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热分析获取锅炉内煤着火特性—Part Ⅰ:比热容、着火温度和着火热 被引量:1
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作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1303-1314,共12页
现有热分析获取的煤/低温热解焦着火温度值比锅炉内煤着火温度低200~300 K,普遍观点认为热分析仪的升温速率β过低是导致上述结果的主因,但其本质原因应是以往的研究选择的样品反应性过高而导致煤/焦着火提前,同时常用的TG-DTG切线法求... 现有热分析获取的煤/低温热解焦着火温度值比锅炉内煤着火温度低200~300 K,普遍观点认为热分析仪的升温速率β过低是导致上述结果的主因,但其本质原因应是以往的研究选择的样品反应性过高而导致煤/焦着火提前,同时常用的TG-DTG切线法求着火温度不够准确。为解决上述问题,采用非等温TG-DSC获取了2种高温(1400℃)快速热解准东煤焦在不同β下的着火特性包括比热容、着火温度和着火热,考察了β对煤焦着火特性的影响。采用David Merrick模型获取了煤焦的比热容,发现其不受β的影响但与温度的变化相关;用指数函数描述了比热容与温度的关系,得到2种煤焦在0~1600℃的比热容为0.65~1.99 kJ/(kg·K)。采用基于Semenov热爆炸理论的DSC或DTG拐点法和TG-DTG切线法获取了煤焦的着火温度,发现DSC拐点法和DTG拐点法获取的着火温度相当,即两者具有等效性,且始终高于TG-DTG切线法获得的着火温度;着火温度随着β的增加而增加,但增加幅度逐渐减少,可用指数函数描述。将β设置为锅炉中常见的升温速率如105 K/s,可获得煤焦的极限着火温度。采用DSC拐点法和TG-DTG切线法获得的煤焦极限着火温度分别为673~680℃和644~659℃,前者与文献中在携带流反应器(类似锅炉环境)中获得的同类型煤样的着火温度值一致,而后者则会低估着火温度。结合高温热解焦比煤/低温热解焦的反应性低的事实,指出制取反应性合适的高温热解(类似锅炉环境温度)煤焦样品和采用DSC或DTG拐点法获取煤焦的极限着火温度可实现热分析对锅炉内煤着火温度的预测。根据极限着火温度获取了锅炉内2种煤焦的着火热q_(ig)为3414~3669 kJ/kg,并计算了风煤比为0.9~2.5下2种煤焦的理论着火热为1826~2811 kJ/kg。q_(ig)比相应煤焦的理论着火热值大,表明理论着火热可能高估煤在锅炉内的实际着火能力。对热分析获取锅炉内煤着火特性的合理性进行了全方位诠释,所提出的热分析方法论可为获取CFD模拟锅炉内煤着火特性所需的基础数据提供参考。 展开更多
关键词 热分析 DSC拐点法 极限着火温度 着火热 比热容 升温速率 准东煤
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热分析获取锅炉内煤着火特性——Part Ⅱ:本征反应动力学
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作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2246-2261,共16页
煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和... 煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和变动力学参数均值的不统一;(3)缺乏不含不确定参数的通用动力学模型,如常用的n级动力学模型、随机孔模型和自催化模型分别含有不确定性参数,如反应级数n、结构参数ψ、反应指数a和c。为解决上述问题,提出了通用表面活化函数模型GSAFM,其反应机理函数f(X)=1-X(X为转化率),且活化能EX和指前因子AX是随转化率变化的。采用4种等转化率法(变动力学参数模型)包括等温(ISO)GSAFM、非等温(NON)GSAFM、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS),以及一种定值动力学模型ISAFM,对将军庙(JJM)和红沙泉(HSQ)煤焦的非等温和等温燃烧的本征反应速率进行了预测。