湿烟气水分回收影响因素实验研究

1

作者 吴盛源 杨富鑫 +2 位作者 谭厚章 杜君文 李升 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4383-4393,I0022,共12页

我国火电机组耗水量大,开展湿烟气中水分回收研究具有重要意义。该文通过对氟塑料换热器进行烟气水分回收实验,重点研究烟气温差和烟气速度对水分回收的影响,分析仅改变烟气入口速度、相同烟气温差下改变烟气入口速度、相同烟气速度下... 我国火电机组耗水量大,开展湿烟气中水分回收研究具有重要意义。该文通过对氟塑料换热器进行烟气水分回收实验,重点研究烟气温差和烟气速度对水分回收的影响,分析仅改变烟气入口速度、相同烟气温差下改变烟气入口速度、相同烟气速度下改变烟气温差时,收水比和收水率的变化规律。结果表明,烟气温差相同时,随着烟气速度从3增加到8.2 m/s,收水量实验值与理论值之比由90.02%下降至78.18%,收水率由20.37%下降至18.44%,收水比和收水率均呈下降趋势。烟气速度相同,烟气温差由5.3℃增大到13.2℃时,收水比由77.53%增加至96.69%,收水率由18.86%增加至51.77%。随着烟气温差的增加,收水比与收水率呈上升趋势。通过对实验数据进行数学建模,其相关系数R值为0.99,采用预设的理论收水率来确定所需的换热面积;利用拟合函数,获得不同烟气速度下的实际收水率以选择合适的换热器尺寸,以利于工程应用。研究结果系统揭示烟气流速与温差对水分回收性能的影响机制,并提出工程适用性优化方案。 展开更多

关键词 燃煤烟气 水分回收 收水率 氟塑料换热器 珠状凝结

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多孔-自由火焰燃烧的实验与数值模拟研究

2

作者 曹静宇 杨富鑫 +1 位作者 赵旭 谭厚章 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期8531-8543,I0017,共14页

为拓宽传统多孔介质燃烧器(conventional porous burner,CPB)的贫燃极限,进一步降低污染物排放,该文设计泡沫镍金属多孔-自由火焰燃烧器(porous-free flame burner,PFFB),实验研究其燃烧及污染物排放特性;建立同尺寸二维模型,数值研究... 为拓宽传统多孔介质燃烧器(conventional porous burner,CPB)的贫燃极限,进一步降低污染物排放,该文设计泡沫镍金属多孔-自由火焰燃烧器(porous-free flame burner,PFFB),实验研究其燃烧及污染物排放特性;建立同尺寸二维模型,数值研究多孔介质材料开孔率、相对高度和比孔密度对火焰状态、温度分布以及污染物排放规律的影响。结果表明:相比CPB,PFFB具有更宽的稳燃范围,开孔率1%的PFFB稳燃当量比为0.50~0.67,贫燃极限当量比可达到0.45。开孔率对CO影响较小,CO排放最低为19.2mg/m^(3)。对于NO_(x)排放,开孔率4%的PFFB降氮效果最好,比CPB减少了9.3%。多孔介质相对高度对PFFB的污染物排放影响显著。在实验工况下,相对高度2/3的PFFB相比1/3,其CO排放减少了5.2~140mg/m^(3),但NO_(x)排放量增加了4.3~9.2mg/m^(3)。对于开孔率4%的PFFB,随着比孔密度的增大,孔密度增大,孔隙直径缩小,燃烧呈浸没&自由火焰,CO排放量减少,NO_(x)排放量随气体最高温度增加而增加。因此,在一定的开孔特征下,PFFB可保留CPB的燃烧性能,并且具有更宽的稳燃范围、更低的贫燃极限以及更低的污染物排放水平。 展开更多

关键词 多孔介质燃烧 多孔-自由火焰 低氮燃烧技术 火焰状态 数值模拟

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燃煤锅炉低温受热面积灰特性实验研究 被引量：16

3

作者 陈衡 王云刚 +2 位作者 赵钦新 陈中亚 张建福 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期118-124,共7页

