富氧低NOx稳燃技术在300 MW煤粉锅炉机组灵活性调峰中的应用

为了对富氧低NO_x稳燃技术的实际应用效果进行工程示范,针对富氧低NO_x稳燃技术在300 MW亚临界煤粉锅炉上的低负荷稳燃特性进行了实炉试验研究。通过将锅炉A、D层原12台一次风燃烧器改造为富氧低NO_x燃烧器以及对锅炉主要运行参数的测量分析,研究富氧低NO_x稳燃技术对SCR入口的NO_x原始排放浓度、烟气温度,以及对锅炉总体运行特性的影响。实炉试验、日常运行以及第三方完成的性能测试结果表明,原锅炉改造应用富氧低NO_x稳燃技术后,NO_x原始生成量明显降低。改造后的运行实践证明,锅炉最低可在23.5%负荷(70.4 MW)下稳定运行,且同时能保证锅炉出口过热蒸汽参数和再热蒸汽参数达到运行要求、SCR入口烟温维持在280℃以上及NO_x原始生成浓度低于300 mg/Nm3,实现NO_x超低排放。锅炉运行经济性统计分析表明,采用富燃低NO_x稳燃技术后,调峰能力大幅提高,可长期低负荷运行,且可有效投入SCR脱硝系统,锅炉的年平均点火和低负荷稳燃用油量减少了65%。因此富氧低NO_x稳燃技术可实现锅炉的低负荷稳燃及超低排放,且大幅降低锅炉点火及稳燃用油,提高锅炉的经济性。     

准脆性材料单轴拉伸破坏全过程物理模型研究

试图建立由细观物理元件系统组成的物理模型,根据该模型的运动状态模拟准脆性材料的单轴受拉损伤破坏全过程。修正平行杆模型是基于准脆性材料单轴受拉破坏的宏观表现,考虑损伤材料名义应力和有效应力之间的等价关系,建立的考虑均匀损伤的物理模型。在此基础上,考虑破坏过程中局部软化阶段的尺寸效应,假设拉伸破坏过程发生在宽度一定的断裂过程区内,建立非局部的损伤物理模型——双本构物理模型,推导整个受力过程的本构关系。详细描述整个受力过程所经历的任意损伤状态,从一个新颖的视角对细观非均质材料的破坏机制进行探讨。通过该模型区分开实际试验过程中对应的峰值应力状态和出现宏观裂纹的临界状态,并且根据此临界状态将整个受力过程分为均匀损伤阶段和局部破坏阶段。算例表明,该模型可以较真实地反映准脆性材料在准静态单轴拉伸损伤破坏的整个过程中所表现出来的宏观特性。提出新的材料破坏理论——材料内在力学性能发挥机制理论,认为准脆性材料的整个受力破坏过程受这个内在规律支配。     

大型循环流化床锅炉钟罩式风帽流化特性试验研究

本文针对国内几种应用于大型循环流化床锅炉中的钟罩式风帽的流化特性进行了冷态及热态试验研究。参考电站锅炉实际运行工况,采用电阻法测量了风帽附近料层的气固流动特性,并采用高速摄影观测了不同流化风温度时风帽周边料层大颗粒的运动特性。试验结果表明,钟罩式风帽内芯小孔总面积对风帽阻力特性和流化特性的影响较大,增大流化风量、提高流化风温度均能使钟罩式风帽的扰动范围增加,风帽周边大颗粒堆积高度降低,料层的扰动特性变好。本文的研究工作可为大型循环流化床电站锅炉风帽的优化设计和运行中风帽磨损、变负荷布风板结焦等不正常运行问题的分析与解决提供参考。     