结果表明,ISO GSAFM具有最好的预测效果;FWO和KAS的预测效果很差,主要由于这2种模型涉及的温度积分近似处理给EX的求取带来了一定的误差,该误差在求取AX时呈指数级放大。ISOGSAFM获取的煤焦等温燃烧的EX均值为141k J/mol,与ISAFM获取的146 k J/mol接近,从而解决了问题(2);其获取的动力学参数可以很好地预测煤焦非等温燃烧的本征反应速率,表明非等温和等温试验可以共用ISO GSAFM获取的动力学参数,即解决了问题(1);其f(X)=1–X,具有不含不确定参数的通用性,即解决了问题(3)。ISO GSAFM得到的煤焦的EX在着火区间达到最大值,这一现象表明,煤在锅炉内的着火过程是其燃烧过程中最困难的环节;随后,EX由于煤焦燃烧进入稳定阶段而逐渐减小,但在反应后期会转变为快速增大的趋势,这符合煤焦在反应后期存在失活现象的事实。因此,ISO GSAFM在解决问题(1)~(3)的同时还能解释试验现象,有望为以基于定值动力学模型的CFD模拟提供新的本征反应动力学子模型。同种煤阶的JJM和HSQ煤焦存在理化结构上的差异,但两者的EX随转化率变化的趋势相似且大小差异小于5%,采用各自变动力学参数的算数平均可对其本征反应速率进行准确预测,表明同种煤阶的不同煤焦的本征反应速率可以用基于GSAFM的均值动力学参数进行预测,即有望实现同一种煤阶的煤焦反应速率采用同一种变动力学参数(多样本的均值)进行预测。此外,GSAFM表明煤焦的EX只与其化学结构相关,利用变活化能的特征值可精细化地研究煤焦的化学结构对其本征反应性影响的内在机理,如前述的着火困难和失活机理等;用煤焦的化学结构预测出EX后,可通过GSAFM直接预测出煤焦的本征反应速率;上述关联方法为煤焦结构与反应性的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 热分析 通用表面活化函数模型 等转化率法 本征反应动力学 变活化能 着火特性 化学结构
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炉膛燃烧温度场三维可视化监测方法模拟研究 被引量:36
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作者 周怀春 韩曙东 +1 位作者 盛锋 郑楚光 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期2154-2159,共6页
为了利用火焰图像监测装置检测到的炉膛燃烧辐射能分布图像信息重建三维燃烧温度场 ,作者提出了一种针孔成像条件下的快速方法计算 CCD (Charge-Coupled Device,电荷耦合器件 )靶面接收的辐射能。成像像素接收到的系统网格单元的辐射能... 为了利用火焰图像监测装置检测到的炉膛燃烧辐射能分布图像信息重建三维燃烧温度场 ,作者提出了一种针孔成像条件下的快速方法计算 CCD (Charge-Coupled Device,电荷耦合器件 )靶面接收的辐射能。成像像素接收到的系统网格单元的辐射能的份额的计算结果和辐射能图像计算结果均体现了成像过程的方向选择性和辐射能传递规律的作用。针对炉膛燃烧三维温度场重建的严重病态问题建立了一种基于Tikhonov正则化的求解方法。对于单峰型三维温度分布重建模拟计算结果表明 :即使辐射图像检测包含均方差达到 0 .1 1的误差 ,温度场重建误差仍能维持与测量误差基本相当的水平 ,温度分布可视化质量较高。各种图像检测组合方式的重建结果比较显示 ,炉膛四角沿高度方向每隔 5 m左右交叉对角布置两个辐射图像采集装置 ,能够获得较好的全炉膛温度场可视化结果。图 6参 1 展开更多
关键词 可视化监测方法 模拟 正则化 热辐射传递 三维温度场 锅炉 炉膛
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煤粉稳燃技术的发展历程和展望 被引量:11
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作者 周怀春 孙丹萍 +3 位作者 方庆艳 罗自学 姚斌 傅培舫 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期657-663,681,共8页
