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180 t/h循环流化床锅炉氨法脱硫系统的运行试验研究

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工业炉 2024年第05期 16-20页

作者：吴迪江军夏金松陈艳艳廖辰宇张庆西安航天源动力工程有限公司

对3×180 t/h循环流化床锅炉进行了烟气超低排放改造，并在70%和100%锅炉负荷下开展氨法脱硫装置的运行试验，结果表明：随着锅炉负荷增加，烟气量明显增大，烟气含氧量降低；烟气在脱硫塔内与浆液接触换热，烟温降至48.0～51.4℃，可... 详细信息

对3×180 t/h循环流化床锅炉进行了烟气超低排放改造，并在70%和100%锅炉负荷下开展氨法脱硫装置的运行试验，结果表明：随着锅炉负荷增加，烟气量明显增大，烟气含氧量降低；烟气在脱硫塔内与浆液接触换热，烟温降至48.0～51.4℃，可避免产生氨逃逸，同时有大量水蒸气混入烟气，使得出塔烟气量明显高于进塔，接近饱和湿烟气状态；各工况的脱硫效率均在95%以上，且采用氨水供应量与出塔烟气SO2浓度值的联锁控制可以降低运行成本；氨法脱硫兼有一定的脱硝效果，烟气在流经脱硫塔后NOx的浓度降低了6.1%～12.2%。试验结果显示出塔烟气中的SO2_浓度满足35 mg/m3超低排放标准。

关键词：循环流化床锅炉烟气超低排放氨法脱硫 SO2 NOx

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氨法脱硫系统的烟气阻力分析及优化措施

工业炉 2024年第3期46卷 20-24页

作者：赵强王守春冯鹏西安航天动力研究所西安航天源动力工程有限公司

氨法脱硫工艺作为锅炉烟气湿法脱硫的主要方法之一，其运行时的烟气阻力对锅炉的经济运行和引风机的运行能耗有着重要影响。以实际项目为例，对脱硫塔本体和烟道系统两个方面的阻力进行了现场测量，并进行数据分析，结果表明：氨法脱硫... 详细信息

氨法脱硫工艺作为锅炉烟气湿法脱硫的主要方法之一，其运行时的烟气阻力对锅炉的经济运行和引风机的运行能耗有着重要影响。以实际项目为例，对脱硫塔本体和烟道系统两个方面的阻力进行了现场测量，并进行数据分析，结果表明：氨法脱硫系统的烟气阻力主要来源为脱硫塔内的填料、塔盘、除沫器，烟道上的烟气三通汇合点、挡板门、出口锥段。基于此提出了针对性优化措施以降低脱硫系统阻力，这对锅炉的经济运行具有重要意义。

关键词：氨法脱硫烟气阻力数据分析优化措施

外源激励作用下火箭发动机输流管路振动特性研究

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振动与冲击 2024年第2期43卷 60-70,207页

作者：苏勇何江张淼宫武旗西安交通大学能源与动力工程学院西安710048 中国航天科技集团有限公司西安航天动力研究所西安710100

液氧煤油火箭发动机中煤油输送管路除受到管内高压流体自激激励外,还受到外来压力脉动、发动机主体振动等外源激励,因此经常发生强烈振动,已严重威胁火箭发动机安全。该研究建立了包含波纹管、多段弯管和其他附属结构的三维管路模型,采... 详细信息

液氧煤油火箭发动机中煤油输送管路除受到管内高压流体自激激励外,还受到外来压力脉动、发动机主体振动等外源激励,因此经常发生强烈振动,已严重威胁火箭发动机安全。该研究建立了包含波纹管、多段弯管和其他附属结构的三维管路模型,采用双向流固耦合方法,对输送管路的振动特性进行研究。研究结果表明,管道低频振动由流体自激的压力脉动引起,高频振动源于发动机主体振动,而外来压力脉动激励对管道振动无明显影响。另外,可视化结果表明热试车工况下,管道振动剧烈位置主要集中在进出口与两个波纹管之间,而波纹管、弯管和支撑处的应力值较大,是容易结构失效的危险位置,应重点关注。研究结果对发火箭发动机结构优化有积极意义。

关键词：火箭发动机振动外源激励高压流固耦合

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BGL气化炉除CH_(4)的操作模拟研究

化学工业与工程 2024年第1期41卷 111-117页

作者：张权聪薛康曹志凯周华厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系福建厦门361005 西安航天源动力工程有限公司西安710100

