热气机在垃圾填埋气燃烧发电方面的研究和应用

城市垃圾填埋气中包含的温室气体甲烷以及其他有毒有害的气体不仅严重污染周围大气和土壤，而且存在爆炸的隐患。热气机发电机组是一种能利用多种热源的热电转换装置，采用气缸外燃烧，具有对可燃气体前处理要求低、耐腐蚀性强、维护成本较低等的优点，非常适合垃圾填埋气的回收利用。虽然目前燃气热气机的产品价格较贵而且运行经验不足，但由于其运动部件较内燃机少40％，有很大的降价空间。2003年美国STM公司首次推出50kW级商业版热气机发电机组，开始应用于垃圾填埋气发电等领域。2005年上海齐耀动力技术有限公司引进了4台该机组，应用于上海老港垃圾填埋场的垃圾填埋气发电，目前以两个单位联合营运的方式运行着。     

矿渣微细粉对水泥基材料抗酸雨侵蚀特性研究

模拟中国硫酸型酸雨情况,以普通硅酸盐水泥空白砂浆为参比体系,研究采用矿渣微细粉对于改善混凝土抗酸雨性能的影响.分别从质量损失率、抗压强度、抗折强度和微观显微分析手段研究了各项性能变化规律.研究结果表明:在试验条件下矿渣微细粉存在最佳掺量区间,以20%~30%为最佳.当掺量超过30%时,砂浆不能生成足够的C-S-H凝胶,结构较疏松,内部微裂纹未被新的水化产物填充密实,H+和SO42-更容易进入浆体内部,导致更严重的腐蚀破坏;而当掺量少于20%时,火山灰效应发挥不明显,也不能促进砂浆抵御酸雨的侵蚀.在模拟酸雨环境中浸泡98 d后.25%矿渣掺量的砂浆质量损失率最小仅为-38.2‰.且后期下降趋势最为平缓;对于抗压强度和抗折强度,在酸雨侵蚀条件下分别呈现不同的变化趋势,对于抗压强度的强化效果应控制矿粉的掺量不小于25%,而对于抗折强度,则应控 .制掺量不大于30%.综合考虑抗压强度和抗折强度,25%掺量最能强化砂浆抗酸雨侵蚀的性能;在SEM显微分析中可以观察到,矿粉砂浆较空白砂浆结构密实,微裂纹少.矿粉使水泥浆体的孔隙率明显下降,强化了集料界面黏结力,并减少了最大孔径的尺寸,大幅度提高混凝土的密实度,也就能更好地抵御酸雨离子的侵入.     

回收垃圾填埋气发电的热气机燃烧系统研究

针对热气机连续燃烧的特点,采用稀薄燃烧和燃气再循环技术,开发了一套新型旋流扩散燃烧系统和燃烧控制逻辑,建立了利用热气机回收填埋气发电的试验系统,在垃圾填埋场进行了现场系统性能试验.结果表明,改装了燃烧垃圾填埋气燃烧器的热气机系统启动容易,对甲烷浓度适应范围广,燃烧完善,燃烧室内温度分布均匀合理,污染物排放低,并且实现了热气机发电系统无人值守运行.     

混合动力再生制动控制策略的研究

介绍了混合动力汽车的分类,比较了串联及并联混合系统的控制策略,分析了三种制动方式及其对能量回馈的影响。结果表明,最优能量回收策略回收的制动能量最多;平行制动结构相对简单,且可以回收较多的制动能量,目前得到广泛应用。     

热气机空气预热器的研制

主要介绍某型热气机所用空气预热器的研制情况。通过分析不同类型的空气预热器的结构、工作环境和制造工艺等，决定研制环行高温气一气换热器。在克服了研制过程中的设计和制造难点后，研制成功所需的换热器。该换热器在实际使用中经受了长时间高温的考验，显示出高、低温气体之间的良好的密封性和高换热效率的特性。     

天然气热气机的小型热电冷联供系统研究和经济性分析

在热气机的基础上,提出了有助于减少污染的天然气热气机的小型热电冷联供模式,并对不同模式的能源利用率和经济性进行了分析比较,指出在不同的用户需求与应用条件下各方案的适用情况,可为小型热气机热电冷三联供方案设计提供指导。     

热气机加热器及回热器中流量分配的分析及数值模拟

加热管内流量的分布对热气机的效率有重要影响,对于不同结构的加热器和回热器中的气体流动情况,使用FLUENT软件进行了三维数值模拟,对不合理的结构进行了改进,并从工艺性方面出发,提出了一种流量分配较均匀的加热器和回热器结构方案,为加热器和回热器的结构改进和生产提供了重要的理论依据。     

斯特林发动机天然气扩散燃烧的数值分析和试验

应用数值模拟,对斯特林发动机中天然气的燃烧进行了全尺寸三维模拟。分析和优化对斯特林发动机燃烧室速度场、温度场分布以及排放有着重要影响的参数,如空气预热温度、旋流数和过量空气系数等。预测了优化后燃烧室的速度场、温度场分布,以及NO_x和CO的浓度场分布,得到了吸热部件周围的流动形式。模拟结果为抑制NOx和CO的排放和提高换热效率以及发动机的效率提供了指导,设计结果得到了试验验证。     

天然气斯特林发动机的三联产能源利用率和经济可行性

提出了斯特林天然气发动机核心机组的不同热电冷联供模式，并进行了分析比较，结果表明热气机结合湿能空调的方案能源利用率更高，经济性更好。     

家用热电联供产品(MCHP)的设计要求与原动机的选择

探讨了家用热电联供产品设计要求，展现了燃气热气机作为家用热电联供产品原动机的优势，并分析了燃气热气机家用热电联供产品的应用前景。根据我国国情，MCHP的输出功率应以1kw为主，同时可输出热水功率4～5kW。MCHP要求体积小，重量轻，噪声低，适合在居住环境下使用。燃气热气机作为MCHP的原动机，其最理想的是采用自由活塞结构，但是目前采用斜盘式或摆盘式传动结构则更为现实。