摘要：以某钢铁厂烧结烟气循环流化床脱硫塔为研究对象,建立了工业尺度的数理模型,探究了多种文丘里段结构方案对脱硫塔内气固分布和塔壁磨损的影响,并比较了各方案在不同烟气量负荷下均布流场的效果.结果表明:提出的3种优化结构方案均能改善塔内气流分布;文丘里段整体旋转30°并调整喉管管径的方案在均布气流方面表现最佳,而文丘里段整体旋转30°并在脱硫剂入口段增设导流板的方案在均布颗粒方面表现最佳,且塔壁磨损程度相对较轻;在烟气量负荷波动时,3种结构优化方案均能提高气固分布的均匀性和稳定性.本研究结果可为循环流化床脱硫塔工程改造提供理论参考.

摘要：为提高沿海地区燃煤机组与海上风电光伏耦合运行的综合性能,提出了一种考虑机组动态特性影响的风光容量配置方法和针对风光不确定性的随机优化调度方法。首先,引入动态跟踪频域指标和AHP-熵权法构造综合性能评价指标,基于风力、光伏发电和超临界燃煤机组的特性建模,优化配置系统可消纳的风光容量,并分析不同储能容量对弃风弃光率的影响。其次,为获得与系统动态运行最匹配的优化调度结果,建立包含动态频域跟踪指标的机会约束规划模型,并转化为混合整数线性规划问题求解不确定风光出力下的优化调度方案。各季度的典型日调度算例表明系统的动态响应能力得到了有效提升,尤其在秋季动态指标下降了3%。尽管考虑动态特性导致春季和冬季的经济成本略有上升,但秋季降低了2%,整体实现了经济性与动态性能的良好平衡。研究结果为燃煤机组耦合高比例可再生能源的运行优化提供了有效的方法。

摘要：提出并设计了一种带盘管式冷凝器和储液罐的回路热虹吸管,研究了3种充液率下回路热虹吸管的启动和内部流动传热特性。由于回路热虹吸管内沸腾和冷凝过程之间具有强耦合关系,对描述相变的传统Lee模型进行了改进,并引入了饱和温度与局部压力之间的关系,以准确模拟回路热虹吸管内的气液相变和流动传热过程。结果表明:该模型对回路热虹吸管内传热传质过程的预测效果良好;当回路热虹吸管在80%充液率的准稳态工况下运行时,完整的流动循环整体可分为液体过冲、液体回落和大气泡推动液体上升3个阶段,并且随着加热功率的增大,振荡更加明显;回路热虹吸管在仅依靠工质的流动循环和相变传热时,等效导热系数可超过15000 W/(m·K);在较高热流下,80%充液率的回路热虹吸管形成了速度较快且持续稳定的流动循环,表现出较好的传热性能。

摘要：甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。

摘要：针对热工过程的非线性辨识问题,提出了一种基于差分进化算法(DE)的径向基函数神经网络(RBFNN)模型设计方法.该方法将DE算法的种群分解为几组并行的子种群,每组子种群对应于一类隐节点数相同的RBF网络.在RBFNN的学习过程中进行多子种群并行优化,从而实现RBF网络结构与参数的同时调整.算法可以利用热工对象的输入输出数据,自动设计出满足误差精度要求且结构较小的RBFNN模型.然后将该算法应用于热工对象的辨识,对于单输入单输出系统,得到的RBFNN模型只需1个隐节点.对于多输入单输出系统,RBF网络也仅需较少的隐层节点.仿真结果表明,用该方法设计的RBFNN模型结构简单,且辨识误差小,具有较好的泛化能力.

摘要：为了提高太阳能溶液再生系统的运行可靠性,提出了一种用于溶液除湿空调系统的新型太阳能溶液耦合再生系统.分析了该系统的工作原理,建立了该系统的耗能模型,并与传统太阳能溶液热再生系统进行了对比研究.研究结果表明,在2种运行模式下,太阳能耦合再生系统与太阳能热再生系统相比具有较大的节能优势.在太阳能耦合再生系统运行模式下,太阳能集热/再生器出口处溶液浓度对太阳能耦合再生系统耗能的影响最大.在系统设计过程中,应将太阳能集热/再生器出口处溶液浓度设计得尽可能小.此外,太阳能集热/再生器的再生效率对太阳能耦合再生系统的耗能也有较大的影响.

摘要：综合考虑影响热损失模型的主要因素,建立了直通式太阳能真空集热管热损失及工质出口温度的数学模型,并提出了该模型的计算方法.利用美国国家可再生能源实验室(NREL)对Schott 2008 PTR70真空集热管的热性能测试结果进行验证,结果表明,热损失模拟值与实验数据值的绝对误差都小于6 W/m,相对误差基本控制在4.5%以内,故建立的数学模型可靠.同时设计了直通式太阳能真空集热管热性能的计算界面,在输入外形、物理参数和气象信息时,可以较快、较准确地输出该集热管的热损失以及工质出口温度,从而进一步完善了真空集热管的热性能模型和计算方法,为指导集热管的设计提供了便利.

摘要：为了设计炉膛燃烧动态优化控制器,提出了一种结合NOx产生机理的锅炉炉膛一维建模方法.通过将锅炉炉膛沿高度方向进行分层,并采用集总参数法分别描述锅炉各层内的流动、燃烧、传热和NOx生成过程,建立了能够表征锅炉燃烧特性的一维动态模型.通过对某HG220/100-10燃煤锅炉的建模仿真表明,所提出的模型能够正确反映出炉膛沿高度方向的一维温度分布及NOx分布,并能够准确反映不同配风方式对NOx排放的影响,以及各层风煤变化时炉膛出口处烟气温度、飞灰含碳量及NOx浓度的动态响应特性.相比传统三维模型,所建模型形式简单、计算量小,对于锅炉燃烧优化控制的设计能够起到关键的支撑作用.

摘要：介绍了一种新型太阳能—空气复合热源热泵热水装置(SAS-HPWH)。该装置通过使用独特设计的螺旋翅片蒸发管的平板型集热/蒸发器,可以在不同的天气情况下切换运行太阳能热源热泵模式、太阳能与空气双热源热泵模式和空气源热泵模式,制取生活热水。论文主要针对自行设计的一台150L的SAS-HPWH,建立系统的数学模型,并以太阳能输入比例为准则研究系统的运行模式与特性。模拟结果显示该热水器在不同天气特征情况下可高效率地制造55℃热水。论文还分析了太阳辐射、环境温度以及压缩机的容量对系统特性的影响,提出使用变频压缩机,根据不同的天气情况调节制冷剂流量,进一步提高系统的整体性能。

摘要：为了研究灰尘沉积对辐射制冷材料性能的影响,本文以积灰的辐射制冷材料表面为研究对象,采用模拟分析和实验验证相结合的方法,建立积灰表面辐射制冷性能计算的模拟模型,设计积灰表面辐射制冷性能测试实验,分析灰尘覆盖比对材料辐射制冷性能的影响。结果表明:在南京,夜间灰尘沉积不会对材料的辐射制冷性能产生明显的影响,而日间灰尘沉积则会明显导致材料辐射制冷性能的降低,当灰尘覆盖比达到0.09时,表面无辐射制冷效果。