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不锈钢凝汽器阻垢剂性能优化及作用机理研究

不锈钢凝汽器阻垢剂性能优化及作用机理研究

作者：位承君上海电力学院

学位级别：硕士

作为火力发电厂重要设备之一,凝汽器的高效运行可带来巨大的经济效益和社会效益。但冷却水浓缩倍率的提高和环境污染使凝汽器的腐蚀和结垢问题日益突出。本文结合某电厂冷却水原水,通过静态阻垢法、极化曲线和动态模拟实验等技术,研究... 详细信息

作为火力发电厂重要设备之一,凝汽器的高效运行可带来巨大的经济效益和社会效益。但冷却水浓缩倍率的提高和环境污染使凝汽器的腐蚀和结垢问题日益突出。本文结合某电厂冷却水原水,通过静态阻垢法、极化曲线和动态模拟实验等技术,研究了阻垢剂、电磁处理、加酸处理对不锈钢/冷却水系统阻垢缓蚀性能的影响。采用静态方法研究了几种常用阻垢剂、电磁处理等技术的阻垢性能。结果表明,温度会影响阻垢剂性能,随着温度升高,羟基亚乙基二膦酸(HEDP)和水解聚马来酸酐(HPMA)阻垢性能降低,2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚环氧琥珀酸(PESA)阻垢性能升高;电磁处理阻垢效果随处理时间延长而逐渐提高,在处理60min时,对模拟水有最佳阻垢效果。扫描电子显微镜(SEM)分析显示,电磁处理能够将碳酸钙垢晶体从结构致密的方解石转化为结构疏松的文石,不易在换热器表面形成硬垢。电磁场与阻垢剂联合处理时,阻垢性能有所提高。采用极化曲线和溶液分析法研究了加酸和阻垢剂联合处理对不锈钢/冷却水体系的阻垢缓蚀性能,结果表明,某电厂提供的循环冷却水用原水对304不锈钢没有侵蚀性,但在原水浓缩过程中,侵蚀性增大,浓缩至2倍就出现点蚀趋势。冷却水的浓缩倍率越高,不锈钢的点蚀电位越低,冷却水对不锈钢的侵蚀性越强。冷却水在浓缩过程中对不锈钢侵蚀性增大是由于钙垢等析出造成冷却水中含氧酸根离子浓度下降的结果。加酸与阻垢剂联合处理可以降低阻垢剂使用浓度,并提高浓缩倍率,阻垢剂浓度为5mg/L时,可以使原水在浓缩5倍条件下不结垢不腐蚀;阻垢剂浓度为lmg/L,加酸中和1.5mmol/L碱度时,可以使原水在浓缩6倍条件下不结垢不腐蚀;阻垢剂浓度为2mg/L,加酸中和1.0mmol/L碱度时,可以使原水在浓缩6倍条件下不结垢不腐蚀。通过动态模拟试验进一步研究了污垢沉积的影响因素及抑制冷却水腐蚀结垢的优化处理方案。重量分析和水质分析结果表明,与静态实验相比较,附着在监测管内壁的污垢沉积量较小,对循环水中的氯钙比比值影响不大,不能简单通过循环水氯钙比的变化判断结垢趋势;污垢热阻能准确反映监测管内壁的污垢沉积情况,当监测管内污垢沉积量为7.96g/m2时,污垢热阻值增加0.1717×10-4m2·℃/W,并且随着监测管内污垢沉积量的增加,污垢热阻不断升高。补充水阻垢剂用量较大会促进污垢沉积;pH值越高,污垢越容易沉积;监测管内循环水流速在***/s-1.3m/s范围变化时,对污垢沉积影响不明显。加酸与阻垢剂联合处理可以达到较好的阻垢缓蚀效果。监测管内循环水流速为1.3m/s时,在补充水阻垢剂浓度为1mg/L,循环水pH值为8.30,四倍浓缩条件下,可以维持循环水水质稳定,监测管内没有污垢沉积,污垢热阻为0;在补充水阻垢剂浓度为2mg/L,循环水pH值为8.00,六倍浓缩条件下,系统可以稳定运行,污垢热阻为0,监测管内壁没有污垢沉积。垢样扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)分析结果表明,监测管内壁垢样成分不完全为碳酸钙等成垢盐类,其中碳、氧、磷含量较高,说明垢样中含有阻垢剂。304不锈钢在硫酸与阻垢剂联合处理的循环水中有较好的耐蚀性能,在两种阻垢方案下,腐蚀速度均远低于0.004 mm/a的控制指标。

