动力工程学报

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专题综述

燃煤电站飞灰对汞的氧化和捕获的研究进展

杨建平，赵永椿，张军营，郑楚光

2014, 34(5): 337.

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综述了燃煤电站飞灰对汞的氧化和捕获的研究进展，简要介绍了煤燃烧过程中汞在飞灰中的富集规律，重点论述了飞灰本征特性（包括飞灰中未燃碳含量、岩相组分和微观结构形貌以及某些活性无机化学组分等）对飞灰脱汞性能的影响以及烟气化学组分（常规组分及HCl、SOx、NOx、Br等）对飞灰氧化和捕获汞的影响，最后提出了利用飞灰中磁珠颗粒进行脱汞的新思路.

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锅炉技术

1 060 t/h循环流化床锅炉物料质量浓度分布试验研究

常卫明，马素霞，骆丁玲，张建春，刘建华

2014, 34(5): 346.

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通过对1 060 t/h裤衩腿型循环流化床锅炉的大量变工况试验，获得了不同负荷率下的炉内压力分布，给出了该锅炉稀相区物料质量浓度的分布规律，并分析了流化风速和床压降对物料质量浓度分布的影响，得到物料质量浓度随流化风速和炉膛高度变化的关系式以及物料质量浓度随床压降和炉膛高度变化的关系式.结果表明：在床压降不变的条件下，流化风速与炉内平均物料质量浓度成正比；在流化风速不变的条件下，在一定的范围内，床压降与炉内平均物料质量浓度成正比，当床压降升高到某一临界值后，床压降与炉内平均物料质量浓度成反比.
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锅炉技术

高温型循环流化床锅炉炉膛传热系数的试验研究

孙献斌，刘海峰，王海涛，时正海，高洪培，金森旺

2014, 34(5): 351.

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为了测定高温型循环流化床（CFB）锅炉炉膛的传热系数，在热功率1 MW的CFB锅炉试验台上对试验受热面的传热系数进行了试验和测定，研究了床温和颗粒悬浮密度对传热特性的影响.通过对试验数据进行回归分析得到了炉膛传热系数与床温和颗粒悬浮密度的关联模型.结果表明：随着床温的升高及颗粒悬浮密度的增大，炉膛传热系数相应增大；该关联模型得到的炉膛传热系数计算值与试验值的误差小于7%，该关联模型可用于高温型CFB锅炉的设计计算.

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锅炉技术

恒温混煤热重及同步NO生成特性研究

王春波，李超

2014, 34(5): 355.

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利用自制能实现恒温下煤粉热重测量的试验台研究了几种典型煤种单煤及混煤燃烧的失重特性，并同步测试了NO的生成特性.结果表明：煤粉中掺烧印尼褐煤能增大整体平均失重速率和提前燃尽时刻，且对于煤阶越高的煤其影响越显著；混煤整体平均失重速率、初始反应阶段平均失重速率与掺混比具有良好的线性相关性；混煤燃烧时NO生成累积质量小于各单煤生成累积质量的加权值；塔山烟煤和印尼褐煤氮析出时，相互制约程度较大，导致塔山烟煤与印尼褐煤混煤NO生成累积质量试验值与加权值相差较大.
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汽轮机与燃气轮机

汽轮机转子温度计算中惯性环节系数的确定方法

杨宇

2014, 34(5): 361.

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提出了一种利用有限元计算结果、通过模式搜索法来确定有关惯性环节系数的方法.该方法将冷态启动、热态启动和极热态启动过程的汽轮机转子有限元法计算所得体积平均温度作为标准值，通过优化搜索来确定惯性环节法计算汽轮机转子体积平均温度的并联惯性环节的个数，以及每个惯性环节的时间常数和权重系数.通过温态启动过程的汽轮机转子有限元法和惯性环节法计算所得体积平均温度的对比，来验证该方法计算所得系数的精度和易用性.结果表明: 该方法所得的常数和系数满足工程应用的精度要求，为汽轮机转子的热应力优化控制和汽轮机变负荷运行的安全性提供了技术支持.

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汽轮机与燃气轮机

超超临界机组高压内缸蠕变强度分析

喻超，王炜哲，张军辉，刘应征

2014, 34(5): 365.

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对某超超临界机组高压内缸的高温蠕变强度进行了研究，利用ABAQUS建立了高压内缸三维有限元模〖JP2〗型，并进行了计算分析.结果表明：在稳态工况下高压内缸最大应力低于相应温度下材料的屈服强度，未达到屈服状态；高压内缸蠕变应变发生区域主要集中在进汽口及平衡活塞处；多轴效应对蠕变考核具有重要影响，采用多轴蠕变应变进行蠕变强度考核准确度更高；高温蠕变所引起的应力松弛使得螺栓热紧力下降，对2×105 h蠕变后的高压内缸中分面汽密性产生影响.

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汽轮机与燃气轮机

空气冷却燃气透平特性算法的研究

卫明，王永泓，宋华芬

2014, 34(5): 371.

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基于现代空气冷却燃气透平具有大冷却空气质量流量和跨音速的工作特点，对燃气透平的通流模型进行了改进，推导出适用于空气冷却燃气透平特性计算的通流模型，同时扩展了其适用范围.将通流模型和损失模型结合起来，利用所建立的性能计算公式，使用Matlab编程得到一套适用于变工况下空气冷却燃气透平特性的计算软件，并且通过多台燃气透平进行性能验证.结果表明：这套空气冷却燃气透平特性计算方法具有较高的精确性.