上世纪80年代以来在国内应用的煤粉稳燃技术可分为2种主要类型:早期以强化回流为主要技术特征的第一代稳燃技术,和后来以浓淡分离为主要技术特征的第二代稳燃技术.系统地介绍了这2类技术的发展历程.分析了煤粉稳燃技术在解决燃烧经济性... 上世纪80年代以来在国内应用的煤粉稳燃技术可分为2种主要类型:早期以强化回流为主要技术特征的第一代稳燃技术,和后来以浓淡分离为主要技术特征的第二代稳燃技术.系统地介绍了这2类技术的发展历程.分析了煤粉稳燃技术在解决燃烧经济性、低污染排放、煤种和负荷适应性、防结渣腐蚀等各方面问题中的基础性地位,强调了目前仍需大力研发新型煤粉稳燃技术.提出了煤粉稳燃技术的发展目标:既具有优良的稳燃、燃尽、低污染物排放、防结渣和腐蚀性能,又能够自动适应煤种、负荷大范围的变化,保持锅炉运行良好的性能. 展开更多
关键词 能源与动力工程 燃烧 煤粉燃烧器 稳燃技术
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辐射能信号作为锅炉燃烧及机组运行重要监控参数的分析 被引量:9
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作者 周怀春 罗自学 娄春 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期593-600,共8页
提出将辐射能信号作为锅炉燃烧调整过程的安全性监控参数.通过在某200 MW机组四角切圆锅炉和660 MW火电机组W型火焰锅炉上安装基于辐射图像处理的三维温度场可视化监测系统,得到辐射能信号、机组发电功率、给粉量、烟气含氧量、二次风... 提出将辐射能信号作为锅炉燃烧调整过程的安全性监控参数.通过在某200 MW机组四角切圆锅炉和660 MW火电机组W型火焰锅炉上安装基于辐射图像处理的三维温度场可视化监测系统,得到辐射能信号、机组发电功率、给粉量、烟气含氧量、二次风量等运行参数在不同负荷下随时间变化的数据,分析了辐射能信号对锅炉燃烧安全、经济运行的意义.结果表明:辐射能信号与机组发电功率输出之间的超前或者滞后关系会影响燃烧的经济性以及锅炉设备运行的安全性,建议将辐射能信号加入到锅炉"启动曲线"中,以提高锅炉安全监控运行的水平;辐射能信号与机组发电功率输出和锅炉热效率之间存在相似的变化趋势,这是其作为燃烧优化调整重要参数的基础. 展开更多
关键词 火电机组 W型燃煤锅炉 燃烧监控 燃烧优化 辐射能信号
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煤粉射流吸热着火稳燃机理及新型稳燃技术的探讨 被引量:8
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作者 周怀春 方庆艳 张志国 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期101-107,共7页
详细地介绍煤粉射流在炉膛内着火的机理,全面地分析了对流换热和辐射换热对不同粒径煤粉颗粒的加热作用,对传统的煤粉着火作了评论和分析,同时分析了其它影响火焰稳定的因素。分析了直流煤粉燃烧器和旋流燃烧器稳燃机理,着重指出了这两... 详细地介绍煤粉射流在炉膛内着火的机理,全面地分析了对流换热和辐射换热对不同粒径煤粉颗粒的加热作用,对传统的煤粉着火作了评论和分析,同时分析了其它影响火焰稳定的因素。分析了直流煤粉燃烧器和旋流燃烧器稳燃机理,着重指出了这两类燃烧器各自的优缺点。在综合了直流和旋流煤粉燃烧器优点的基础上,提出了一种多功能、可调节、自适应外旋流、内直流煤粉主燃烧器,初步讨论了其应用的可能性。 展开更多
关键词 工程热物理 煤粉燃烧 着火 稳燃 新型燃烧器
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应用火焰探测诊断煤粉燃烧的试验研究 被引量:10
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作者 周怀春 韩才元 《动力工程》 CSCD 1993年第4期32-36,共5页
本文通过火焰探测对煤粉燃烧诊断技术进行了试验研究.首先,利用单色仪获取了煤粉火焰的光谱分布特性,计算了煤粉火焰的色度坐标,发现其煤粉浓度的变化.对稳定燃烧工况和非稳定燃烧工况的火焰信号进行了频谱估计.以上研究成果可用于实际... 本文通过火焰探测对煤粉燃烧诊断技术进行了试验研究.首先,利用单色仪获取了煤粉火焰的光谱分布特性,计算了煤粉火焰的色度坐标,发现其煤粉浓度的变化.对稳定燃烧工况和非稳定燃烧工况的火焰信号进行了频谱估计.以上研究成果可用于实际燃烧设备的燃烧监测与管理系统中. 展开更多