锚杆拱形托板承载力试验与分析

为深入认识拱形结构对钢托板力学特性的影响,及其与不同锚杆匹配的承载适用性,基于球壳结构弹性力学与极限平衡分析构建了2种拱形托板承载力理论关系式,结合工程实践详细论述了其中5个影响参数。采用实验室加载试验研究了不同板厚、不同拱高的方形托板承载力与变形特征。结果表明:托板承载力与钢板厚度、拱高与拱底圆直径之比呈正增长关系;试验承载力较好地验证了理论计算式的适用性;此外,调向球垫尺寸与强度对托板承载与支护的充分发挥非常重要。综合以上研究与煤炭行业标准,提出常用锚杆规格与拱形托板尺寸的合理匹配表,以供矿山支护工程参考使用。     

极近距离煤层变厚度顶板下部回采巷道综合控制技术

针对三交河矿极近距离煤层采空区下变厚度顶板下部煤巷布置及合理支护的技术难题,通过上部残留煤柱应力扩散分析与提高掘采回收效率考量,确定601首采面两巷采用反向大错距的布置方案。在开展现场巷道顶板窥视、锚固力测试与预紧扭矩转化试验的基础上,提出了适应不同地质条件的煤巷差异化支护方案:架棚-锚杆联合支护、锚杆-锚索支护及锚杆-钢带-锚索支护。在井下实施了两条回采巷道的全进尺支护示范,监测结果表明:掘巷期间锚杆锚索工作载荷快速稳定,预紧力设计合理,围岩最大变形量30mm;回采期间超前巷道顶板最大下沉93mm。相关回采巷道综合控制技术保障了近距离下部煤层的安全高效开采。     

钢纤维混凝土周期荷载作用前后AE及损伤演化对比研究

对0.5%、1%、1.5%以及2%4种钢纤维掺量下的混凝土进行了周期循环荷载作用前后的单轴压缩声发射(AE)监测试验。研究结果表明:随着钢纤维含量的增加,混凝土的单轴抗压强度呈对数型增长,延性变形能力显著提高;未疲劳荷载时,声发射呈"活跃—平静—活跃—平静"阶段性的"S"型变化特征,周期疲劳荷载后,声发射呈"活跃—平静"的两阶段特征;均质性系数m随钢纤维含量的增加而逐渐减小,表明混凝土越不均质;基于Weibull分布理论,分析得到声发射参数与损伤之间的关系表明:未疲劳荷载前,损伤呈指数型函数增长,并存在明显的损伤阈值,经过周期疲劳荷载后,损伤值在加载前期增长较快,并呈三阶段变化特征。     

Mannich反应在酸化缓蚀剂合成中的应用

酸化作业是油气井开采的增产、注水井增注的有效技术措施之一。在油气井酸化中,Mannich碱类缓蚀剂效果明显、结构稳定、酸溶性强、抗温抗酸性能好,是一类缓蚀性能良好的缓蚀剂。介绍了常用Mannich碱类酸化缓蚀剂合成原理、制备过程、使用条件及产品性能,对全面了解Mannich碱类酸化缓蚀剂技术具有重要意义。     

损伤开裂承压壳体泄漏率分析模型改进与验证

承压壳体发生放射性、易燃等危险气体泄漏会对环境造成重大威胁，泄漏状况评估是应急措施优化的必要前提。针对严重事故下的厚壳壁微开裂，建立了一套快速定量的泄漏率分析数值模型。基于流量守恒原理，提出了厚壁结构中多段微裂缝构成变截面通道的泄漏率计算改进模型；采用混凝土塑性损伤模型模拟极限载荷下结构的非线性破坏，通过等参函数实现几何不规则单元与规则空间之间的变换，改进了弥散型微裂缝扩展尺度的计算模型。通过数值算例对比文献中的结果，分别验证了以上两个子模型的稳定性和有效性，并由受损剪力墙的泄漏率分析进一步验证了模型的可行性。最后，将模型应用于抗高温内压损伤过程中的某预应力混凝土复杂承压壳体，结果表明：改进的模型适用于厚壁、带孔道等复杂构造承压结构的泄漏率分析，具有一定的实际工程意义。