摘要：为了研究煤泥抗拉强度进而判断煤泥的入炉形态,设计一套单轴拉伸试验系统来测量煤泥的抗拉强度,通过试验确定煤泥最佳静置时间及步进伺服电动机拉伸速率,并研究不同含水率及压实度对煤泥抗拉强度的影响规律。研究结果表明:当静置时间小于等于2 d时,煤泥的抗拉强度及其增速随着静置时间的延长而增大,而后,随着静置时间进一步延长,煤泥的抗拉强度趋于不变;拉伸速率通过影响煤泥内部的孔隙水压力进而影响煤泥抗拉强度,过大或过小的拉伸速率都会使测量结果产生较大误差,选取0.8 mm/min拉伸速率可有效避免端部应力集中的影响;含水率与煤泥抗拉强度之间呈负相关关系,含水率越大,煤泥抗拉强度越小,当含水率由25.12%增加至35.17%时,煤泥抗拉强度从25.23 kPa减小至21.39 kPa;压实度与煤泥之间呈正相关关系,压实度越大,煤泥抗拉强度呈线性增大,当压实度从85 g增加至100 g时,煤泥抗拉强度从19.44 kPa增加至29.92 kPa。

摘要：炉内受热面磨损是影响循环流化床锅炉长周期安全稳定的主要因素,锅炉设计结构、燃用煤质特性、运行控制方式、检修维护水平等因素均会对磨损造成影响。磨损多集中于颗粒浓度高、烟气流速大、流场发生突变的区域,如炉膛密相区、过渡区、屏式受热面连接区、稀相区不规则部位、炉顶部和炉膛出口等位置。为减轻炉内磨损带来的危害,循环流化床锅炉一般通过降低炉膛烟气流速、让管设计、采用主动防磨或被动防磨技术手段进行防护。从使用效果来看,防磨梁、防磨格栅、金属喷涂、激光熔敷(熔覆)等措施均能在一定程度上缓解炉内受热面磨损,防磨技术的选用需要综合考虑其对炉内传热的影响以及检修维护的便利性,总体而言应用较广泛且效果较好的是金属格栅与金属喷涂或激光熔敷(熔覆)相结合的组合防磨技术。目前,循环流化床锅炉炉内磨损问题已得到有效控制,锅炉的连续运行周期和安全性显著改善。

摘要：取消常规循环流化床(CFB)富氧燃烧系统中的烟气再循环装置,转为纯氧燃烧,有望降低机组整体运行能耗和CO_(2)捕集成本。纯氧燃烧将带来热负荷分布不均和极小烟气量下流化困难等问题,因此要针对炉内流态和受热面布置等进行全新锅炉设计。采取在密相区布置埋管受热面解决局部超温问题;同时应用独特的“下宽上窄”炉膛结构设计、降低床料粒度、增大一次风率等方法应对物料流化困难。基于CFB流动和传热理论,建立了纯氧燃烧CFB锅炉传热计算方法,并据此完成了130 t/h超高压纯氧燃烧CFB锅炉的概念性设计,给出了锅炉炉膛、埋管蒸发受热面、埋管过热器、旋风分离器、返料阀及尾部烟道省煤器的基本结构和整体布置方案。分析表明,该新型纯氧燃烧CFB锅炉能够较好解决高氧浓度燃烧带来的热负荷分布不均和极小烟气量下流化困难等问题,设计锅炉热效率可达94.83%,出口烟气中CO_(2)和H2O体积分数分别为57.1%和38.4%,可为未来开发面向碳捕集、利用与封存(CCUS)-强化采油(EOR)的纯氧燃烧CFB锅炉技术和工程实践奠定基础。

摘要：烟气再循环作为一种有效抑制NO_x生成的技术,广泛应用于化工、制药和酿酒等行业的天然气低氮燃烧过程,其作用机理是学术界和工业界关注的热点。本文根据内/外烟气再循环的作用不同,设计了弱/强内烟气再循环两种扩散式燃烧器,结合外烟气再循环技术,在0.8MW中试实验台上研究了内/外烟气再循环对天然气燃烧过程NO_x生成的影响规律,同时开展了Fluent数值模拟。结果表明:内烟气再循环能够有效抑制NO_x的生成,同时保证燃烧稳定。相同工况下,带内烟气再循环燃烧器初始排放远低于传统低氮燃烧器。同时结合外烟气再循环技术,可使NO_x排放量维持在30mg/m^3以下。Fluent模拟结果显示了外烟气再循环能够显著地降低天然气燃烧火焰区的温度和O2浓度。其中温度的降低对于NO_x生成的抑制起到了决定性的作用。当NO_x降低到约30mg/m^3时,快速型NO_x对整体NO_x生成的贡献超过热力型NO_x,此情况下必须考虑对快速型NO_x进行抑制。