关键词：冷却水电磁处理加酸处理联合处理阻垢缓蚀

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退役锂离子电池老化机制及其健康状态表征

化学工程 2023年第2期51卷 18-23页

作者：刘翠翠胡厚鹏刘伟张雅林志成张子夏位承君廖强强付在国上海电力大学上海市电力材料防护与新材料重点实验室上海200090 上海电力大学上海热交换系统节能工程技术研究中心上海200090 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州贵阳550002 西安热工研究院有限公司陕西西安710054

退役三元锂离子电池的老化机制和健康状态(SOH)快速准确表征是其梯次利用研究的热点之一。文中采用循环老化实验、增量容量分析(ICA)、主成分分析(PCA)等方法研究特斯拉21700型退役三元镍钴铝(NCA)锂离子电池的老化特性和衰减机理,并建... 详细信息

退役三元锂离子电池的老化机制和健康状态(SOH)快速准确表征是其梯次利用研究的热点之一。文中采用循环老化实验、增量容量分析(ICA)、主成分分析(PCA)等方法研究特斯拉21700型退役三元镍钴铝(NCA)锂离子电池的老化特性和衰减机理,并建立其健康状态评估模型。研究结果表明:活性材料损失(LAM)和活性锂损失(LLI)是电池容量衰减的主要原因。通过提取IC曲线上的特征参数作为健康因子,并采用主成分回归方法(PCR)对健康因子进行降维处理,得到基于ICA-PCR的SOH评估模型。验证结果表明:所建立的SOH评估模型精确度高,其SOH估计误差在2.5%以内,能够实现梯次利用过程中电池SOH的快速准确评估。

关键词：退役NCA电池老化机理梯次利用电池健康状态

碾压沙漠砂贫混凝土的力学特征与工程应用研究

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碾压沙漠砂贫混凝土的力学特征与工程应用研究

作者：邹承君北方民族大学

学位级别：硕士

针对宁夏地区建筑用砂资源短缺而沙漠砂资源丰富的现状,将沙漠砂应用于建筑工程行业具有实际意义,但沙漠砂的物性特征和地理分布就决定了沙漠砂暂不适宜用于常规混凝土用砂,而适合用于制备低强度混凝土,以用于路基或垫层等地面或地下岩... 详细信息

