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模拟烟气中气态痕量元素污染物发生方法的研究现状

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工程科学学报 2020年第11期42卷 1411-1421页

作者：胡鹏博翁麒宇李端乐吕涛王淑娟禚玉群清华大学能源与动力工程系北京100084 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 清华大学盐碱地区生态修复与固碳研究中心北京100084

目前燃煤电厂对于SO2.NOx和pM等主要污染物已经有较为成熟的控制方法,但针对具有长期环境危害性的痕量污染物尚缺乏有效的排放控制手段.为全面掌握痕量污染物在煤燃烧过程中的释放、迁移和转化规律并开发相应的控制技术,建立稳定可靠... 详细信息

目前燃煤电厂对于SO2.NOx和pM等主要污染物已经有较为成熟的控制方法,但针对具有长期环境危害性的痕量污染物尚缺乏有效的排放控制手段.为全面掌握痕量污染物在煤燃烧过程中的释放、迁移和转化规律并开发相应的控制技术,建立稳定可靠的模拟烟气痕量污染物发生方法是开展相关研究的前提条件.通过文献调研,对常见痕量污染物的四种发生方法进行了总结、归纳和对比:溶液蒸发法较为简单易用,但产物中易含有副产物,这些副产物会带来一定的影响;燃烧法产生的痕量污染物最接近实际情况,但受实验条件影响较大,并且产物成分较为复杂;升华法获得的产物浓度较为准确,但适用范围较窄,仅用于某几种气态痕量污染物的发生;氢化物氧化法可准确地控制产物的发生速率,但也仅适用于少量痕量污染物,并且装置较为复杂.分析比较了不同方法的适用情形,最后提出多种方法联用的思路以期得到更加接近实际情形并且成分可控的结果.

关键词：煤燃烧燃煤烟气痕量污染物蒸发氧化发生方法

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静电除尘器用恒压源与恒流源中试试验研究

热力发电 2020年第4期49卷 1-7页

作者：杨坤邹晓兵罗海云王新新清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

高压电源是静电除尘器的核心部件,本文通过在芒刺线单室湿式静电除尘器试验平台下开展中试试验,采用静电低压撞击器(ELpI)实时在线测量不同粒径颗粒物的荷电量及其浓度分布,对比研究了当前静电除尘器使用的单相恒压源和单相恒流源2.供... 详细信息

高压电源是静电除尘器的核心部件,本文通过在芒刺线单室湿式静电除尘器试验平台下开展中试试验,采用静电低压撞击器(ELpI)实时在线测量不同粒径颗粒物的荷电量及其浓度分布,对比研究了当前静电除尘器使用的单相恒压源和单相恒流源2.供电形式的除尘效率、颗粒物荷电特性、伏安特性、功耗等试验指标。试验结果表明:在不发生过量的火花击穿前提下恒压源相比于恒流源具有更高的平均运行电压和更高的电晕电流,恒压源和恒流源最高平均电压分别为70 kV和55 kV,电晕电流分别为7.12.mA和6.00 mA,所对应的最大除尘效率分别为85.9%和84.2.;在相同除尘效率下恒压源相比于恒流源节能2.%,因此恒压源比恒流源更具有技术和经济优势。相关结论对静电除尘器改造升级具有一定的参考价值。

关键词：高压电源静电除尘器恒流源恒压源中试试验除尘效率颗粒物

基于[火用]分析法的供热机组变工况特性研究

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热力发电 2022年第1期51卷 115-122页

作者：王文焕李志炜李秋白戴晓业史琳清华大学能源与动力工程系北京100086 国能(泉州)热电有限公司福建泉州362804 国能南京电力试验研究有限公司江苏南京210046

鉴于供热机组常在非额定工况下运行,建立了供热改造机组的变工况计算模型,以国能泉州电厂300 MW凝汽式供热改造机组为例,分析了供热机组变工况运行的热力特性,并从能量品位的角度定量计算了变工况条件下供热机组的[火用]效率和局部[火用... 详细信息

鉴于供热机组常在非额定工况下运行,建立了供热改造机组的变工况计算模型,以国能泉州电厂300 MW凝汽式供热改造机组为例,分析了供热机组变工况运行的热力特性,并从能量品位的角度定量计算了变工况条件下供热机组的[火用]效率和局部[火用]损失率。结果表明:在特定热用户条件下,随着主蒸汽流量的增加,热电厂的总热效率呈下降趋势,而发电热效率和[火用]效率均提高;主蒸汽流量不变时,随着第1级回热抽汽(一抽)流量的增加,热电厂的[火用]效率先升高后降低,存在最佳的一抽供热抽汽量,使得机组热力性能最优。汽轮机组实际工作时,可以根据具体的热用户需求和机组热力特性,选择合适的主蒸汽流量和抽汽供热流量,以确保热电厂保持较高的[火用]效率。