通过煤灰的物理化学特性分析和冷态实验研究了煤灰冲刷光管和H型翅片管的沉积特性。实验结果表明:煤灰的微观特性是影响灰在受热面上沉积形成干松型积灰的主要因素。随着空气流速的增加,灰在光管上的沉积量减小;随着灰浓度的增加,灰在... 通过煤灰的物理化学特性分析和冷态实验研究了煤灰冲刷光管和H型翅片管的沉积特性。实验结果表明:煤灰的微观特性是影响灰在受热面上沉积形成干松型积灰的主要因素。随着空气流速的增加,灰在光管上的沉积量减小;随着灰浓度的增加,灰在光管上的沉积量逐渐增加。灰颗粒在管束上形成干松灰的区域主要集中在翅片管的迎风面和背风面的低速区。在燃煤锅炉低温受热面时建议采用顺列布置的翅片间距较小的翅片管,以获得较高翅化系数和较小的烟风阻力。研究为燃煤锅炉低温受热面的设计和优化提供了实验参考。 展开更多

关键词 燃煤锅炉 低温受热面 余热利用 积灰

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螺旋折流板换热器热力设计方法及其实验校核 被引量：5

4

作者 张剑飞 陶文铨 何雅玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第26期75-80,1,共6页

提出了用于螺旋折流板换热器壳侧阻力及换热性能预测的关联式,即通过一系列修正因子对流体掠过理想管束的阻力及换热关联式进行修正后获得具体换热器的阻力及换热性能参数,并基于Bell-Delaware方法,总结了用于螺旋折流板换热器的热力设... 提出了用于螺旋折流板换热器壳侧阻力及换热性能预测的关联式,即通过一系列修正因子对流体掠过理想管束的阻力及换热关联式进行修正后获得具体换热器的阻力及换热性能参数,并基于Bell-Delaware方法,总结了用于螺旋折流板换热器的热力设计方法,该方法可用于螺旋折流板换热器的设计和校核。同时,选用一台螺旋折流板油冷器实际产品进行了实验测试,获得了其壳侧压降和总传热系数,并将测试获得的壳侧压降和总传热系数用于热力设计方法的校核,通过对比发现,所提出的热力设计方法可以基本满足工业设计的初步设计要求。 展开更多

关键词 螺旋折流板 换热器 压降 传热 实验 热力设计方法

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工质纯度对超临界CO_(2)下材料腐蚀行为影响规律

5

作者 何闯 梁志远 +2 位作者 郭亭山 邵怀爽 赵钦新 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5358-5368,I0002,共12页

超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO )能够显著提升循环发电效率而受到学术界的广泛关注,然而高温材料的耐腐蚀性能是限制机组效率的主要因素,要求耐热钢能够满足发电设备的安全运行需求。该文选取3种耐高温材料(铁素体... 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO )能够显著提升循环发电效率而受到学术界的广泛关注,然而高温材料的耐腐蚀性能是限制机组效率的主要因素,要求耐热钢能够满足发电设备的安全运行需求。该文选取3种耐高温材料(铁素体耐热钢T91、奥氏体不锈钢304和镍基高温合金617),探究3种耐热材料在600℃、15 MPa的研究级和工业级S-CO_(2)环境下500 h的腐蚀行为。利用腐蚀动力学增重曲线、电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、分析能谱(energy dispersive spectrometer,EDS)、X射线衍射仪(X-Ray diffraction,XRD)和Raman图谱对腐蚀产物进行表征。结果表明:T91和304在工业级S-CO_(2)下的腐蚀增重量均大于研究级S-CO_(2);T91的双层氧化膜由外层Fe_(3)O_(4)和内层(Fe,Cr)_(3)O_(4)组成,在工业级S-CO_(2)腐蚀下氧化膜中出现Fe_(2)O_(3);304和617氧化膜是单层Cr_(2)O_(3)氧化物,能较好地阻止杂质气体的腐蚀和渗碳反应的发生,因此研究级与工业级S-CO_(2)下腐蚀差异较小。结果可为S-CO_(2)机组的选材和预防腐蚀提供一定参考。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 铁素体耐热钢 奥氏体不锈钢 镍基高温合金