针对宁夏地区建筑用砂资源短缺而沙漠砂资源丰富的现状,将沙漠砂应用于建筑工程行业具有实际意义,但沙漠砂的物性特征和地理分布就决定了沙漠砂暂不适宜用于常规混凝土用砂,而适合用于制备低强度混凝土,以用于路基或垫层等地面或地下岩土工程。因此,本文采用理论分析与室内试验相结合的方法,制备了碾压沙漠砂贫混凝土,并对其耐久性、力学参数、蠕变特征与松弛特征进行研究,并将其应用于贺兰山750kv变电站塌陷治理中。主要研究内容如下:(1)通过对不同状态下的碾压沙漠砂贫混凝土进行力学性能测试,分析了饱水环境、饱水冰冻环境、干湿循环环境与冻融循环环境对碾压沙漠砂贫混凝土强度的影响。结果表明:饱水环境会使试块的强度下降超过50%;饱水冰冻环境会使试块的强度提升约40%～80%,并且改变了试块的破坏形态;随着干湿循环次数的增多,试块的强度会提升40%～60%;当冻融循环次数达到20次时,试块的强度会提高约45%～60%,后续随着冻融循环次数的增加而逐渐降低。(2)通过对不同配合比的碾压沙漠砂贫混凝a土展开单轴压缩试验,分析其力学参数特性。结果表明:混凝土存在再压实现象,峰后应力衰减为峰值应力的20%～40%,试块的水泥质量含量从8.3%增加到21.4%时其强度由3.69MPa增加至10.33MPa,但是水泥质量含量由18.5%增加到21.4%时其试块强度增加并不明显。割线模量则由139.45MPa增加到394.32MPa。目前常用的本构模型并不完全适用于该混凝土,而本文所设计的本构模型可以较好地描述其应力应变特性。(3)采用分级加载方式对干燥状态与饱水状态下的试块进行了蠕变试验。结果表明:碾压沙漠砂贫混凝土的蠕变曲线主要表现为衰减蠕变特征与稳态蠕变特征,且饱水试块的蠕变现象要更加明显;碾压沙漠砂贫混凝土在蠕变试验中主要表现出黏弹性特征,可以用广义Kelvin模型来表述其蠕变特征。(4)开展了碾压沙漠砂贫混凝土应力松弛试验,分析其应力松弛特性。实验结果表明:碾压沙漠砂贫混凝土的应力松弛曲线可由衰减松弛段和稳定松弛段组成,并且应力松弛现象会随着应力水平的提高而越来越明显,可用广义Kelvin模型来描述其应力松弛特征。(5)银川周边变电站的灾害表现主要表现为孔洞、不均匀沉降以及电厂构支架周边塌陷,其中空间较为开阔的塌陷问题可以利用碾压沙漠砂贫混凝土抗冲刷能力强以及整体性较好的优点进行高效的处理。贺兰山750千伏变电站由于电厂构支架周边夯实不完全以及雨水冲刷的影响,形成电厂构支架周边塌陷现象,如果采用压实土进行填充治理将无法保证后续质量问题,因此经方案比选后采用碾压沙漠砂贫混凝土对塌陷地段进行夯实治理,利用其抗冲刷能力强以及整体性较好的优点减少塌陷现象的发生频率。

关键词：碾压沙漠砂贫混凝土力学性能蠕变松弛本构模型工程应用

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电站锅炉化学清洗腐蚀问题探讨

热力发电 2018年第7期47卷 133-138页

作者：张祥金文慧峰位承君西安热工研究院有限公司陕西西安710054

本文简要探讨了电站锅炉化学清洗中均匀腐蚀、点腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等几种常见的腐蚀类型及其发生原因,从清洗剂与锅炉材质的匹配、缓蚀剂的质量分数、清洗温度、清洗流速等方面分析了锅炉化学清洗腐蚀事故发生的原因,... 详细信息

本文简要探讨了电站锅炉化学清洗中均匀腐蚀、点腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等几种常见的腐蚀类型及其发生原因,从清洗剂与锅炉材质的匹配、缓蚀剂的质量分数、清洗温度、清洗流速等方面分析了锅炉化学清洗腐蚀事故发生的原因,最后主要从化学清洗前方案的制定和清洗过程中严控清洗工艺两方面详细论述了电站锅炉化学清洗腐蚀的控制措施。以期为化学清洗公司、业主单位或第三方监理机构控制化学清洗质量提供借鉴。

关键词：锅炉化学清洗清洗剂腐蚀原因分析控制措施清洗工艺

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发电机定子线棒温度异常原因分析及治理

电站系统工程 2022年第3期38卷 63-65页

作者：朱涛刘永兵张恒文慧峰龙国军位承君党志军西安热工研究院有限公司陕西西安710032

发电机定子线棒温度异常是发电机常见故障之一,定子线棒温度异常严重威胁发电机安全运行。给出发电机定子线棒温度异常现象判断方法,深入分析引起发电机定子线棒温度异常的原因,提出定子线棒温度异常处理方法,阐述控制发电机定子线棒温... 详细信息