关键词： 300 MW凝汽式机组供热改造变工况 [火用]分析热力特性

350 MW超临界CFB机组切缸改造灵活性运行探索

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洁净煤技术 2020年第3期26卷 132-138页

作者：贾晓涛朱莎弘王珂王鹏程张缦杨海瑞山西河坡发电有限责任公司山西阳泉045000 清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

近年来,新能源的发展对于火电机组的灵活性运行提出了更高要求,因此深入研究热电机组深度调峰运行方式、解决热电机组深度调峰面临的技术难题迫在眉睫。循环流化床锅炉能够实现低负荷稳燃,具有深度调峰的天然优势。基于蒸汽流程改造的... 详细信息

近年来,新能源的发展对于火电机组的灵活性运行提出了更高要求,因此深入研究热电机组深度调峰运行方式、解决热电机组深度调峰面临的技术难题迫在眉睫。循环流化床锅炉能够实现低负荷稳燃,具有深度调峰的天然优势。基于蒸汽流程改造的灵活性切缸改造技术由于投资小、改造工期短、供热经济性好等特点,是解决供热机组深度调峰问题、实现热电解耦的高效途径。根据某350 MMe超临界循环流化床热电联产机组的实践经验,对循环流化床机组灵活性切缸改造中出现的运行问题进行分析并提出相应解决措施。采用宽幅控制躲避颤振技术,安装在线监视颤振设备,使用五段抽汽向六段抽汽补汽的技术。通过技术改造,解决了切缸工况下低压缸鼓风、叶片水蚀和颤振、汽轮机本体安全运行、空冷防冻、空预器低温腐蚀、燃料系统波动以及联锁保护适配性等关键问题。改造后与常规切缸改造相比,宽幅切缸控制更加灵活、平缓,消除了以往快速切缸技术的某些危害。对循环流化床锅炉配套系统的改造,为其燃料灵活性更高的特点提供保障。基于循环流化床锅炉的低负荷稳燃特点,机组低压切缸改造后安全运行,达到NOx超低排放标准,不但实现了热电解耦,负荷调节范围由60%~94%拓宽为30%~94%,供热能力提高了50%,而且达到了供热期节能降耗的目的。改造前后热电比大幅增长,在低负荷下尤为明显,提高了资源利用率和机组经济性。在40%负荷工况下,热电比由0.97提高至2.11,发电煤耗降低了70.49 g/kWh。本改造在切缸运行过程中解决多项技术难题和实现了多项技术突破,积累了运行经验,为"挖掘火电机组调峰潜力,提升我国火电运行灵活性,提高新能源消纳能力"做出了贡献。

关键词：循环流化床灵活性切缸热电解耦深度调峰热经济性

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叶片包角对双蜗壳离心泵水力特性的影响

热能动力工程 2021年第3期36卷 35-42,105页

作者：李新锐祝宝山李正贵王维军西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 清华大学能源与动力工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 航空工业成都凯天电子股份有限公司四川成都610091

为研究叶片包角对双蜗壳离心泵水力特性的影响,用数值模拟的方法研究了ZHA2.5-2.0-400型双蜗壳离心泵在不同包角下外特性、内流场及蜗壳内压力脉动,然后进行了离心泵水力性能实验.结果表明:随着叶片包角的变化,双蜗壳离心泵内部压力变... 详细信息

为研究叶片包角对双蜗壳离心泵水力特性的影响,用数值模拟的方法研究了ZHA2.5-2.0-400型双蜗壳离心泵在不同包角下外特性、内流场及蜗壳内压力脉动,然后进行了离心泵水力性能实验.结果表明:随着叶片包角的变化,双蜗壳离心泵内部压力变化较大,当包角为130°时压力分布对称性较好,可有效平衡径向力;包角的增大会减小相对液流角,使双蜗壳离心泵的扬程和效率下降;蜗壳内部压力脉动主频是叶频及其倍频,叶片包角影响蜗壳内压力脉动,隔板起始端和隔舌是蜗壳频率脉动源的主要部分;当叶片包角为130°时,各监测点处的压力脉动幅值最低,动静干涉影响最小.

