摘要：随着可再生能源发电比例的不断提高,煤电作为基础调节能源,承担着负荷调节的关键角色。作为燃煤锅炉的关键核心设备,旋流煤粉燃烧器的低负荷稳燃性能直接决定着整体锅炉系统的运行可靠性及经济性。该文在总结常规低负荷稳燃措施及其不足的基础上,系统分析了制约旋流煤粉燃烧器低负荷稳燃性能深度提升的主要因素。在此基础上,分别从强化煤粉高效浓缩及高温烟气回流、优化燃烧器运行参数、构建不同负荷下相似的煤粉燃烧特性,以及低负荷下旋流煤粉燃烧机理研究等方面,探讨了提升旋流煤粉燃烧器低负荷稳燃性能的可行性路径及技术措施,为强稳燃能力旋流煤粉燃烧器设计提供了理论及技术借鉴。

摘要：为解决微小粒径分散相分离效率不高,制约水力旋流器分离效率深度提升的问题,本文以液-液水力旋流器为分析对象,在总结已有理论及研究成果基础上,分别从影响旋流分离效率的关键物理因素,包括分散相在旋流场内的停留时间、分散相粒径、分散相距轴心旋转半径、分散相切向旋转速度以及旋流分离工艺系统五个方面出发,首先对已有提升旋流分离效率的水力旋流器串联工艺、分散相粒径聚结器、小直径旋流分离器及增强切向速度的动态水力旋流器等技术措施进行分析总结,并在此基础上提出了促进旋流分离效率深度提升的新型技术方案,为液-液两相以及固-液、气-液、气-液-固等多相混合介质的高效旋流分离器设计及系统优化提供一定理论及技术支撑。

摘要：目前我国大部分油田已进入高含水阶段,且采出液中常带有大量伴生气,采用旋流分离法实现采出液高效分离对于简化陆上油田地面处理工艺及提升海上平台经济环保的采出液处理技术具有重要意义。脱气除油旋流系统由GLCC型气液分离器和油滴重构旋流器串联组成,设计的目的是在保证高效脱气的同时进一步改善对小油滴的去除效果,实现油气水三相高效分离。本文基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,利用种群平衡模型(population balance model,PBM)模拟油滴破碎与聚结,对脱气除油旋流系统内部流场特性及粒度分布进行模拟分析,并采用数值模拟与试验相结合的研究方法,对比分析不同含气体积分数和气相出口分流比对脱气除油旋流系统分离性能的影响规律。结果表明:含气体积分数与气相出口分流比对脱气除油旋流系统分离效率的交互作用较显著,在研究范围内综合脱气效率和除油效率可以得到,含气10%、20%、30%的最佳分流比分别为25%、30%、35%,数值模拟结果与试验结果吻合良好,验证了数值模拟方法的可靠性。另外,含气体积分数越大,油滴重构旋流器的油滴分层重构现象越明显,油滴重构旋流器可以在一定程度上改善含气情况下油水分离效果差的现象,脱气除油旋流系统对油气水三相分离的适用性较好。

摘要：针对紧凑型天然气脱硫技术,从理论和应用技术层面分析总结了国内外研究工作进展,包括气液混合和传质机理、高效紧凑型气体净化设备等。在此基础上,总结得出实现天然气脱硫设备高效和紧凑型的技术途径——通过将吸收剂雾化成微液滴,促进液滴与天然气间的湍流传质效果等手段,强化快速高效选择性脱硫过程,而后进行气液分离。再进一步分别从雾化技术、气液传质强化、气液分离技术3个方面,系统分析了适用于紧凑型天然气脱硫的各类可行性技术,并对相关研究工作进行了展望,为紧凑型天然气选择性脱硫吸收设备的设计研发,提供一定理论和技术支持。

摘要：随着工业化进程的飞速前进,适用于分离多相不互溶介质的旋流分离器已广泛应用于石化、环保等重点行业。为了提高旋流分离器在全粒径范围内分散相的分离效率,涌现出了多种旋流分离过程强化技术。其中,对入口分散相进行重排序的旋流强化技术因具有加工成本及运行费用低、易于实施、强化效果明显等优势,展现出了重要的应用价值及推广前景。本文聚焦于入口分散相重排序的旋流强化技术,对基于惯性力场和离心力场进行分散相重排序的旋流强化原理、排序器结构类型及应用于液-液、固-液、气-固两相的分散相重排序强化技术及研究成果进行了系统的分析和总结。在此基础上,从组织构建分散相重排序后的多股液流,选择促进多股液流间协同高效分离的旋流场入射方案,强化分散相移动过程中的聚并长大和/或惯性碰撞等角度出发,总结了分散相重排序的技术路线并进行研究展望,从而指导旋流器的旋流分离过程强化及优化设计,助力于旋流分离效率的深度提升。

摘要：阀门作为应用于石化等行业的关键设备之一,通过调整阀门开度调节液流流量。在多相流分离领域,位于分离器上游的阀门容易造成分散相剪切破碎,形成更加细小的液滴,甚至出现乳化现象,增加了分离难度。文章聚焦于降低分散相破碎的低剪切阀,从影响液滴破碎及最大稳定液滴直径的关键物理因素出发,包括单位质量平均能量耗散率、液流能量耗散体积等,对降低液滴破碎的可行性路径进行总结,具体包括减小流经阀门液流的流场紊乱、增加油滴聚结结构,以及增大液流能量耗散体积。在此基础上,分析了多种典型低剪切阀门的结构特点及实际性能,并总结了低剪切阀的发展趋势,为新型低剪切阀开发及优化设计,以及规模化推广应用提供理论及技术支撑。

