和211 μm的玻璃珠为试验物料,采用压差传感器和光纤测量仪研究了颗粒粒径和表观气速对床内压降和颗粒体积分数分布的影响.结果表明:炉膛压降主要发生在主燃室,占总压降的90%左右,副燃室和燃尽室的压降很小;主燃室沿程压降和轴向颗粒体积分数均呈指数分布,横向颗粒体积分数呈“环核”分布;副燃室的颗粒体积分数呈严重偏向的左稀右浓分布,而燃尽室的颗粒体积分数始终很低;随着颗粒粒径的增大,表观气速需分别至少达到1.25 m/s、1.50 m/s和2.00 m/s时才能获得循环流态化状态.
  • 锅炉技术
    李永华,周滨选,郑平安
    2014, 34(4): 260.
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    对DBCOPCCⅠ型旋流燃烧器进行了结构上的优化改造,并利用Fluent软件对改造前后的单个旋流燃烧器进行了数值模拟计算,分析了改造前后燃烧器区域的速度场、温度场以及NOx体积分数分布.结果表明:改造后的速度场出现中心回流区,且回流区在长度和宽度上均有所增加,速度明显减小;改造后的整体温度分布有所降低,最高温度降幅达200 K,尤其是旋流燃烧器出口扩锥处的温度明显降低;改造后的NOx体积分数也显著降低,NOx最高体积分数可降1×106,改造后旋流燃烧器的性能比改造前优越.
  • 锅炉技术
    程智海,季明彬,何翔,刘海龙,金鑫
    2014, 34(4): 267.
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    对某330 MW供热机组在不同磨煤机分离器出口温度下进行制粉系统试验,研究了准东煤与地煤煤粉外水分、细度和粒度等特性.结果表明:各工况下地煤的煤粉细度R90值大于准东煤5%以上;随着磨煤机分离器出口温度的提高,准东煤的R90值从23.5%减小至21%,地煤没有变细的趋势;随着磨煤机分离器出口温度的提高,粒度小于90 μm的准东煤煤粉颗粒细度变小,但是超过75 ℃后其变化趋势不明显;随着磨煤机分离器出口温度的提高,尽管地煤煤粉粒度分布没有明显的变化趋势,但是粒度小于75 μm的颗粒逐渐变粗.
  • 锅炉技术
    王瀛洲,韩璞
    2014, 34(4): 271.
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    在锅炉燃烧装置中安装超声波发射器,使颗粒较大且不易燃烧的煤粉颗粒产生共振,通过试验得到煤粉产生共振的最佳频率,并在有、无超声波作用的2种环境中分别进行燃烧试验,分析燃烧灰渣质量来获得煤粉燃尽率.结果表明:加入超声波后可提高煤粉周围氧的扩散速度,扩大煤粉与氧的接触面积,保证燃料充分燃烧,燃尽率可以提高9.016 3%,同时降低了煤粉黏结的概率,有效减轻了锅炉结焦,提高了锅炉的整体性能.
  • 汽轮机与燃气轮机
  • 汽轮机与燃气轮机
    陈永照,黄威,王宇翔,刘丽平,忻建华
    2014, 34(4): 275.
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    基于数据分析和有限元模拟计算,研究了汽轮机组高压进汽阀在冷态启动过程中的换热规律,并通过分析现场实测数据,得到了高压阀门在启动过程中所经历的凝结换热和单相对流换热2个阶段的特点.根据实际情况,在归纳已有的传热系数计算经验公式的基础上提出了逐步逼近法,并对2种方法应用于同一实际启动算例进行比较.研究了传热系数在计算不同阀门和启动过程的适用特点.结果表明:逐步逼近法计算结果更准确、更符合实际情况;传热系数可以在一定范围内适用和推广.
  • 汽轮机与燃气轮机
    孔祥林,陶加银,冯增国,李军
    2014, 34(4): 280.
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    采用AnsysCFX软件数值求解三维RANS方程和SST湍流模型,研究了涡轮轴向轮缘密封几何结构参数对其封严特性的影响,并对数值计算得到的轴向轮缘密封的封严效率与试验数据进行了对比,分析了动静间距和密封间隙尺寸对轮缘密封燃气入侵和封严效率的影响.结果表明:数值计算得到的封严效率与实验值吻合良好,验证了所用数值方法的可靠性;主流周向压力不对称分布会导致周向不同位置分别呈现出流和入侵;对于轴向轮缘密封,当动叶远离盘腔时,主流周向压差减小,主流入侵减少,封严效率升高,当密封间隙增大时,主流入侵增加,封严效率降低.
  • 汽轮机与燃气轮机
    高庆水,刘石,冯永新
    2014, 34(4): 286.
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    针对大型旋转机械可倾瓦轴承低频振动问题,通过联合求解轴承润滑和瓦块动力学方程,采用数值仿真方法分析了可倾瓦轴承瓦块的颤振现象,结合汽轮发电机组上发生的2种类型失稳故障实例,分析了油膜失稳和瓦块颤振2种故障振动特征.结果表明:油膜失稳和瓦块颤振都有可能导致可倾瓦轴承出现低频振动,这2种故障模式下所出现的失稳现象很相似,频率均为低频,幅值均随转速的升高而增大,很容易混淆;可倾瓦轴承轻载时容易出现油膜失稳故障,重载时容易出〖JP2〗现瓦块颤振现象;油膜失稳时转轴振动和轴承振动较大,瓦块颤振时转轴振动较小而瓦块振动较大.