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长期服役T91铁素体耐热钢变负荷工况下蒸汽氧化行为研究

6

作者 陈彦泽 梁志远 +1 位作者 徐一鸣 赵钦新 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3912-3923,I0029,共13页

针对电站锅炉变负荷工况下耐热钢工质侧氧化膜是否剥落的问题,选取长期服役和供货态铁素体耐热钢T91为研究对象,开展长时变负荷运行工况下耐热钢的蒸汽氧化行为研究。采用分析天平测量耐热钢氧化前后质量变化,利用扫描电子显微镜、X射... 针对电站锅炉变负荷工况下耐热钢工质侧氧化膜是否剥落的问题,选取长期服役和供货态铁素体耐热钢T91为研究对象,开展长时变负荷运行工况下耐热钢的蒸汽氧化行为研究。采用分析天平测量耐热钢氧化前后质量变化,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备表征氧化产物的形貌以及成分。对比实验结果表明:600和625℃稳定负荷与变负荷工况下的蒸汽氧化实验结果均表明,供货态T91的氧化增重均大于长时服役的T91。相比于稳定负荷,由于变负荷过程引起气氛的变化导致铁素体耐热钢T91氧化层所受应力发生突变,引起氧化层的严重开裂,甚至剥落。长期服役耐热钢氧化层内因大量存在的孔洞以及组织缺陷导致氧化层发生更为严重的剥落。锅炉变负荷运行会导致氧化层剥落,增加了电站锅炉过(再)热器堵管风险。 展开更多

关键词 T91耐热钢 长时服役 变负荷工况 蒸汽氧化

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深度空气分级模式下煤氨混燃NO_(x)生成特性的试验研究

7

作者 崔立明 李雄威 +5 位作者 张仪祥 张素 初伟 李明 谭厚章 王学斌 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第4期78-84,共7页

在全球碳减排的背景下,氨作为一种廉价、安全、易储存和运输的零碳燃料越来越受到关注。利用氨来替代煤炭燃烧发电,是促进清洁能源消纳、减少碳排放的重要途径。氨热值低、燃烧速度慢和NO_(x)排放高是在燃煤锅炉中掺烧氨时所面临的难点... 在全球碳减排的背景下,氨作为一种廉价、安全、易储存和运输的零碳燃料越来越受到关注。利用氨来替代煤炭燃烧发电,是促进清洁能源消纳、减少碳排放的重要途径。氨热值低、燃烧速度慢和NO_(x)排放高是在燃煤锅炉中掺烧氨时所面临的难点。在两段式沉降炉反应系统开展了深度空气分级条件下煤氨混燃的试验,研究了温度、分离二次风比、掺氨方式对煤氨混合燃烧时NO_(x)生成特性的影响。试验结果表明,一次风掺氨时,NO排放随温度升高单调增加,在1200℃后排放急剧升高;NO随分离二次风比的增加先降低后上升,最佳分离二次风比在30%左右。分离二次风掺氨时,由于NH3的SNCR效应,NO排放在1100℃以下都较低,低掺烧下甚至与纯煤燃烧相当,随着分离二次风比的增加,NO排放先下降后上升,最佳分离二次风比为20%。试验证明通过调整合适的反应温度和配风可以在掺烧比低于20%时控制煤氨混燃NO排放与纯煤燃烧相比不增加,且CO排放和飞灰含碳量都低于纯煤燃烧。 展开更多

关键词 氨 掺烧 空气分级 掺烧方式 NO_(x)

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准东煤热解特性及气化活性实验研究 被引量：8

8

作者 谢昌亚 王云刚 +2 位作者 赵钦新 陈衡 马海东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S1期95-102,共8页