关键词 煤粉 燃烧 火焰 光谱 煤粉锅炉
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单角试验炉煤粉射流着火可视化试验研究 被引量:2
8
作者 周怀春 程浩斌 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 1997年第4期349-354,共6页
本文通过一个图像采集与处理系统,将单角试验炉煤粉射流着火火焰锋面从背景中分离出来。将火焰锋面到燃烧器出口的最近距离定义为着火距离,对一种烟煤的试验研究结果表明,随着煤粉浓度的提高,其平均着火距离明显缩短。具有较高稳定... 本文通过一个图像采集与处理系统,将单角试验炉煤粉射流着火火焰锋面从背景中分离出来。将火焰锋面到燃烧器出口的最近距离定义为着火距离,对一种烟煤的试验研究结果表明,随着煤粉浓度的提高,其平均着火距离明显缩短。具有较高稳定性的钝体燃烧器的煤粉射流着火,倾向于在分离射流的外侧首先出现。 展开更多
关键词 煤粉 燃烧 着火 可视化 图像处理 钝体燃烧器
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锅炉诊断技术的现状和展望 被引量:1
9
作者 周怀春 韩才元 《锅炉技术》 北大核心 1992年第8期13-17,共5页
目前,提高火电机组可用率,降低事故率,已成为世界各国和我国电力行业节约能源和提高经济效益的重要途径。锅炉诊断技术的研究和应用,对此具有重要意义,正日益受到有关电力研究所、电力公司和电站的重视。近几年来,相继开发出了各种锅炉... 目前,提高火电机组可用率,降低事故率,已成为世界各国和我国电力行业节约能源和提高经济效益的重要途径。锅炉诊断技术的研究和应用,对此具有重要意义,正日益受到有关电力研究所、电力公司和电站的重视。近几年来,相继开发出了各种锅炉诊断技术,从分类上看有燃烧诊断技术、材料损伤和剩余寿命诊断技术、运行故障(如炉管泄漏、炉膛结渣等)诊断技术.化学监测技术等.从规模上看,有性能优良的诊断工具和装置,也有应用人工智能的诊断专家系统。下面分别加以叙述. 展开更多
关键词 锅炉 诊断技术 故障
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非热等离子体强化Cu催化CO_(2)加氢制甲醇机理探索
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作者 陈玉民 董永恒 +5 位作者 史承静 孙龙坤 朱丙鑫 李冰 刘洋 周怀春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4276-4294,共19页
CO_(2)耦合绿氢制甲醇可同时实现CO_(2)规模转化利用和绿氢储存,甲醇可作为绿色低碳燃料或工业平台产品大规模应用,对推动碳捕集、利用与封存(CCUS)技术进一步发展具有重要意义。非热等离子体(NTP)能在温和条件下活化CO_(2)进行加氢反应... CO_(2)耦合绿氢制甲醇可同时实现CO_(2)规模转化利用和绿氢储存,甲醇可作为绿色低碳燃料或工业平台产品大规模应用,对推动碳捕集、利用与封存(CCUS)技术进一步发展具有重要意义。非热等离子体(NTP)能在温和条件下活化CO_(2)进行加氢反应,耦合催化剂后可实现甲醇等特定产物定向调控,但其反应机理亟待明确。基于此,结合介质阻挡放电(DBD)实验与连续脉冲等离子体反应动力学模拟,对NTP强化Cu/γ-Al_(2)O_(3)催化CO_(2)加氢制甲醇反应机理和过程耦合规律进行研究。实验证明,NTP与10%Cu/γ-Al_(2)O_(3)耦合可在80℃、0.1 MPa下实现18.74%CO_(2)转化率和36.28%CH_(3)OH选择性。放电参数在线监测和原位发射光谱(OES)测量结果表明,耦合Cu/γ-Al_(2)O_(3)后局部放电增强,使得平均电子能量和密度增加促进CO、H生成并参与表面反应而消耗,导致光谱强度减弱。进一步由敏感性和ROP分析发现,NTP中H、CO等活性物质通过CO_(2)(S)+H→COOH(S)、CO+H(S)→HCO(S)、CO(S)+H→HCO(S)、CH_(3)O(S)+H→CH_(3)OH(S)等E-R反应替代对应高能垒L-H反应促进甲醇高效生成。