摘要：文章以上流式厌氧氨氧化反应器为基础,通过接种亚硝化污泥并提高溶解氧(DO)来启动一体化厌氧氨氧化反应器。考察了一体化反应器启动稳定过程中脱氮效能的变化,同时通过高通量测序技术对反应器内微生物群落演替进行了研究。结果表明:一体化反应器在总氮负荷0.75 kg/(m^3·d),DO含量2 mg/L的条件下,氨氮去除率和总氮去除率稳定在85%和80%以上。反应器中参与亚硝化反应的是亚硝化单细胞菌属,厌氧氨氧化反应是Candidatus kuenenia和Candidatus brocadia 2个属参与,反应器内还检测到少量Denitratisoma属的反硝化细菌。除此之外还有许多其他种类的细菌存在。

摘要：为获取冷凝室的优化设计参数,基于Fluent软件,采用欧拉-拉格朗日方法,构建三维稳态模型,将优化设计后的冷凝室作为计算对象,充分考虑气液两相之间的动量、质量、能量交换,系统分析冷凝室中喷嘴密度、喷淋层间布置、冷凝室高度对传热传质的影响规律。研究结果表明:在直径为1 m的冷凝室内喷嘴的布置存在最佳密度,每层喷嘴最佳密度为19个/m^2;在其他运行参数及结构参数不变的条件下,两喷淋层错层布置,更有利于热质交换,可使出口烟温再降低0.32 K;综合考虑出口烟温与容积冷凝负荷,冷凝室最佳高度为3.2 m。

摘要：加热炉是一种具有大滞后、大惯性的设备。在系统快速反应和稳定性方面,传统的加热炉控制系统难以满足加热工艺的要求。文章将模糊控制理论与传统PID控制相结合,以单片机作为控制核心,简化系统数学模型的建立,提高了系统的动态和稳态性能。

摘要：循环物料流率是循环流化床锅炉中重要的设计和运行参数,但其热态在线测量一直是难点。基于换热原理进一步改进和完善了在线测量循环流率的方法,通过热态试验研究了影响高温颗粒与管壁之间传热系数的因素,并且利用热态试验数据和Borodulya等提出的对流传热系数预测模型进行了关联式推导,从而将传热系数和颗粒流率相关联。结果发现,传热系数的影响因素包括颗粒流率、颗粒温度、颗粒粒径等;热态试验测量得到的物料流率值与预设值的误差在±25%内;在实际流率工况下,该方法可以将物料流率和传热系数一一对应,在较宽的流率变化范围内都具有良好的预测能力。根据研究结果,测量中传热系数确定后,由计算模型可以获得物料流率,即实现高温物料流率的测量。换热法测量循环流率的原理简单,成本低廉,通过研究进一步提升了其实用性,在循环流化床锅炉的循环流率测量领域具有广阔的应用前景。

摘要：大中型燃煤电厂多采用湿法脱硫技术,脱硫过程导致大量水分蒸发,600 MW机组经湿法脱硫后排放的烟气中携带水蒸气超过200 t/h。脱硫湿烟气中的水蒸气及低温余热是燃煤电厂水资源和能量损耗的重要部分。为降低烟气中的含湿量,有效回收烟气中的水分及余热,同时解决因湿烟气中水蒸气凝结引起的烟囱腐蚀、"石膏雨"及"白烟"等问题,基于Fluent软件,构建三维稳态CFD模型,对湿法脱硫后烟气的冷凝过程进行数值模拟研究,将优化设计后的冷凝室作为计算对象,充分考虑气液两相流之间的能量、质量、动量交换,全面讨论了冷凝室本身结构和气液两相参数对传热传质的影响。结果表明:两喷淋层的布置存在最佳间距,模拟中最佳间距为1 m,此间距可使液滴在冷凝室内停留时间和气液接触均匀性同时达到较高水平。在一定的烟气流速范围内,烟气流速高,烟气在冷凝室中停留时间短,气液两相接触时间少,换热程度差;烟气流速低,烟气雷诺数小,湍流流动弱,单位时间单位面积处理的空气量小,故存在最佳烟气流速,研究表明,最佳烟气流速为3.5 m/s。适当增大液气比、合理减小液滴直径、降低喷淋液温度、加大喷嘴角度,都可有效保证流场均匀性,提高气液接触强度,增强气液之间传热传质效果。但增大液气比需较大水量,不利于节水节能;降低喷淋液温度可加大换热温差,但需较低的冷却水源;加大喷嘴角度对提高冷凝效果幅度有限。其中减小液滴直径是最有效的方法,采用雾化程度好的喷嘴,使液滴直径小于210μm,可将湿烟气从323 K冷凝至311.75 K,600 MW机组每小时可回收至少80 t水资源以及6.59 MW能量,达到节水节能、"消白"、除尘一体化的目的。

摘要：可编程控制器在工业控制中取得了巨大成功,但是也存在价格昂贵、维护成本高等问题。本文利用STM32单片机设计了一种可用于小规模控制场合的电气控制器,该控制器包括硬件设计和软件设计两部分。文中主要论述电气控制器各模块设计思路并给出部分模块电原理图,电气控制器采用硬件模块化设计理念,设计了电源模块、CPU模块、高速IO模块、普通IO模块、通信模块及其他辅助模块。目前,该控制器已完成样机试制,并在山西某立体车库上进行功能测试,测试效果良好,具有很大实用性。