采用热重分析法研究了热解终温和升温速率对准东煤热解特性的影响以及热解终温对准东煤气化活性的影响。研究表明,准东煤热解过程可分为3个阶段:干燥脱气阶段、活泼分解阶段和缓慢热解阶段;热解温度?800℃的时候,准东煤热解过程基本结束... 采用热重分析法研究了热解终温和升温速率对准东煤热解特性的影响以及热解终温对准东煤气化活性的影响。研究表明,准东煤热解过程可分为3个阶段:干燥脱气阶段、活泼分解阶段和缓慢热解阶段;热解温度?800℃的时候,准东煤热解过程基本结束;升温速率提高,准东煤热解最大失重量和热解特性参数D增加;当气化温度较低的时候,热解终温对准东煤气化活性的影响比较明显,低温焦表现出更好的活性,气化温度较高时,各煤焦的气化活性有趋于一致的趋势。 展开更多

关键词 准东煤 热解 气化

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分体式真空锅炉汽液两相流动及压降特性实验研究

9

作者 邵怀爽 马海东 +3 位作者 陈杰 时明伟 胡涛 赵钦新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S1期105-111,共7页

通过搭建可视化热态实验台,对分体式真空锅炉汽液两相流动及压降特性进行了研究。采用压差法对上升管处的质量含汽率进行测量,进而根据所测量的含汽率对锅筒内的不同压降进行计算分析。结果表明:下锅筒热负荷分布不均、上锅筒蒸汽空间... 通过搭建可视化热态实验台,对分体式真空锅炉汽液两相流动及压降特性进行了研究。采用压差法对上升管处的质量含汽率进行测量,进而根据所测量的含汽率对锅筒内的不同压降进行计算分析。结果表明:下锅筒热负荷分布不均、上锅筒蒸汽空间压力波动及其引发的过冷沸腾、工质内部压力波动等均会对锅炉运行过程中的稳定性造成影响。在锅炉内部汽液两相压降中,重位压降是最主要的部分,约为其他形式压降的50~100倍。锅炉内部汽液两相压降、含汽率、循环质量流量以及传热系数等参数之间相互影响,密不可分。在实验结果与理论分析基础上提出了分体式真空锅炉的优化建议。 展开更多

关键词 真空锅炉 汽液两相流 流动特性 压降特性 流动不稳定

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750℃高温CO_(2)掺杂SO_(2)环境中Super304H及Inconel625的腐蚀行为 被引量：1

10

作者 周永莉 赵钦新 +4 位作者 鲁金涛 袁勇 梁志远 杨珍 黄锦阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4387-4394,I0017,共9页

研究掺杂气体对合金的腐蚀行为及作用机理对超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))发电技术具有重要意义。该文开展Super304H及Inconel625合金的高温CO_(2)腐蚀试验,并结合腐蚀增重法、扫描电镜观察及XRD分析,研究两... 研究掺杂气体对合金的腐蚀行为及作用机理对超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))发电技术具有重要意义。该文开展Super304H及Inconel625合金的高温CO_(2)腐蚀试验,并结合腐蚀增重法、扫描电镜观察及XRD分析,研究两种耐热合金在750℃CO_(2)及掺杂SO_(2)环境中的腐蚀行为。结果表明,两种合金在750℃CO_(2)、750℃CO_(2)+SO_(2)环境中的腐蚀动力学均遵循抛物线规律,Inconel625抗腐蚀能力优于Super304H,具有较少的腐蚀增重;Super304H在750℃CO_(2)腐蚀初期增重高于CO_(2)+SO_(2)环境,而120 h后在CO_(2)+SO_(2)环境中腐蚀增重较高。两种环境中腐蚀500 h后,Super304H表面氧化膜为单层Cr_(2)O_(3)及外层疏松瘤状富铁氧化物与内氧化物FeCr_(2)O_(4)组成的局部双层氧化膜;Inconel625为单层均匀致密Cr_(2)O_(3)氧化膜,平均厚度不到1μm。高温CO_(2)腐蚀环境中,Cr含量对提高合金抗腐蚀性能具有至关重要的作用。高温CO_(2)掺杂SO_(2)对于Cr_(2)O_(3)形成合金具有抑制渗碳的作用,对于氧化铁形成合金具有加速腐蚀及渗碳作用。 展开更多