分析反应路径得出,甲酸盐(HCOO*)路径是Cu/γ-Al_(2)O_(3)表面甲醇生成主要路径,其中反应CH_(3)O(S)+H(S)→CH_(3)OH(S)+Cu(S)是最大限速步,RWGS+CO氢化路径中通过CO_(2)(S)→COOH(S)→CO(S)路线生成CO(S)并快速脱附为降低CH_(3)OH选择性重要因素。不确定性分析表明,虽然提高CO_(2)吸附速率可有效提高其转化率,但当H(S)不足时反而会增加CO选择性,最优CO_(2)和H_(2)吸附速率比为γ(H_(2))/γ(CO_(2))=7~8;提高CO(S)吸附稳定性并增强H_(2)电子碰撞解离以促进H生成,可提高CO(S)→HCO(S)、CH_(3)O(S)→CH_(3)OH(S)等速率,协同实现27.4%、51%的CO_(2)转化率和CH_(3)OH选择性。 展开更多
关键词 等离子体催化 CO_(2)加氢 绿色甲醇 动力学计算 发射光谱
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采用双混合分数/PDF方法模拟混煤在四角切圆锅炉内的燃烧 被引量:21
11
作者 方庆艳 黄来 +5 位作者 姚斌 罗自学 周怀春 程刚 雷霖 段学农 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期185-190,共6页
模拟了劣质烟煤和无烟煤在1台300 MW四角切圆锅炉炉内分层混合燃烧的过程。模拟使用了两种方法:一种是双混合分数/PDF(Probability Density Function)方法,使用2种不同煤质特性的煤;另一种是单混合分数/PDF方法,将混煤当作一种单煤,使... 模拟了劣质烟煤和无烟煤在1台300 MW四角切圆锅炉炉内分层混合燃烧的过程。模拟使用了两种方法:一种是双混合分数/PDF(Probability Density Function)方法,使用2种不同煤质特性的煤;另一种是单混合分数/PDF方法,将混煤当作一种单煤,使用质量加权平均的煤质特性进行计算。模拟及实际测量结果表明:在这种混烧方式下炉内温度及氧浓度分布呈现非均匀和对角对称的分布特征。双混合分数/PDF方法的模拟结果更符合混煤在炉内的实际燃烧过程。 展开更多
关键词 动力机械工程 锅炉 混煤 双混合分数/PDF方法 数值模拟 煤质特性
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3种型号W火焰锅炉结渣特性的数值模拟 被引量:20
12
作者 方庆艳 周怀春 +2 位作者 汪华剑 罗自学 史铁林 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期682-689,共8页
采用结渣模型耦合气固两相流动燃烧模型,对3种不同型号W火焰锅炉的结渣特性进行了多工况数值模拟,结合实际运行状况,对结渣位置、程度及原因进行了对比分析.结果表明:在燃用结渣倾向相同的煤时,不同型号锅炉的结渣特性有明显差异,这是... 采用结渣模型耦合气固两相流动燃烧模型,对3种不同型号W火焰锅炉的结渣特性进行了多工况数值模拟,结合实际运行状况,对结渣位置、程度及原因进行了对比分析.结果表明:在燃用结渣倾向相同的煤时,不同型号锅炉的结渣特性有明显差异,这是由于炉膛结构尺寸、下炉膛热力参数、燃烧器类型、分级二次风配风方式等不同造成的;切停侧边燃烧器、降低锅炉负荷和燃用结渣倾向低的煤都能有效减轻侧墙结渣,显著改善锅炉结渣特性.为此,提出了防止W火焰锅炉结渣的措施. 展开更多
关键词 能源与动力工程 W火焰锅炉 结渣特性 数值模拟
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基于辐射图像处理的单火嘴三维温度场测量 被引量:13
13
作者 张向宇 吕伟 +2 位作者 周怀春 刘奕兵 吴启明 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期115-120,共6页
利用辐射图像处理方法对一台单火嘴卧式试验炉开展了三维温度场测量的实验研究,并结合温度分布分析了燃烧器火焰长度、火焰直径等特征参数,与图像边缘提取算法得到的火焰外形参数一致.通过多支热电偶对温度场监测精度进行了验证,测量误... 利用辐射图像处理方法对一台单火嘴卧式试验炉开展了三维温度场测量的实验研究,并结合温度分布分析了燃烧器火焰长度、火焰直径等特征参数,与图像边缘提取算法得到的火焰外形参数一致.通过多支热电偶对温度场监测精度进行了验证,测量误差小于6%.将三维温度场测量技术应用于单燃烧器火焰监视,有助于全面了解火焰燃烧状态,指导燃烧器优化设计. 展开更多
