槽式太阳能集热系统动态仿真

根据槽式太阳能集热器光热转换过程的特点建立了集总参数模型,并通过了实验验证.据此,建立了集热系统的模块化仿真模型,对集热系统稳态、动态特性进行了分析研究.结果表明,太阳直射辐射、传热流体入口温度及流体流量3个主要因素影响集热场的运行特性.当太阳直射辐射量由900 W/m2下降为0时,集热系统的时间常数约为5 min;传热流体流量由11．4 m3/h突升至22．8 m3/h及突降到5．7 m3/h时,时间常数分别为2．7 min及8．2 min.     

Fe2O3/粉煤灰载氧体化学链燃烧实验与机理研究

提出了一种以粉煤灰为载体制备的新型铁基载氧体。采用同步热重分析仪、小型流化床以及DFT分别研究了新型载氧体的活性与热稳定性,发泡剂含量与反应温度以及粉煤灰主要组分之间的协同作用对新型载氧体性能的影响。研究结果表明,新型载氧体在以CO为燃料的化学链系统中具有较高的活性;新型载氧体较大的孔隙率以及粉煤灰多组分间的协同作用促使850℃下发泡剂含量为10.0%(质量)的新型铁基载氧体的最大转化率(84.9%)比Fe₂O₃/Al₂O₃的最大转化率(54.3%)高30%,且新型铁基载氧体在30个循环测试中表现出良好的热稳定性。载体制备采用的发泡剂含量以及反应温度对新型铁基载氧体性能影响很大,适当的发泡剂含量(约10%(质量))可提高新型载氧体性能。此外,高温下会造成载氧体的烧结现象。最后,采用密度泛函理论(DFT)研究了粉煤灰与载氧体之间的界面作用以及协同氧化CO的电子特性。计算结果表明,粉煤灰和Fe₂O₃之间的界面电荷转移使Fe₂O₃为电正性,促使CO在表面的相互作用,载体和活性组分之间的协同作用降低了载氧体与CO前线轨道能量差,进而促进了CO与Fe₂O₃的反应。     

1000MW直接空冷机组汽泵冷凝采用蒸发式冷凝器的探讨

在分析蒸发式冷凝器工作原理的基础上,对1 000MW超超临界直接空冷机组汽动给水泵小汽轮机冷凝采用蒸发式冷凝器的可行性进行了系统分析,对分别采用蒸发式冷凝器和带湿冷塔的湿式循环冷却系统的用水特性及经济性进行了对比,并介绍了蒸发式冷凝器在国外火电厂的应用情况.研究表明,蒸发式冷凝器与带湿冷塔的湿式循环冷却系统相比,具有节能、节水、运行费用低和投资少等诸多优点,特别适合于强调节能和节水的空冷式发电机组汽泵的冷凝,在我国推广这项技术十分必要.该文为蒸发式冷凝器在国内火电厂中的应用推广提供参考.     

板式换热器取代火电机组低压加热器热经济性分析

在简要介绍板式换热器结构、特性及用途的基础上,对200MW机组末级低压加热器普遍存在的温升不足现象提出采用板式换热器替代管壳式低压加热器的思路.通过对温升不足达到5℃、10℃、15%、20℃时机组采用板式换热器的节能前景基于等效热降理论分别进行了计算分析,得出可节煤范围为0.41 g/(kW·h)～1.66g/(kW·h).又由于板式换热器具有端差小的优点,将其用于机组热力系统中分别替换4台低压加热器中的1台和同时替换4台低压加热器,进行计算、分析,得到用板式换热器替换末级低压加热器带来的节能潜力最大,可达到0.29g/(kW·h).     