关键词 耐热合金 高温CO_(2) 掺杂气体 SO_(2) 腐蚀 渗碳

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全链条大型燃煤机组直接耦合生物质发电降碳技术 被引量：14

11

作者 谭厚章 杨富鑫 +3 位作者 王新宁 李凤军 吴德利 赵旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期631-641,I0016,共12页

“双碳”背景下,开展生物质掺烧利用是大型燃煤机组实现降低CO_(2)排放最经济、可靠的技术手段之一。该文总结国内近15年大型燃煤机组耦合生物质发电技术路线,并对其痛点进行剖析。首次提出和设计全链条的生物质直接耦合发电模式,并在... “双碳”背景下,开展生物质掺烧利用是大型燃煤机组实现降低CO_(2)排放最经济、可靠的技术手段之一。该文总结国内近15年大型燃煤机组耦合生物质发电技术路线,并对其痛点进行剖析。首次提出和设计全链条的生物质直接耦合发电模式,并在内蒙某电厂进行实施。充分利用电厂周边边际土地科学种植沙柳能源作物,改进并开发了机械化收割及生物质破碎压型工艺和装备,把控“种植-收割-转运-储存-预处理-燃烧”全链条每一个环节,保证生物质原料稳定及低成本供应。通过电厂试验数据验证,对生物质小比例掺烧(重量比例小于20%),推荐采用电厂零投资的“基于电厂现有制粉及燃烧设备的生物质耦合发电”技术路线;对于更大比例掺烧(重量比例大于20%),建议采用“新增生物质独立制粉及燃烧设备的生物质耦合发电”技术路线。 展开更多

关键词 燃煤机组 生物质掺烧 直接耦合 碳减排

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基于遗传算法优化神经网络的SCR催化剂失效预测 被引量：17

12

作者 孙一睿 李钰鑫 +1 位作者 陈磊 赵钦新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S1期112-120,共9页

该文使用神经网络结合遗传算法编制计算软件来实现选择性催化还原技(selective catalytic reduction,SCR)催化剂的失效预测功能,并在此基础上制定催化剂清洗再生流程。以49份运行环境不同的SCR催化剂为研究对象,使用灰色关联度分析法对... 该文使用神经网络结合遗传算法编制计算软件来实现选择性催化还原技(selective catalytic reduction,SCR)催化剂的失效预测功能,并在此基础上制定催化剂清洗再生流程。以49份运行环境不同的SCR催化剂为研究对象,使用灰色关联度分析法对原始数据进行预处理,最终确定以燃料钾含量等7个变量作为网络输入,以催化剂的相对活性作为网络输出。在Matlab环境下编程,构建按误差逆传播算法训练的多层前馈网络(back propagation,BP)神经网络。之后,针对BP神经网络结构上的缺陷,进行基于遗传算法优化的神经网络建模研究。结果表明,遗传算法优化后的BP网络(back propagation ggenetic algorithm,GABP)预测精度和数据拟合能力均有所提高。最后,该文总结出一种较为完善的催化剂清洗再生流程。本软件可有效指导工业应用中煤种、SCR催化剂以及催化剂中毒后的清洗再生技术路线的选型。 展开更多