关键词 辐射图像处理 单火嘴 三维温度场测量 火焰长度 测量误差
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炉膛辐射能信号的提取机理及其应用研究 被引量:30
14
作者 罗自学 杨超 周怀春 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期374-377,共4页
火焰图像可以快速地反映出电站燃煤锅炉入炉燃料的质和量的变化,通过对火焰图像信息的处理,分析了辐射能信号提取机理并对其进行了量化。在1台300 MW电站锅炉上的实际运行表明,炉膛辐射能信号能够快速响应燃烧率的变化;将其作为燃烧放... 火焰图像可以快速地反映出电站燃煤锅炉入炉燃料的质和量的变化,通过对火焰图像信息的处理,分析了辐射能信号提取机理并对其进行了量化。在1台300 MW电站锅炉上的实际运行表明,炉膛辐射能信号能够快速响应燃烧率的变化;将其作为燃烧放热的主令信号,建立协调控制模型并参与机组负荷控制是可行的。图7表1参8。 展开更多
关键词 自动控制技术 辐射能信号 火焰图像 燃烧率 负荷控制
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巷道火灾节流过程及其影响因素的研究 被引量:9
15
作者 傅培舫 周怀春 +2 位作者 俞启香 蒋时才 叶汝陵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期146-150,共5页
通过实际规模的火灾试验, 三维空间布点, 全自动数据采集, 详尽地揭示了火灾节流效应发生时烟气温度、浓度、燃烧分支的入口与出口流速和风机风压时序变化的非稳态特性以及典型参数; 试验发现, 节流时段与挥发分的快速析出和燃烧是一致... 通过实际规模的火灾试验, 三维空间布点, 全自动数据采集, 详尽地揭示了火灾节流效应发生时烟气温度、浓度、燃烧分支的入口与出口流速和风机风压时序变化的非稳态特性以及典型参数; 试验发现, 节流时段与挥发分的快速析出和燃烧是一致的, 温度峰滞后于氧气浓度谷点、节流函数最小点和压力峰(阻力峰), 使用温度峰值计算最大阻力的传统方法是错误的. 提出了用节流系数描述节流度的方法, 由此导出了影响节流效应的因素为系统的特性参数、风机特性参数、火灾发生的位置、火风压和热阻的方向及增长速率. 展开更多
关键词 巷道火灾 节流系数 影响因素 参数时序 全尺寸试验
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声波法测量炉内温度场有限元模拟研究 被引量:8
16
作者 李言钦 姬会东 +3 位作者 周俊杰 曹海亮 钟委 周怀春 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期837-842,866,共7页
根据切圆炉内典型温度分布特征建立了高斯二维温度场模型,采用有限元软件Comsol并基于声波动方程理论模拟了脉冲声波在温度场中的传播过程,获得了波阵面在相应温度分布下的可视化结果,利用互相关函数法计算了声波在场内的传播时间.作为... 根据切圆炉内典型温度分布特征建立了高斯二维温度场模型,采用有限元软件Comsol并基于声波动方程理论模拟了脉冲声波在温度场中的传播过程,获得了波阵面在相应温度分布下的可视化结果,利用互相关函数法计算了声波在场内的传播时间.作为检验,建立了声线理论模型,并进行基本正确性验证.由声线理论模型得到模拟温度场内声波路径分布,并通过积分法得到理论声波传播时间.结果表明:由波动方程模型模拟出的高斯温度场中的声波传播时间普遍比理论解偏大,误差均在1%以内;误差原因在于数值求解波动方程模型中产生的声源信号伪前移现象,且声源处网格越密、温度越高,伪前移量越大. 展开更多
关键词 声波法 有限元 声线 温度场 传播时间
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基于先验知识的炉内速度场声波法测量研究 被引量:7
17
作者 李言钦 陈世英 +2 位作者 周怀春 张引弟 秦建伟 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期261-267,共7页