氮肥行业中BGL气化技术应用前景好,但该技术生产的合成气中CH_(4)含量较高,无法满足合成氨原料要求。本研究充分考虑气化反应特性,拟在BGL气化炉设第二喷嘴,通过二次补燃的方式去除CH_(4)。进而,在已建立的新型BGL气化炉模型基础上,探... 详细信息

氮肥行业中BGL气化技术应用前景好,但该技术生产的合成气中CH_(4)含量较高,无法满足合成氨原料要求。本研究充分考虑气化反应特性,拟在BGL气化炉设第二喷嘴,通过二次补燃的方式去除CH_(4)。进而,在已建立的新型BGL气化炉模型基础上,探究了二次补燃去除合成气中CH_(4)的效果。研究表明:补燃剂进料量为第一喷嘴进料量的25%时,出口气体中CH_(4)含量降至1%以下,且碳转化率大于99%。通过提高第一喷嘴进料蒸气比例可获得用于合成氨生产的高氢碳比合成气。

关键词： BGL气化炉二次补燃数学建模

基于近红外光谱技术的固体推进剂燃速模型化快速预估方法

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固体火箭技术 2024年第3期47卷 430-434页

作者：郭培培杨英魏智勇郭琪西安航天化学动力有限公司西安710025

利用近红外光谱技术建立了基于近红外光谱的固体推进剂燃速快速预估模型,通过波谱范围筛选和光谱预处理对模型进行优化,并采用内部验证和外部验证对该模型进行评价,验证模型的精密度及准确度。结果表明,基于近红外光谱技术的固体推进剂... 详细信息

利用近红外光谱技术建立了基于近红外光谱的固体推进剂燃速快速预估模型,通过波谱范围筛选和光谱预处理对模型进行优化,并采用内部验证和外部验证对该模型进行评价,验证模型的精密度及准确度。结果表明,基于近红外光谱技术的固体推进剂燃速快速预估模型测试时间约为2 min,燃速偏差范围为-0.122~0.067 mm/s,精密度测试相对标准偏差≤0.4%,准确度测试偏差-0.029~0.057 mm/s。该方法能够在药浆混合阶段快速预测固体推进剂的燃速,提供了一种简单快捷和稳定可靠的燃速测定新方法。

关键词：固体推进剂药浆近红外光谱技术燃速模型燃速快速预测

气流床气化工艺烧嘴协同处置煤化工废水废液的分析探讨

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煤化工 2024年第1期52卷 72-75页

作者：李晓鹏答欢强西安航天源动力工程有限公司陕西西安710100

在目前通用的水煤浆气化炉工艺烧嘴和干煤粉气化炉工艺烧嘴的基础上,分别提出了新型的工艺烧嘴结构,并对使用两种新型气化炉工艺烧嘴协同处置煤化工废水废液的相关问题进行了分析探讨,主要包括工艺烧嘴结构、煤化工废水废液对气化工艺... 详细信息

在目前通用的水煤浆气化炉工艺烧嘴和干煤粉气化炉工艺烧嘴的基础上,分别提出了新型的工艺烧嘴结构,并对使用两种新型气化炉工艺烧嘴协同处置煤化工废水废液的相关问题进行了分析探讨,主要包括工艺烧嘴结构、煤化工废水废液对气化工艺的影响、煤化工废水废液对工艺烧嘴使用寿命的影响等几方面内容。分析研究结果表明:通过Aspen Plus工艺流程模拟软件的计算,采用新型结构的水煤浆工艺烧嘴协同处置某煤化工企业含水量较高的吡啶废水,会造成合成气中有效气含量略有降低,建议采取相应措施消除上述影响;采用新型粉煤工艺烧嘴协同处置煤化工废水废液,若废水废液处置量和原有工艺烧嘴蒸汽消耗量相当,则不会对气化工艺有明显影响。

关键词：气流床气化炉工艺烧嘴废水废液协同处置结构影响寿命

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反压对撞击式喷嘴雾化特性影响

航空学报 2024年第11期45卷 239-248页

作者：吴慧博杨岸龙张锋杨宝娥连俊恺汤成龙西安航天动力研究所航天液体动力全国重点实验室西安710100 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对反压条件下雾化数据缺乏、雾化机制不清的问题,采用直流自击喷嘴,在反压雾化实验仓中开展了0.1~4.1 MPa环境条件下的雾化特性宏观及微观实验研究。基于高速阴影成像方法获得了不同反压下自击喷嘴的喷雾宏观形貌并提取出雾化角、雾... 详细信息

