垃圾焚烧锅炉高温过热器腐蚀冲蚀数值模拟研究

文章针对某垃圾焚烧锅炉高温过热器的管道,模拟垃圾焚烧锅炉高温过热器内的流动和传热过程,为延长电站锅炉过热器的使用寿命。采用高温过热器局部管径的数值模拟,来分析流场特征和高温腐蚀规律。同时还通过管径和截距对于流场的影响和积灰沉积规律的研究,探究了三角形法、同心圆法和正方形法三种管径排列方式对过热器腐蚀的影响。结果表明,前排管束最容易发生高温腐蚀,不同截距不会明显改变高温过热器温度场分布;三角形法的排布方式最为合理。     

配风方式对垃圾焚烧炉燃烧效率的影响分析

以高水分垃圾(水分为55％)为例，对焚烧炉3项主要热损失(固体不完全燃烧热损失、气体不完全燃烧热损失和排烟热损失)进行了计算，得到了空气温度、空气系数、烟气温度、助燃油量等参数与焚烧炉主要热损失之间的关系。适当的配风方式(即合适的空气温度和空气系数)，可以使焚烧炉内主要热损失减小，从而可以提高焚烧炉的燃烧效率。分析结果还表明，空气温度不是越高越好。     

建筑热微气候节能设计的硬件与软件

通过对建筑节能技术发展的分析，讨论了实际工程与软科学之间相互促进、有机结合的关系，肯定了热过程计算方法对建筑物热微气候节能设计的重要作用。     

一维绝热等熵微喷管分析与计算

对喷管出口接近真空情况一维稳态可压缩微喷管内流体进行了理论分析,研究了微喷管几何结构参数,喷管入口流体压力,喷管入口流体温度,喷管出口环境背压和不同工质对喷管出口性能参数的影响,并进行了一维微喷管绝热等熵计算程序设计。针对喉部宽度为19μm,刻蚀深度为300μm,几何扩张比为5.4的微喷管进行了数值计算,计算结果表明:随着微喷管入口流体压力的增加,流体的流量增加,喷管出口推力增大,喉部特征雷诺数增加;在相同的微喷管入口压力下,随着微喷管入口流体温度的增加,喷管出口的比冲增加;随着微喷管出口环境背压的增加,微喷管出口的比冲随之减小;对于不同流体工质,微喷管性能参数受工质摩尔质量、分子内原子数目和动力黏度影响。     

双回转式固体废弃物焚烧系统设计

提出将回转窑技术与高温空气燃烧技术相结合，形成一种兼有稳定燃烧和控制二英、呋喃等污染物排放双重功能的新型固体废弃物焚烧方式。给出了回转窑焚烧系统的结构简图，介绍了其工作原理。分析了高温空气燃烧技术的高效低污染特性。针对中小规模医院的自备焚烧炉，设计了双回转式焚烧系统，并进行了热力计算。     

模型预测控制在压水堆堆芯功率控制中的应用

在压水堆核电站中,堆芯功率的自动控制难以实现。将模型预测控制方法应用于压水堆堆芯,以实现堆芯功率的自动控制。堆芯功率自动控制模型的建立是以反应堆堆芯模型和模型预测模型为基础的。反应堆堆芯模型包括中子动力学模型、热工水力学模型和反应性模型,模型预测模型以状态空间形式表述。为评估所设计的基于状态空间的模型预测控制系统的性能,设计了堆芯功率控制仿真实验。模拟结果表明:所设计的控制方法能快速、准确地控制堆芯功率,跟踪负荷变化。     

城市地下商业建筑中人员疏散模型的研究

在元胞自动机基本模型基础上,引入了社会力模型中的思想,开发了一种扩展元胞自动机新模型。新模型中引入了"危险度"和"视野"的概念,综合考虑了火源对人的行为的影响、人与人之间的摩擦力、墙和障碍物对人的排斥力,并且根据实际测量结果,对门和楼梯等主要疏散通道处,按人员密度的不同来确定疏散速度。新模型可以直观地看到人员的整个疏散过程,得到每个时刻的人员分布状况,从而找出逃生过程中不利于人员疏散的"瓶颈"位置。与基本元胞自动机模型比较,单房间内的仿真结果表明本模型具有较强的实用性。用新模型对某地下商业街内人员的疏散过程进行了模拟,分析了疏散过程的瓶颈和阻塞原因,并提出了相应的改进措施。     

MnFeO3和MnFe2O4氧载体在稻草化学链气化中的应用

通过溶胶凝胶燃烧法合成了MnFeO₃和MnFe₂O₄两种锰铁复合氧载体。通过原位红外实验探究其与稻草的化学链气化过程,发现其加速了稻草热解产物的析出,并通过气化反应促进CO和CO₂的产生,提高了碳转化率。固定床实验结果表明MnFeO₃和MnFe₂O₄在与水蒸气耦合气化的条件下大幅提高了合成气中H₂和CO的产率,气化效率分别达到94.49%和92.76%。并通过XRD分析,发现MnFeO₃和MnFe₂O₄在气化过程主要还原为(Fe,Mn)O,且在氧化反应后能回到初始晶相。在固定床的10次循环实验以及SEM的结果表明,MnFeO₃在循环反应中逐渐形成的颗粒状多孔结构有利于维持稳定的气化效率,而MnFe₂O₄由于团聚和烧结作用形成了块状结构,气化效率呈缓慢下降趋势。因此,认为MnFeO₃在生物质化学链气化中具有更好的适用性。     

高温空气发生器蓄热体换热性能的实验研究

蓄热体是高温空气燃烧技术(HTAC)中的关键部件之一,影响蓄热体换热效率的因素很多。本文针对高温空气发生器,通过实验研究了在700~1 200℃范围内不同高温烟气下蜂窝陶瓷蓄热体的换热效率的变化以及炉内温度的稳定性问题。实验结果表明:蜂窝陶瓷蓄热体换热效率较高,在1 130℃时效率可达87.02%;切换瞬间炉温温度场稳定。     

中国南方典型农业生物质结渣特性实验研究

实验研究了广东省典型农业生物质稻杆、甘蔗渣/叶的燃烧结渣特性。采用GB/T212-2001和ASTM E1755标准进行灰化实验,采用角锥法和一步法检测生物质的熔融特性。实验结果证实ASTM的低温灰化标准更适合稻杆类高无机盐含量的生物质原料。稻杆中碱金属氧化物含量达20%以上,是导致灰渣粘结和熔融的主要因素。由于角锥法灰熔点检测法提前将部分碱金属和Cl元素转化和析出,导致检测结果远高于实际燃烧的熔融温度;相比而言,一步法更具有直观性和指导作用。通过一步法实验获得稻杆临界结渣温度为700℃ ~ 750℃,甘蔗渣为850℃ ~ 900℃,甘蔗叶为900℃ ~ 950℃。CaO和Al₂O₃添加剂对于生物质燃烧过程具有一定的抗结渣功能,CaO通过与SiO₂ (s) 反应生成高熔点的固态Ca₃Si₂O₇ (s) 和MgOCa₃O₃Si₂O₄ (s),因此能消耗物料周围的SiO₂ (s),抑制低温共融;Al₂O₃则通过生成高熔点温度的固态KAlSiO₄和固态KAlSi₂O₆,减少低温共熔现象的发生。