发电机定子线棒温度异常是发电机常见故障之一,定子线棒温度异常严重威胁发电机安全运行。给出发电机定子线棒温度异常现象判断方法,深入分析引起发电机定子线棒温度异常的原因,提出定子线棒温度异常处理方法,阐述控制发电机定子线棒温度正常所需采取的检修和运行控制措施。

关键词：发电机定子线棒定冷水温度异常冲洗化学清洗

电磁处理对水溶液中碳酸钙微粒沉降及附着性能的影响

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化学学报 2011年第19期69卷 2313-2318页

作者：葛红花位承君龚晓明徐学敏陶洁婷姚秀平上海电力学院上海热交换系统节能工程技术研究中心上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室上海200090

通过Zeta电位、表面自由能及其分量、粘附功等热力学参数的测定与分析,研究了电磁处理对等物质的量Na2CO3与CaCl2溶液混合生成的碳酸钙微粒的沉积特性及阻垢机理.结果显示电磁处理可以使碳酸钙微粒的Zeta电位绝对值减小约5 mV,同时加快... 详细信息

通过Zeta电位、表面自由能及其分量、粘附功等热力学参数的测定与分析,研究了电磁处理对等物质的量Na2CO3与CaCl2溶液混合生成的碳酸钙微粒的沉积特性及阻垢机理.结果显示电磁处理可以使碳酸钙微粒的Zeta电位绝对值减小约5 mV,同时加快碳酸钙微粒的沉降速度.经电磁处理生成的碳酸钙微粒的表面自由能为31.59 mJ·m-2,比未经处理时减小30%,同时表面自由能Lifshitz-van der Waals分量从处理前的43.53 mJ·m-2下降到25.50 mJ·m-2,说明成垢溶液的电磁处理可以提高碳酸钙微粒的热力学稳定性.水溶液中碳酸钙微粒与316L不锈钢表面之间的理论粘附功计算显示,电磁处理降低了该理论粘附功,使碳酸钙微粒在不锈钢表面的附着能力下降.

关键词：电磁处理阻垢碳酸钙 Zeta电位表面自由能粘附功

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加酸处理控制不锈钢凝汽器的结垢与腐蚀

腐蚀与防护 2012年第5期33卷 419-421页

作者：张宁生位承君陈霞韩建勋葛红花江苏新海发电有限公司连云港222023 上海电力学院上海200090

通过溶液分析和极化曲线测定,研究了304不锈钢电极在浓缩不同倍率的冷却水中的耐蚀性能及其与钙垢沉积之间的关系、阻垢剂对不锈钢耐蚀性能的影响以及不同加酸量对阻垢缓蚀效果的影响。结果表明,冷却水的浓缩倍率越高,不锈钢的点蚀电位... 详细信息

通过溶液分析和极化曲线测定,研究了304不锈钢电极在浓缩不同倍率的冷却水中的耐蚀性能及其与钙垢沉积之间的关系、阻垢剂对不锈钢耐蚀性能的影响以及不同加酸量对阻垢缓蚀效果的影响。结果表明,冷却水的浓缩倍率越高,不锈钢的点蚀电位越低,冷却水对不锈钢的侵蚀性越强。试验用阻垢剂起到了较好的阻垢和缓蚀效果,含1mg/L或2mg/L阻垢剂的冷却水中,加0.50mmol/L及以上的硫酸可以防止钙垢的沉积并降低不锈钢电极的点蚀敏感性。

关键词：不锈钢凝汽器阻垢腐蚀控制加酸处理

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多级结构超疏水表面的制备与性能分析

材料导报 2024年第9期38卷 256-260页

作者：位振戴飞何强中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 甘肃农业大学机电工程学院兰州730000

随着橡胶产品应用的广泛拓展,具备超疏水性能的橡胶产品越来越受关注。然而如何便捷、大规模地制备超疏水表面对橡胶的疏水应用具有重要的意义。本工作通过在未硫化的氟硅橡胶表面喷涂一层二氧化硅粒子,构造第一层级微观结构,然后通过... 详细信息