采用主动声波法,基于少量测量数据重建切圆燃烧锅炉炉膛空气速度场.从切圆炉内空气速度场服从的物理、数学规律出发,充分利用其有效先验知识使反问题超定,首次提出利用旋转高斯曲面拟合炉内切圆速度矢量场无散分量部分的算法,并结合介... 采用主动声波法,基于少量测量数据重建切圆燃烧锅炉炉膛空气速度场.从切圆炉内空气速度场服从的物理、数学规律出发,充分利用其有效先验知识使反问题超定,首次提出利用旋转高斯曲面拟合炉内切圆速度矢量场无散分量部分的算法,并结合介质质量守恒定律及相应边界条件,对炉膛二维断面速度场进行了有效重建.在典型的仿真模拟检验基础上,详实的冷态炉膛模型声波法在线测量试验得出了可靠的结果.为该方法进一步研究提供了有效的理论及实验基础. 展开更多
关键词 热工学 模型重建 声波法 空气速度场 先验知识
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后石电厂选择性催化还原(SCR)脱硝装置的应用 被引量:14
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作者 曾令大 周怀春 +1 位作者 傅培舫 姚斌 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2007年第1期66-69,共4页
介绍了后石电厂SCR脱氮技术的基本原理、系统组成及加装SCR装置对空气预热器和引风机等相关辅机的设计和材料选型等方面造成的影响,并给出了相应的建议。对后石电厂的尾部烟气进行脱氮处理可以大量减少氮氧化物的排放,显著改善环境。
关键词 氮氧化物 烟气脱氮 选择性催化还原
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新型内直流外旋流燃烧器流场特性的研究 被引量:10
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作者 李言钦 周怀春 魏新利 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期210-215,共6页
研究了一种新型燃烧器的流场特性,其一次风分为内直流、外旋流2部分.采用5孔探针法和粒子图像测试技术测量一次风管模型的冷态射流场,并采用CFD软件进行数值模拟.对比分析了流场的时均分布和湍流特性(旋流强度、湍流强度、方向关联系数... 研究了一种新型燃烧器的流场特性,其一次风分为内直流、外旋流2部分.采用5孔探针法和粒子图像测试技术测量一次风管模型的冷态射流场,并采用CFD软件进行数值模拟.对比分析了流场的时均分布和湍流特性(旋流强度、湍流强度、方向关联系数及湍动能等).结果表明:一次风的内直流部分使其具有一定的射流刚性,且没有中心回流区;外旋流部分对内、外侧气流的卷吸作用则使流场拥有较好的外部回流、整体混合及滞留特性;两者作用的相对强弱取决于叶片倾角及内外筒径比等. 展开更多
关键词 能源与动力工程 锅炉 燃烧器 流场 测量
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直流锅炉风/煤比燃烧优化控制的研究 被引量:5
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作者 罗自学 刘成永 +1 位作者 陶茂钢 周怀春 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期731-734,共4页
在分析风/煤比控制特性的的基础上,提出以炉膛辐射能信号最大为目标的寻优算法,将辐射能信号引入到锅炉送风控制回路,并在1台300 MW直流锅炉上进行了试验.结果表明:在维持正常燃烧工况下,进行实时燃烧优化策略能有效地改善机组的控制品... 在分析风/煤比控制特性的的基础上,提出以炉膛辐射能信号最大为目标的寻优算法,将辐射能信号引入到锅炉送风控制回路,并在1台300 MW直流锅炉上进行了试验.结果表明:在维持正常燃烧工况下,进行实时燃烧优化策略能有效地改善机组的控制品质,提高机组的整体效率和减少NOx排放. 展开更多
关键词 自动控制技术 直流锅炉 风煤比 中间点 辐射能信号
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