关键词 SCR催化剂 失效 清洗再生 软件 编制

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相变材料回填地埋管换热器蓄能传热特性 被引量：13

13

作者 杨卫波 孙露露 吴晅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期193-199,共7页

为了探讨相变回填材料固液相变对地埋管换热器蓄能传热性能的影响,建立了带有相变的垂直U型埋管换热器传热数学模型,并利用显热容法对相变材料的相变问题进行了处理。基于模型的数值求解,分析了夏冬季运行工况下相变材料固液相变对U型... 为了探讨相变回填材料固液相变对地埋管换热器蓄能传热性能的影响,建立了带有相变的垂直U型埋管换热器传热数学模型,并利用显热容法对相变材料的相变问题进行了处理。基于模型的数值求解,分析了夏冬季运行工况下相变材料固液相变对U型埋管换热器蓄能性能及其周围土壤温度热响应特性的影响规律,结果表明:同样条件下,相变材料固液相变会减缓埋管周围土壤温度变化趋势,缩小埋管热影响区域;夏季工况采用较低相变温度、冬季采用较高相变温度的相变材料均可以明显改善其换热效果,同时相变潜热大的相变材料可以明显增加地埋管的蓄能效果。研究结论对于缓解土壤热影响区域、改善地埋管换热器的蓄能传热性能具有重要意义。 展开更多

关键词 热传递 相变材料 热泵 U型地热换热器 固液相变 传热性能 蓄能特性

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多能流分布式综合能源系统容量匹配优化与调度研究 被引量：19

14

作者 任娜 王雅倩 +4 位作者 徐宗磊 华秀文 丁涛 别朝红 张兄文 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期3504-3511,共8页

综合能源系统可以实现电、热、气等多种能源形式的互补供能和满足负荷需求的多能调度,从而促进可再生能源消纳能力,提高能源综合利用率。针对含电、热、气并相互耦合的分布式多能流综合能源系统的设备容量匹配优化问题,建立以系统各能... 综合能源系统可以实现电、热、气等多种能源形式的互补供能和满足负荷需求的多能调度,从而促进可再生能源消纳能力,提高能源综合利用率。针对含电、热、气并相互耦合的分布式多能流综合能源系统的设备容量匹配优化问题,建立以系统各能量成本最低为目标,以能量平衡和设备工作特性为约束的优化模型,采用一种区域收缩算法加速寻优收敛速度。以西安市某厂房办公楼为例,采用所建模型和所提算法得到综合能源系统最小能量成本下的最优容量匹配和调度策略。结果表明,通过系统的容量匹配优化可以大大减少电、热、气的单位价格,降低多级储热器、可逆固体氧化物燃料电池的设备成本,提高太阳能电池的利用率,可有效提高系统经济性。 展开更多

关键词 多能流 综合能源系统 容量匹配 优化调度 能量成本

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考虑能量成本和污染排放的综合能源系统优化配置 被引量：9

15

作者 吴福保 史如新 +3 位作者 桑丙玉 郭旭 张书帜 张兄文 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期10-17,共8页

综合能源系统通过对电、热、气多能流间的互补协调,能够在满足用户用能需求的同时提高系统能源利用率。本文针对热电耦合的分布式综合能源系统的最优容量配置问题,提出一种考虑能量成本和污染排放的线性加权双目标优化模型,并分析各目... 综合能源系统通过对电、热、气多能流间的互补协调,能够在满足用户用能需求的同时提高系统能源利用率。本文针对热电耦合的分布式综合能源系统的最优容量配置问题,提出一种考虑能量成本和污染排放的线性加权双目标优化模型,并分析各目标不同权重对容量配置的影响;并以某厂房办公楼为例,计算得到不同权重组合下的最优容量配比,对不同权重下最优容量配比组合进行了运行分析。结果表明,随着权重配比的改变,系统组件容量、单位能量成本和污染排放成本也在不断波动,能量成本所占权重的增加会导致系统目标函数值的增大,从而使系统的性能降低。系统容量优化配置的运行分析表明,选取合适的权重系数,系统用能单价和污染物排放可以得到有效降低,具有经济和环保效益。 展开更多

关键词 综合能源系统 能量成本 污染排放 容量优化配置 线性加权法

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超临界CO_(2)腐蚀对耐热材料力学性能影响研究进展 被引量：2