针对反压条件下雾化数据缺乏、雾化机制不清的问题,采用直流自击喷嘴,在反压雾化实验仓中开展了0.1~4.1 MPa环境条件下的雾化特性宏观及微观实验研究。基于高速阴影成像方法获得了不同反压下自击喷嘴的喷雾宏观形貌并提取出雾化角、雾化场液滴速度分布等数据,进一步通过相位多普勒粒子分析(PDPA)激光测量手段获得了不同反压下液滴直径概率密度分布及索特平均直径(SMD)等微观特性参数。实验结果表明,高反压会导致喷雾总体发展受到压缩,雾化角减小,且雾化液滴的数量密度更为稠密;液滴速度随着反压增大,衰减更为显著;但液滴SMD随反压增大呈现非单调演化规律,且演化规律与沿喷孔出口的竖直距离有关,即当反压小于1.1 MPa时,液滴SMD随反压的增大而减小,在H=20 mm处,当反压从1.1 MPa增大到3.1 MPa,SMD基本保持不变,而进一步增大反压时,SMD逐渐增大。在H=30 mm处,当反压大于1.1 MPa时,SMD逐渐增大。分析认为,反压增大导致更高的液滴数量密度,提升了液滴碰撞并聚合的概率,使高反压下液滴SMD增大。

关键词：撞击式喷嘴雾化反压液滴速度分布液滴直径

液体火箭发动机涡轮泵管式扩压器时序效应数值研究

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 185-195页

作者：杨玉冰毛凯卜学兵丛红钏孙中国席光西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安航天动力研究所西安710100

为分析管式扩压器的时序效应对高速涡轮泵性能以及压力脉动的影响并阐明其影响机制,对某液体火箭发动机高速涡轮泵全流域进行三维定常和非定常数值计算,研究了管式扩压器时序效应对涡轮泵外特性的影响规律,采用熵产理论对涡轮泵内部的... 详细信息

为分析管式扩压器的时序效应对高速涡轮泵性能以及压力脉动的影响并阐明其影响机制,对某液体火箭发动机高速涡轮泵全流域进行三维定常和非定常数值计算,研究了管式扩压器时序效应对涡轮泵外特性的影响规律,采用熵产理论对涡轮泵内部的能量损失进行分析,并通过压力脉动均方根方法对涡轮泵内的压力脉动进行评估。结果表明:随着管式扩压器叶片与蜗壳隔舌夹角的增大,涡轮泵效率和扬程整体趋势均为先升高后降低,两者的变化幅度分别为0.75%、1.68%,当管式扩压器叶片吸力面出口边与蜗壳隔舌的夹角为20.5°、25.5°时,涡轮泵具有较好的性能,其影响机制由蜗壳隔舌下方的扩压管出口附近涡流和能量损失变化决定。动静干涉效应是涡轮泵内压力脉动的主要原因,时序效应对涡轮泵出口和蜗壳隔舌附近压力脉动的变化幅度分别为37.7%、67.6%。蜗壳流道内压力脉动的最大值位于蜗壳隔舌下方扩压管出口区域,时序效应对压力脉动最大值的变化幅度为20.5%。研究结果可为液体火箭发动机涡轮泵性能和振动的优化提供一定的参考。

关键词：液体火箭发动机涡轮泵管式扩压器时序效应

基于双向流固耦合方法的火箭发动机输流管路振动研究

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振动工程学报 2024年第4期37卷 717-728页

作者：苏勇何江张淼宫武旗西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中国航天科技集团公司西安航天动力研究所陕西西安710100

火箭发动机的液氧煤油输送管路经常发生异常振动,严重威胁火箭发动机安全,处理不当将使火箭发射失败,造成巨大经济损失,因此必须对输送管路振动进行研究。本文建立了包含波纹管、多段弯管及其他附属结构的高压输送管路三维模型,采用双... 详细信息

火箭发动机的液氧煤油输送管路经常发生异常振动,严重威胁火箭发动机安全,处理不当将使火箭发射失败,造成巨大经济损失,因此必须对输送管路振动进行研究。本文建立了包含波纹管、多段弯管及其他附属结构的高压输送管路三维模型,采用双向流固耦合方法,在外源压力脉动激励作用下,对管路进行了振动研究,并通过热试车试验验证了计算结果的有效性。分析结果表明,同一频率下,振动加速度的幅值分布与流场压力幅值分布有明显的相关性,表明流体压力脉动是引起管道异常振动的根本原因,且随着平均压力的升高,管道的振动加剧。可视化结果表明,管道振动剧烈位置主要集中在中间管道和波纹管处。波纹管、弯管和支撑处的应力应变值较大,是容易发生结构失效的危险位置,应重点关注。

关键词：火箭发动机输流管路流固耦合高压

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