糖基原料热解形成5-羟甲基糠醛的特性与机理综述

5-羟甲基糠醛（HMF）被认为是一种基于生物质资源的新型平台化合物,现阶段主要是通过糖基原料的水解进行制备。实际上,糖基原料热解也会形成HMF,鉴于热解技术具有反应迅速、工艺简单等优点,可望成为HMF的另一种制备方法。本文首先总结了不同糖基原料热解过程中HMF的生成特性,随后总结并分析了不同学者基于实验研究而提出的HMF生成机理,以及近年来通过密度泛函理论（DFT）计算方法所提出的HMF生成路径,最后指出了今后的研究方向以最终确定HMF的形成机理与途径。     

仿蜂巢微通道分叉结构的甲醇重整制氢

针对甲醇蒸汽的微通道重整催化反应过程,建立了三维稳态多组分传输反应模型;利用数值模拟分析,分别研究了平行阵列微通道和仿蜂巢分叉微通道在Zn_Cr/CeO₂/ZrO₂催化剂下的反应情况。通过双速率模型考察这两种流道中操作条件对甲醇蒸汽重整制氢输运规律的影响,发现这两种微通道反应器均可促进甲醇转化率和氢气产率的提高。与常规平行微通道的比较发现,仿蜂巢分叉微通道内反应气流动所需的泵功较小;在相同的加热面积下所能吸收的热量更大,而且更有利于反应器内温度的均匀分布,从而提高甲醇的转化率、减小出口CO的含量。研究结果表明,仿蜂巢分叉微通道结构具有较好的重整制氢综合性能,并可改善氢气产出的品质。     

Co-Fe2O3[104]铁基载氧体优化体系作用下褐煤化学链燃烧特性

前期研究发现高弥勒指数晶面载氧体Fe₂O₃[104]具有高的化学链燃烧反应特性,且Co对煤及其热解中间产物具有催化气化和催化转化作用。通过正交实验优化制备Co-Fe₂O₃[104]/Al₂O₃载氧体体系结构,开展Co-Fe₂O₃[104]/Al₂O₃与褐煤的化学链燃烧,揭示载氧体与褐煤发生化学链燃烧的特性。结果表明:形貌控制制备的高弥勒指数晶面铁基载氧体Co-Fe₂O₃[104]/Al₂O₃(质量分数10%)促进了褐煤化学链燃烧过程中氧的迁移速率以及载氧体的还原程度,进而显著提高了载氧体与褐煤化学链燃烧的反应速率及反应效率。进一步通过CO多循环化学链燃烧反应、XRD和TEM表征了Co-Fe₂O₃[104]/Al₂O₃(10%)的可再生性及反应稳定性。     

风电场超短期功率预测及不确定性分析

研究了在不使用数值气象预报的条件下,基于历史数据序列,采用BP神经网络对风电场未来3h功率进行预测.结合多次的计算试验,合理确定了输入神经元参数;提出两种风电场功率预测路线:一种是首先预测每台机组功率,再累加计算风电场功率;另一种是直接计算整个风电场功率.结果表明,第一种预测路线更适合我国风电场集中分布的情况,相对预测误差为9.6％.在此基础上,建立了基于独立分量分析的条件概率计算模型,对预测结果的不确定性进行了分析.     

空冷凝汽器椭圆翅片椭圆管束外空气的流动与传热特性

研究空冷凝汽器椭圆翅片椭圆管管束外空气的流动与传热特性,对火电站空冷岛的设计与运行具有重要意义.通过CFD模拟,获得了椭圆翅片椭圆管管束外冷却空气的流场和温度场,计算得到了空冷凝汽器冷却空气对流换热平均Nu和摩擦系数f随Re的变化规律,并采用最小二乘法拟合得到了相应的关联式.结果表明:随冷却空气流动Re的增大,Nu增大,f减小.     

锅炉两相工质动态过程的快速求解法

在快速求解法和单相工质快速求解法的基础上,提出了两相工质动态过程求解的快速求解法.将模型求解划分为准备和应用2部分:准备部分采用高精度解法求解微分方程,并将结果处理为可供应用部分的信息;应用部分利用这些信息进行计算.准备部分完成后,每次模型的求解只需进行应用部分的计算.以某670 t/h自然循环锅炉为例进行了计算速度和精度的实例验证.结果表明,该方法计算结果与隐式算法误差小,并且计算速度有较大提高,可应用于电站机组动态过程在线预测.