16

作者 王梦瑶 梁志远 +3 位作者 桂雍 郭亭山 邵怀爽 赵钦新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期6709-6717,共9页

超临界二氧化碳循环系统为清洁能源发展提供了新途径,但高温与含碳环境对耐热材料力学性能和抗腐蚀性能等提出了新的挑战。温度过高时,结构材料在抗氧化性和结构完整性等方面性能要更优异,超临界CO_(2)环境下腐蚀与渗碳综合作用会使耐... 超临界二氧化碳循环系统为清洁能源发展提供了新途径,但高温与含碳环境对耐热材料力学性能和抗腐蚀性能等提出了新的挑战。温度过高时,结构材料在抗氧化性和结构完整性等方面性能要更优异,超临界CO_(2)环境下腐蚀与渗碳综合作用会使耐热钢形成碳化物,造成其抗氧化性和力学性能降低。因此,建立安全稳定超临界CO_(2)循环发电系统的前提是明确在超临界CO_(2)环境中候选材料的最高长时使用温度,以及确定腐蚀与渗碳的综合作用对候选材料的蠕变性能与抗渗碳能力的影响。该文总结国内外关于超临界二氧化碳腐蚀对耐热钢、镍基合金等耐热材料力学性能影响的研究现状,分析合金成分、温度、压力、杂质等因素对耐热材料力学性能的影响规律,讨论渗碳对于裂纹生长以及裂纹扩展等的影响机理,并提出目前实验以及分析的不足之处及未来的发展方向。 展开更多

关键词 超临界CO_(2)动力系统 腐蚀 力学性能 耐热钢 蠕变

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水冷壁高温腐蚀倾向判断及H_2S近壁面许用浓度研究 被引量：25

17

作者 许伟刚 谭厚章 +2 位作者 刘原一 魏博 惠世恩 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第7期113-119,共7页

为预防日益严重的锅炉水冷壁高温腐蚀,在300 MW燃煤锅炉上研究了近壁面气氛分布规律,结合不同气氛下水冷壁材料12Cr1Mo V的高温腐蚀动力学试验数据,预测了不同温度、气氛、腐蚀层开裂周期下的高温腐蚀速率,从而提出不同运行时间下锅炉... 为预防日益严重的锅炉水冷壁高温腐蚀,在300 MW燃煤锅炉上研究了近壁面气氛分布规律,结合不同气氛下水冷壁材料12Cr1Mo V的高温腐蚀动力学试验数据,预测了不同温度、气氛、腐蚀层开裂周期下的高温腐蚀速率,从而提出不同运行时间下锅炉水冷壁腐蚀的倾向判断标准;建立了腐蚀速率与H_2S浓度、腐蚀时间和腐蚀层开裂周期的关系式,并以腐蚀膜开裂周期12 h和24 h为例,求得了近壁面气氛的许用浓度。研究结果表明,近壁面硫化氢(H_2S)浓度与一氧化碳(CO)浓度成正比,而与氧气(O_2)浓度成反比;高温腐蚀速率与时间符合抛物线关系,与温度符合阿雷尼乌斯定律;只要将近壁面气氛控制在对应的H_2S许用浓度范围以内,就可以预防严重高温腐蚀的发生。 展开更多

关键词 燃煤锅炉 水冷壁 高温腐蚀 硫化氢 腐蚀判据 腐蚀膜开裂

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氨燃烧研究进展 被引量：68

18

作者 周上坤 杨文俊 +4 位作者 谭厚章 王毅斌 王金华 王学斌 杨富鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期4164-4181,共18页