随着橡胶产品应用的广泛拓展,具备超疏水性能的橡胶产品越来越受关注。然而如何便捷、大规模地制备超疏水表面对橡胶的疏水应用具有重要的意义。本工作通过在未硫化的氟硅橡胶表面喷涂一层二氧化硅粒子,构造第一层级微观结构,然后通过模板法在氟硅橡胶表面成功地复制了不锈钢编织网的结构,构造了第二层级结构,并分析了构造的氟硅橡胶表面的官能团存在情况、微观结构、疏水性能以及液滴弹跳和自清洁性能。结果表明:通过模板法和喷涂技术在氟硅橡胶表面制备的多级微观结构为液滴提供了支持力和排斥作用,其静态接触角为(156.7±0.97)°,滚动角为1°。并且构建的多级结构表面具有优异的液滴弹跳性能和良好的自清洁性能。在氟硅橡胶表面构建多级结构可以极大地提升表面的疏水性能,为制备超疏水表面提供一种新的思路。

关键词：多级结构喷涂法模板法氟硅橡胶超疏水

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支气管肺泡灌洗液曲霉特异性荧光PCR联合GM试验在非粒细胞减少IPA中的诊断价值

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中国热带医学 2024年第6期24卷 721-726页

作者：吕承秀王君君张凯何兵李庆淄博市第一医院检验科山东淄博255200 淄博市分子免疫检验医学重点实验室山东淄博255200 淄博市第一医院呼吸与危重症科山东淄博255200 淄博市第一医院影像科山东淄博255200

目的评估支气管肺泡灌洗液曲霉特异性荧光PCR检测联合半乳甘露聚糖(galactomannan, GM)试验在非粒细胞减少侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis, IPA)中的诊断价值。方法选取2022年3月—2023年12月淄博市第一医院临床疑... 详细信息

目的评估支气管肺泡灌洗液曲霉特异性荧光PCR检测联合半乳甘露聚糖(galactomannan, GM)试验在非粒细胞减少侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis, IPA)中的诊断价值。方法选取2022年3月—2023年12月淄博市第一医院临床疑似为IPA的113例住院患者的支气管肺泡灌洗液标本进行氢氧化钾湿片法镜检、真菌培养、GM试验、曲霉特异性荧光PCR检测,根据IPA的诊断标准分为临床诊断IPA组和非IPA组,分析4种方法在IPA中的诊断价值。结果根据IPA的诊断标准,113例疑似IPA患者中有37例最终被临床诊断为IPA。IPA患者中糖尿病患者的比例高于非IPA患者,差异有统计学意义(χ^(2)=7.494,P=0.006);IPA患者中使用糖皮质激素的患者比例高于非IPA患者,差异有统计学意义(χ^(2)=6.981,P=0.008);IPA患者中影像学表现为实变区域内出现空腔的患者比例高于非IPA患者,差异有统计学意义(χ^(2)=15.603,P<0.001)。4种真菌检测方法诊断IPA的灵敏度存在统计学差异(χ^(2)=45.803,P<0.001),其中曲霉特异性荧光PCR检测的灵敏度最高,为94.59%;4种方法的特异度存在统计学差异(χ^(2)=31.511,P<0.001),其中氢氧化钾湿片法镜检和真菌培养的特异度最高,为100.00%;4种方法的临床符合率存在统计学差异(χ^(2)=11.768,P=0.008),其中曲霉特异性荧光PCR检测的临床符合率最高,为90.27%。曲霉特异性荧光PCR检测联合GM试验受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)的曲线下面积(area under curve, AUC)为0.976 7,高于曲霉特异性荧光PCR检测的AUC(0.913 8)。结论支气管肺泡灌洗液曲霉特异性荧光PCR检测联合GM试验对非粒细胞减少IPA具有较高的诊断价值。

关键词：侵袭性肺曲霉病支气管肺泡灌洗液曲霉特异性荧光PCR检测半乳甘露聚糖试验非粒细胞减少

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