摘要：[目的]为适应新能源电力并网需求,原有抽凝热电联产机组深度调峰供热改造已为重要途径之一。现有包括电热泵和电锅炉在内的热电转换装置为辅助火电机组调峰提供了潜在途径。[方法]以350 MW抽凝机组为例,建立了以热电转换装置辅助调峰参数优化模型,重点分析了热电转换设备参数对深度调峰性能的影响;其次,分别对比了电热泵和蓄热电锅炉两种典型热电转换系统在不同装置容量、不同放热速率下的调峰深度;最后,介绍了300 MW燃煤机组的煤耗率与污染物排放水平,指出本系统的节能效益,并给出热电转换装置的最优参数。[结果]结果显示:当电热泵的热功率为100 MW、放热速率与热功率相匹配也为100 MW时,机组的调峰深度达到最大值,为73 MW左右;当蓄热式电锅炉的电功率为45 MW、放热速率为100 MW时,机组的调峰深度达到最大值,为70.05 MW。蓄热式电锅炉的储热量在24 h中内略有增加,净储热量的数值为967.5 kWh。[结论]功率和放热速率是衡量热电转换装置辅助机组调峰能力的重要参数,且二者之间要有一定程度上的匹配性,针对不同情景灵活匹配热电转换装置的类型与参数可大幅提升机组的调峰深度。

摘要：为提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火燃尽及降低NO_(x)生成方面的性能,哈尔滨锅炉厂在某原型燃烧器基础上,通过构建两级煤粉浓缩、设置钝体稳燃板及稳燃齿等点火强化及分级燃烧措施,设计开发一种中心富燃料直流煤粉燃烧器。为研究该燃烧器的综合性能,结合燃烧器冷态流动及热态燃烧试验,对比分析原型燃烧器及新型燃烧器的回流区形成、燃烧及NO_(x)生成特性。研究表明,相比于原型燃烧器,新型燃烧器能够在出口处构建更大的回流区分布,且煤粉气流着火位置由90cm附近大幅缩短至10~20cm,煤粉燃烧稳定性明显改善。新型燃烧器在兼顾115mg/m^(3)(O_(2)=6%)较低NO_(x)排放浓度的同时,能够明显提升煤粉燃尽效果,对应飞灰可燃物含量由6.5~9.5%降低至1.5~3.9%,CO排放浓度由800mg/m^(3)(O_(2)=6%)以上降低至160mg/m^(3)(O_(2)=6%)以内,在综合燃烧性能方面较原型燃烧器显现出了更好的优越性。

摘要：[目的]氢能具有来源广、热值高、可储存、无污染、零碳排放等优势,已成为一种极具发展潜力的零碳清洁能源。目前,成熟的制氢技术工艺多基于规模化制氢,难以满足部分重要场合对紧凑型便携制氢设备的需求。[方法]为了满足该需求,文章首先对已有规模化制氢工艺的特点、优劣之处及发展趋势进行分析和总结,同时考虑到氨气具有容易液化储存、氢含量高,是氢气的优良载体等优势,进一步提出了采用微小型绝热火焰温度多孔介质燃烧器的氨重整制氢技术思路,并分别从技术可行性、研究方法及研究内容进行了系统分析。[结果]具体基于已有多孔介质燃烧器研究成果,分析了采用多孔介质燃烧器进行氨重整制氢的可行性,在此基础上,对多孔介质燃烧器氨重整制氢的研究方法、研究内容及技术路线进行了总结和展望。[结论]得出针对多孔介质燃烧器的整体结构、微通道、反应载体结构等的优化设计,并开发性能良好、成本低的非贵金属催化剂材料,将是未来氨重整制氢多孔介质燃烧器的主要研究方向。本研究可以为多孔介质燃烧器氨重整制氢技术的发展提供一定理论及技术支撑。

摘要：为提高水力旋流器对细小油滴的分离效率,对旋流器入口结构进行分析,发现弯管形式入口对不同粒径油滴具有重构和聚结的功能,即不同粒径油滴经弯管入口后分布在入口截面的不同位置,结合弯管入口结构设计了一种可实现油滴粒径重构的油水分离旋流器。采用群体平衡模型(Population balance model,PBM)模拟油滴破碎与聚结,对粒径重构旋流器内部流场特性进行数值模拟。对比分析了旋流器在不同角度弯管下的油滴粒度、湍动能、速度、油相体积分数及分离效率变化情况,并开展了室内试验。结果表明:粒径重构旋流器能够提高对细小油滴的分离效率,且180°弯管下分离性能最佳,旋流器总体效率达到97.31%,相对于优化前的旋流器提高了2.85%,内外层入口处油滴粒径分别达到0.36 mm和0.33 mm,呈现出较好的聚结效果。数值模拟结果与试验结果吻合良好,验证了数值模拟的准确性及优化结构的高效性。