利用CFD技术对城市生活垃圾富氧燃烧特性分析

富氧燃烧技术具有明显的节能与环保效益,是低热值垃圾稳燃,减少污染物排放的有效措施.运用CFD技术对垃圾在机械炉排炉内富氧气氛下的燃烧特性进行了研究,给出了O2/N2=21:79和O2/N2=25:75两种工况下床层上方的烟气温度、烟气组分浓度曲线及床层焦炭分布图.模拟结果表明:当一次风的氧气浓度由21%(v)提高到25%(v)时,垃圾床层表面燃烧区域平均温度由1 350 K升高到了1 466 K,增加了116 K;灰渣中可燃物(焦炭)含量由3.9%(wt)降为0.1%(wt),随着氧气浓度增加,垃圾着火位置前移,提前进入稳定燃烧阶段.模拟结果与前人的试验测量值吻合.     

混煤煤灰软化温度的实验研究与预测

从某电厂700MW机组锅炉取混煤灰样,在智能灰熔点测定仪上采用角锥法对其进行软化温度测定。实验结果表明,混煤煤灰软化温度与掺混比呈非线性规律。采用径向基神经网络（RBFNN）在MATLAB环境下建立了混煤软化温度的智能预测模型。为检验模型的预测效果,以实验的8个混煤煤灰作为受验样本,应用该网络模型对其软化温度进行预测。预测表明：RBFNN模型的预测结果与实验结果吻合良好,二者的最大相对误差为3．79％,平均相对误差为1．56％。预测效果远远优于线性预测模型。     

液化天然气储运与利用中的几个关键问题

随着我国对液化天然气（LNG）的大量进口和广泛应用,LNG的储运和利用过程中安全性、环保和经济性问题就显得越来越突出。文中提出：建立描述LNG涡旋的分形模型、描述对流分层和泄漏扩散的时空混沌模型、描述爆炸和轰燃的突变模型,以及应用模糊理论、人工神经网络,结合非线性理论,构造出完整的预测和评价模型,实现对LNG储运常见事故的实时预测和储运系统安全性的智能化评价。通过燃气互换性和污染物排放及控制特性的研究,得到天然气置换其他燃气的最优方法,以及天然气洁净利用的方法。研究燃气蒸汽联合循环发电机组性能和安全性问题,获得机组运行安全临界指数,结合运行参数对机组性能影响的敏感性分析,建立优化运行、经济调度的模型,形成调峰燃气蒸汽联合循环机组优化运行、经济调度辅助决策系统,指导机组安全、经济运行。分析LNG气化站运行性能、燃气轮机电站机组特性,建立冷能转化和利用数学模型,以及LNG冷能利用评估模型,通过效益分析,经济评价,优化LNG冷能利用系统,实现冷能的经济利用。     

氢混天然气燃气轮机加湿低氮燃烧性能研究

为了解贫预混燃烧室天然气掺氢加湿燃烧时的性能变化和容许加湿范围,解决氢混燃气轮机NO_x排放超标问题,以某燃气轮机燃烧室为研究对象,数值研究了掺氢比和加湿比对燃烧性能及污染物排放特性的影响。结果表明：燃料无加湿条件下,燃烧室出口CO和CO₂排放值随着掺氢比的增加而减小,较高燃烧温度将导致热力型NO_x排放值增加,掺氢比达到0.2以上时,NO_x排放已超出环保限值;燃料加湿条件下,随着加湿程度增加,燃气出口平均流速及水蒸气组分含量均增加,燃烧筒内全局温度、CO₂和NO_x排放值均降低,CO排放值先降低后增加;掺氢天然气加湿可实现低氮燃烧,考虑到低掺氢工况燃气轮机功率输出效能和高掺氢工况燃烧性能恶化问题,水蒸气加湿量不宜过多,当掺氢比为0.3时,推荐燃料加湿比为0.463。     

垃圾焚烧炉中城市生活垃圾掺烧高热值工业固废的数值模拟

垃圾焚烧炉的高效稳定运行及减少NO_x排放是目前城市生活垃圾焚烧过程中所面临的挑战。以某500 t/d垃圾焚烧炉为对象，研究了城市生活垃圾(MSW)掺混高热值废弃物(ISW)下不同配风方案对燃烧过程、流场分布的影响和最佳选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)工艺参数。结果表明，不同各级一次风配比床层对应的最高温度基本不变，但增加炉排一二级风室配风，挥发分析出和固定碳燃烧提前，挥发分析出最大速率提高。良好的二次风喷入角度能有效组织炉内气流流动，在工况7下，炉内高温贴墙现象最轻，流线分布较合理，因此该工况下的二次风角度设置最合理。喷入SNCR还原剂显著减少NO_x排放量，喷射速度为50 m/s时，脱硝效率最高，可达33.96%。因此在实际使用中，建议采用合适的配风和二次风喷入角度，并结合SNCR技术进行NO_x减排。     

非稳定电源驱动的恒压绝热压缩空气储能系统设计EI北大核心CSCD

典型先进绝热压缩空气储能系统(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)受限于压气机的稳定工作范围,不适宜作为非稳定电源侧的储能系统。该文提出一种功热并储恒压绝热压缩空气储能系统(isobaric adiabatic compressed air energy storage system integrated with power-thermal combined storage,PT-IA-CAES),在输入功率低于压气机启动功率时,储热系统运行,从而实现储能功率大范围连续可调。其次,阐述该系统的设计方法及其运行规则。通过构建系统部件及整体变工况模型,获得储/释能特性曲线。案例研究表明,电源侧配置的恒压绝热压缩空气储能系统(isobaric adiabatic compressed air energy storage,IA-CAES)与PT-IA-CAES两种设计系统的循环效率分别为69.60%和66.80%,低于AA-CAES的71.83%,但弃风率从4.121%分别降低至1.168%和0.405%,总释能量分别增加48594.33和52137.07MJ,表明所提出的设计系统在应对非稳定电能输入方面具有明显优势。     

燃气透平静叶微颗粒碰撞和沉积特性的数值分析

基于拉格朗日颗粒追踪模型及El-Batsh和Haselbacher等提出的微颗粒沉积模型并结合燃气轮机透平静叶实际运行参数,为研究PM2.5等微颗粒在透平静叶的碰撞和沉积特性,通过计算流体CFD方法,对不同直径的微颗粒横掠透平静叶进行颗粒运动轨迹追踪和沉积情况分析。模拟结果表明:颗粒直径0.1~5.0μm时,碰撞率随颗粒直径的增大而增大,黏附率随着颗粒直径的增大反而减少,沉积率随着颗粒直径的增大先增大后减少;颗粒直径为0.1μm时,在叶片背面和压力面都有碰撞和沉积,直径为1.0和2.5μm时,沉积和碰撞大都发生在压力面后半部分和前驻点附近,直径为5.0μm时,沉积大都发生在压力面前半部分。