NH3常温下的液化压力远远低于H2,可以作为氢能的优良载体,通过合成氨方法能实现可再生能源的全球输运。将NH3直接燃烧可以减少裂解为H2过程中的损耗。该文综述氨燃烧在国内外的发展前景以及NH3在内燃机、燃气轮机、锅炉以及多孔介质燃... NH3常温下的液化压力远远低于H2,可以作为氢能的优良载体,通过合成氨方法能实现可再生能源的全球输运。将NH3直接燃烧可以减少裂解为H2过程中的损耗。该文综述氨燃烧在国内外的发展前景以及NH3在内燃机、燃气轮机、锅炉以及多孔介质燃烧器中的应用,并总结氨燃烧的火焰传播特性、化学反应动力学、燃烧器的设计以及污染物的生成与控制。最后,针对NOx排放较高的问题,分别从化学反应动力学和低氮燃烧技术应用的角度提出氮氧化物的控制策略。 展开更多

关键词 氨燃烧 无碳燃料 火焰传播特性 化学反应动力学 排放特性

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氨燃料经济性分析及煤氨混燃研究进展 被引量：34

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作者 谭厚章 周上坤 +4 位作者 杨文俊 崔保崇 邓双辉 王金华 王学斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期181-190,共10页

氨能作为氢能的重要补充,近来获得了越来越多的关注。双碳政策与煤价高企使燃煤电厂面临极大的生存压力。使用新能源弃电生产绿氨替代部分煤炭可以减少燃煤电厂的碳排放,使燃煤电厂向煤氨混燃的储能调峰电厂转型。该文对氨燃料的生产、... 氨能作为氢能的重要补充,近来获得了越来越多的关注。双碳政策与煤价高企使燃煤电厂面临极大的生存压力。使用新能源弃电生产绿氨替代部分煤炭可以减少燃煤电厂的碳排放,使燃煤电厂向煤氨混燃的储能调峰电厂转型。该文对氨燃料的生产、储存、运输成本进行详细的经济性分析,对工业锅炉中煤氨混燃的关键技术(如氨气的喷射位置、旋流煤粉燃烧器的改造)提出相应的总结和建议。最后,对电站锅炉掺烧氨气的NOx排放和飞灰含碳情况进行针对性的预测:掺烧氨气通常有利于降低飞灰含碳量,氨气对焦炭生成NOx的抑制与未燃尽氨气向NOx转化的竞争机制决定了工业锅炉以及电站锅炉中NOx排放。通过合理的措施可以同时实现飞灰含碳量的降低以及NOx生成的控制。 展开更多

关键词 煤氨混燃 经济性分析 NOX排放 飞灰含碳

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电/热/气多能转换的可逆固体氧化物燃料电池信息物理融合建模与仿真 被引量：12

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作者 王雅倩 任娜 +5 位作者 徐宗磊 高山 华秀文 丁涛 别朝红 张兄文 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期3535-3542,共8页

信息物理融合是能源互联网的重要特征,是能源互联网能量管理系统亟需解决的关键基础问题之一。选取涵盖电、热、气三种能量流的可逆固体氧化物燃料电池（reversible solid oxide fuel cell,RSOFC）作为典型能量节点开展信息物理融合建... 信息物理融合是能源互联网的重要特征,是能源互联网能量管理系统亟需解决的关键基础问题之一。选取涵盖电、热、气三种能量流的可逆固体氧化物燃料电池（reversible solid oxide fuel cell,RSOFC）作为典型能量节点开展信息物理融合建模研究,建立了基于质量守恒和能量守恒的RSOFC发电和制氢2种工作模式的电化学过程物理模型,利用状态机达到电池运行过程中2种工作状态的转换,采用时序分析方法研究可逆固体氧化物燃料电池节点信息系统与物理系统之间的信号交互,构建能量节点的信息物理融合动态模型,同时对节点内部的电、热、气不同能流形式进行归化统一表征,明确节点的多能转换关系。利用所建立的模型对不同调度时间步长的2个案例进行仿真分析,结果表明构建的RSOFC信息物理融合模型能够在短时间内对调度信号作出准确响应,并使燃料利用率或蒸汽利用率以及电堆温度保持在预设的合理范围之内,验证了所建模型对能量节点的调度、控制和交互功能。 展开更多

关键词 可逆固体氧化物燃料电池 信息物理系统 多能转换

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