  • 汽轮机与燃气轮机
    周骛,蔡小舒,吉肖
    2014, 34(4): 292.
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  • 自动控制与监测诊断
  • 自动控制与监测诊断
    钟亮民,刘吉臻,张恒,王瑞琪
    2014, 34(4): 298.
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    为提高CFB锅炉燃烧系统的自动控制品质,分析了系统主蒸汽压力和床温对象在调节过程中的相互作用,提出解耦的系统控制结构.通过选取上述强耦合对象,以一次风量和给煤量作为调节量,采用补偿的多变量内模解耦控制策略实现了该两输入两输出(TITO)系统的解耦.给出了解耦控制器的详细设计过程,通过设计能够有效抵消缓慢极点或主导极点的滤波器以加快响应速度.在综合ISE指标的基础上发展了基于超调量和调节时间的参数整定指标.对所设计控制器进行次最优降阶,并验证输入、输出扰动性能和模型失配鲁棒性,仿真结果表明:所采用的解耦控制策略是有效的.
  • 自动控制与监测诊断
    王万召,王杰
    2014, 34(4): 307.
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    针对汽轮机调速系统具有时滞、非线性、动态特性随工况显著变化和难以精确建模等特点,采用自适应逆控制理论并结合神经网络技术,提出了汽轮机调速系统自适应逆控制方案.该方案利用RBF神经网络在线辨识获得对象模型、逆模型和扰动消除控制器,对给定转速信号和外部扰动分别进行控制,使两者同时达到最佳控制效果.对200 MW机组汽轮机调速系统进行了仿真实验,结果表明:与PID汽轮机调速控制方案相比,该方案能很好地适应汽轮机调速对象特性的变化,有效克服对象的惯性和非线性,并有效抑制外部扰动,明显改善汽轮机调速系统的控制品质.
  • 自动控制与监测诊断
    童超,郭鹏
    2014, 34(4): 313.
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    为了减少风电场的经济损失,采用ReliefF特征选择与BP神经网络相结合的方法,对风电机组进行状态监测研究.基于风电场实际运行数据,重点分析了桨距角不对称故障.结果表明:ReliefF特征选择与BP神经网络相结合的方法可以有效地分辨出是否发生了桨距角不对称故障,且准确率较高.
  • 自动控制与监测诊断
    白翔,刘石
    2014, 34(4): 318.
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    通过从时域和频域提取能够反映火焰稳定性的5个特征量,采用基于实数编码的加速遗传算法的投影寻踪分类模型(RAGAPPC模型)对这5个特征量进行分析和讨论,得到能够反映高维数据结构的最佳投影方向,给出这5个特征量在评价火焰燃烧稳定性时的重要程度,并根据投影值和样本序号建立火焰燃烧稳定性评价模型,给出评价模型的函数关系式,分析了模型的误差.利用该模型对测试样本进行了预测.结果表明:强度均值这个特征量对火焰燃烧稳定性的影响贡献最小,火焰闪烁频率对火焰燃烧稳定性的影响贡献最大;该评价模型验证了经典的燃烧理论,基本能满足火焰燃烧稳定性判别的要求.
  • 环境科学
  • 环境科学
    石宙,吴江,何平,代学伟,张帅博,邬宇
    2014, 34(4): 324.
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    为了探究Hg0与KMnO4的反应机理,利用鼓泡反应器考察了模拟烟气Hg0在不同条件下的脱除率,分析了KMnO4溶液初始浓度、pH值和反应温度对Hg0脱除率的影响,并进行了传质反应动力学计算.结果表明:提高KMnO4溶液初始浓度和降低pH值,均可提高Hg0的脱除率;反应温度升高不利于Hg0的脱除;Hg0与KMnO4的反应为复杂的气液传质反应过程,提高KMnO4溶液初始浓度,反应增强因子E和Hg0的气液相传质系数比KG/kL增大,表明化学反应对传质吸收的影响增大且液膜阻力减小,从而Hg0脱除率提高;提高反应温度,Hg0的气液相传质系数比KG/kL减小,表明反应温度升高,增大了液膜阻力,不利于反应进行,导致Hg0脱除率降低.
  • 材料科学
  • 材料科学
    张振,胡正飞,范立坤,王滨
    2014, 34(4): 330.
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    采用疲劳性能测试方法研究了应变控制下国产P92钢室温和600 ℃高温下的低周疲劳性能,并采用扫描电子显微镜对疲劳试样断口形貌进行了观察.结果表明:国产P92钢具有循环软化特征,应变幅和温度的提高是造成材料单轴疲劳寿命降低的主要原因;2种温度下疲劳裂纹均起源于表面,裂纹扩展为条纹机制;高温下具有较低的疲劳寿命是与氧化损伤、裂纹萌生扩展速率和材料的塑性变形密切相关的.