关键词：双蜗壳泵叶片包角水力性能压力脉动数值模拟

基于CLYC闪烁体的中子能谱测量及反演方法

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北京航空航天大学学报 2021年第1期47卷 106-114页

作者：侯东辉张珅毅杨祎罡王琦标张斌全余庆龙中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学北京100049 清华大学工程物理系北京100084 成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610051 天基空间环境探测北京市重点实验室北京100190

空间中子是影响航天器和航天员安全的重要辐射要素之一。优化中子探测器,提高测量效率,提升反演精度是中子测量的难点。中国空间站将搭载一种基于新型中子探测材料Cs2.iYCl6∶Ce(CLYC)闪烁体的中子探测器,该探测器具有同时测量热中子和... 详细信息

空间中子是影响航天器和航天员安全的重要辐射要素之一。优化中子探测器,提高测量效率,提升反演精度是中子测量的难点。中国空间站将搭载一种基于新型中子探测材料Cs2.iYCl6∶Ce(CLYC)闪烁体的中子探测器,该探测器具有同时测量热中子和快中子,以及探测效率高等特点。针对该新型探测器的中子能谱反演,分析了不同能量中子在该探测器中的响应特点,分析了中子反演常用的概率迭代法和非负最小二乘(NNLS)法的优缺点,考虑到这2.方法在CLYC探测器反演应用中的不足,提出了基于增广矩阵的非负最小二乘(AM-NNLS)法。数值实验结果表明:AM-NNLS法具有反演运算效率高和反演相对误差小的特点,验证了所提方法的有效性。

关键词：空间站蒙特卡罗仿真中子探测器最小二乘近似能谱反演 Cs2.iYCl6∶Ce(CLYC)

生物质有机朗肯循环热电联供系统的热经济分析

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太阳能学报 2021年第12期42卷 312-319页

作者：朱轶林王永真张新敬李惟毅李君李浩杰天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300350 荷语鲁汶大学机械工程学院赫尔2440比利时中国科学院工程热物理研究所北京100190 清华大学能源互联网创新研究院北京100084 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400030

构建生物质直燃有机朗肯循环热电联供系统,定义供暖系数表征输入供暖系统和有机朗肯循环的能量分配关系,通过热力学分析和经济评价优化系统参数。研究结果表明:升高蒸发温度,供暖系数减小;供热水/回水温度较高时,系统有较大供暖系数、... 详细信息

构建生物质直燃有机朗肯循环热电联供系统,定义供暖系数表征输入供暖系统和有机朗肯循环的能量分配关系,通过热力学分析和经济评价优化系统参数。研究结果表明:升高蒸发温度,供暖系数减小;供热水/回水温度较高时,系统有较大供暖系数、效率和热效率,而发电效率、一次能源节约比和系统总投资较小;以动态回收年限或投资利润率为目标优化的蒸发温度小于以系统运行年限利润总额现值为目标确定的最优值。所研究的生物质有机朗肯循环热电联供系统的一次能源节约比为5.91%~12.78%,投资利润率为3.2.~3.88,系统能源利用率较高且热经济效益显著。

关键词：生物质热电联供热力学经济分析有机朗肯循环

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川藏铁路折多山段隧道温度场与热害初步预测

现代地质 2021年第1期35卷 180-187页

作者：赵志宏徐浩然刘峰魏帅超张薇王贵玲清华大学土木工程系北京100084 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心河北石家庄050061

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,... 详细信息

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,弥补在困难地区勘察工作的不足,基于现场调查获取的地质资料,考虑断层、岩性、地温、地下水等因素,结合稳态法地热研究理论,建立折多山区域地热场模拟数值模型,揭示A隧道方案沿线围岩温度场分布特征;并在前人研究的基础上,对隧道沿线热害危险性进行了分区评价,为隧道线路的选址、设计和施工方案的确定提供参考依据。

关键词：川藏铁路折多山段隧道地温场热害数值模拟

高性能耐火耐候钢-混凝土简支组合梁抗火性能的数值分析

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工业建筑 2022年第2期52卷 67-74页

作者：程赟石永久王文昊班慧勇余香林土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学土木工程系北京100084

随着钢材冶炼技术发展,采用耐火耐候钢、闭口压型钢板提升钢-混凝土组合梁抗火性能成为钢结构抗火设计新方法。采用ABAQUS有限元软件,选取合理的材料高温热-力学性能参数和计算策略,并通过数值计算结果与钢-混凝土组合梁抗火性能试验结... 详细信息

随着钢材冶炼技术发展,采用耐火耐候钢、闭口压型钢板提升钢-混凝土组合梁抗火性能成为钢结构抗火设计新方法。采用ABAQUS有限元软件,选取合理的材料高温热-力学性能参数和计算策略,并通过数值计算结果与钢-混凝土组合梁抗火性能试验结果对比,验证了数值模型的准确性与可靠性。以此为基准模型,改变材料热膨胀系数、荷载比、钢梁截面尺寸等参数,总结得出钢材热膨胀系数、钢梁高度、楼板厚度、荷载比对耐火耐候钢-混凝土简支组合梁耐火极限影响较大的结论,并基于参数化计算,分析数值模型计算组合梁正截面抗弯承载力与GB 512.9—2.17《建筑钢结构防火技术规范》中承载力法计算结果的差异,提出了标准升温下该型组合梁修正的承载力计算方法。

关键词：耐火耐候钢简支钢-混凝土组合梁抗火性能计算方法