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自动控制与监测诊断

基于改进和声搜索算法的主蒸汽温度现场数据辨识

王东风，黄金山

2014, 34(5): 376.

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针对主蒸汽温度系统现场数据的模型辨识问题，提出了结合粒子群优化算法的改进和声搜索算法.采用经验模态分解法对带噪声污染的现场数据进行滤波处理，采用离散相似法进行模型辨识的计算机仿真实现和数值计算.应用该改进算法对循环流化床主蒸汽温度系统模型进行了现场数据辨识.结果表明：所辨识的模型具有较高的精度，能够反映实际主蒸汽温度系统的动静态特性；改进和声搜索算法比粒子群优化算法具有更好的稳定性和全局寻优能力，以及更快的收敛速度.

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工程热物理

H型鳍片管束传热及流阻特性的数值模拟

孙钟平，吴新，王亚欧

2014, 34(5): 382.

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在对H型鳍片管束的鳍片肋效率、流体物性以及管外壁温度与肋基温度差异分析的基础上，采用数值模拟技术研究了H型鳍片管束各结构参数对管束传热特性、流阻特性及综合性能的影响.结果表明:Nu随鳍片节距和厚度的增大先减小后增大，随鳍片开缝宽度和纵向管间距的增大而增大，随横向管间距的增大而减小；Nu随鳍片高度的增大，在低Re时与鳍片高度成正比关系，在高Re时与鳍片高度成反比关系；Eu随鳍片厚度、高度以及纵向管间距的增大而增大，随鳍片节距、开缝宽度以及横向管间距的增大而减小；综合因子j/f随鳍片高度、开缝宽度的增大而增大，随鳍片厚度、横向和纵向管间距的增大而减小，随鳍片节距的增大先减小后增大.

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工程热物理

矩形微通道内气液两相流压力降特性

孙科,刘博，路昆，吴昱

2014, 34(5): 390.

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以氮气为气相介质，以不同表面张力的液体(纯水、0.01%SDS溶液、乙醇)为液相介质，对3种矩形微通道（200 μm×200 μm，400 μm×400 μm和800 μm×800 μm）内两相流压力降进行可视化试验,同时对微通道内两相流压力降梯度进行了测量，并将测量值与均相流模型、分相流模型和以流型为基础模型的预测值进行了对比.结果表明：两相流压力降受表面张力、通道尺寸和两相流速度影响；以流型为基础模型的理论预测方法预测效果最好.

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辅机技术

两异常动叶间的相位关系对轴流风机性能的影响

叶学民，李春曦，尹攀，李新颖

2014, 34(5): 396.

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以OB84型动叶可调轴流风机为研究对象，采用Fluent软件对两异常叶片处于不同相位、安装角发生多种正向偏离时的风机模型进行三维数值模拟，得到风机性能曲线以及总压、熵产率和噪声分布的变化特征.结果表明：异常叶片间的相位关系和安装角偏离度对风机运行性能和内流特征的影响程度不同，动叶异常时对应的全压和效率大多低于正常情形下，而最大声源功率级显著提高；在相同的安装角偏离度下，随着异常叶片间隔的增大，全压和效率总体呈降低趋势；异常叶片的相位和安装角偏离度对动叶截面上的总压、熵产率和声源功率级分布的影响具有一致性；随着安装角偏离度的增大，异常叶片诱发附近的高压区、高熵产率区和高噪声区逐渐演变为包含周向下游数个流道的带状区，从而导致风机性能严重偏离正常情形.

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能源系统工程

侧风下浮力驱动“塔烟”流动及换热特性数值研究

赵文升，唐雪峰，李卫华

2014, 34(5): 404.

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在介绍“塔烟”的凝汽模型和原理的基础上，建立了多孔介质简化模型和基于浮力驱动的自然对流流动换热模型，采用Fluent软件模拟并分析了在不同风速情况下“塔烟”内的流场和各凝汽器单元的换热量，提出了减小侧风影响的改进方案.结果表明：在没有侧风时，流场是均匀对称的，此时塔周向各进风口通风量基本一致，各凝汽器单元换热量均匀；当存在侧风时，由于进风区域圆柱绕流作用和塔出口“风盖”现象，各进风口通风量存在较大偏差，各凝汽器单元散热不均匀；在风速大于4 m/s时，各凝汽器单元换热量差异较大，随着风速的增大，这种现象加剧；进风口区域加装导流板是减小侧风影响的可行方案.

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能源系统工程

余热引入电厂热力系统的热经济性分析方法

刘浩，周少祥，胡三高，梁双印

2014, 34(5): 411.

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为了更准确地计算余热引入电厂热力系统的节能量，在等效热降法的基础上，研究了余热利用所致汽轮机相关级组的变工况运行特性，提出了机组内功率增量计算的新方法.结合流体输运特性，提出了余热利用所致循环泵、凝结水泵的厂用电增量的估算方法.以某1 000 MW超临界机组为例，计算并分析了余热引入热力系统不同加热器时的汽轮机抽汽参数、内功率和厂用电等热经济性指标.结果表明：余热进入热力系统使汽轮机相关级组处于变工况运行状态，实际内功率增量小于等效热降法的计算结果；余热进入回热加热器的温度水平越高，节能效果越好，但低温省煤器的传热温差越小，投资成本越大.

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