燃煤电站生态效率评价方法的应用研究

煤炭在我国一次能源结构中将长期占主导地位，同时源于煤燃烧所排放的众多污染物也受到了广泛的重视．考虑可持续发展的需要，本文以能源的生态效率作为评价指标，结合我国的燃料资源情况，在前期研究工作基础上，对燃煤电站生态效率的评价方法及其影响因素进行了进一步的研究，给出了根据燃料性质、电厂效率简捷地评价SO2、NOx及CO2对电站生态效率影响程度的方法，并提出了采取减排措施时相应的指标要求．     

污染物的脱除率对燃煤电站生态效率的影响

从能源的生态效率角度出发,在以前研究工作的基础上,对燃煤电厂排放的气体污染物(NOX、SO2、CO2)对环境的影响进行了理论评价,讨论了对气体污染物单独脱除和协同脱除时,脱除率对燃煤电厂生态效率的影响,提出了提高现役燃煤电厂的生态效率的措施.所得结论对提高新机组和老机组的生态效率具有指导意义.     

小屏后涡量分布的实验研究

使用六线涡量探针在切向炉HG-2008-YM2的冷模上测量了其小分隔屏后气流的速度及涡量分布,得到了模型炉膛内描述湍流特征的参数,如湍动度,倾斜因子及平坦因子等,为热偏差成因及对策研究提供了依据。实验结果表明,在分隔屏区域,涡量场的分布和速度场一样也具有贴壁特征,小分隔屏的存在对其后的速度场及涡量场有明显的影响,由于翼型效应,右侧屏后出现了分离涡。     

燃煤电厂活性炭喷射脱汞的试验研究

源自燃煤电厂的汞排放已经受到全世界的广泛关注,采取主动措施对其进行控制已成为主要的汞减排手段之一.文献资料表明,燃煤电厂的飞灰对烟气中的汞有一定的吸附脱除作用,但脱除效果因煤种不同导致差异很大,而活性炭对汞有较好的吸附脱除效果.本文采用燃烧调整和优化(CMO)技术以及活性炭喷射(ACI)方法控制和脱除一台美国现役燃煤电厂锅炉(250MWe)燃用低汞和高汞含量煤时烟气中的汞,并对其空气预热器入口和静电除尘器出口烟气中的汞浓度同时使用安大略湿法(OHM)和半连续排放监控系统(SCEM)两种检测方法进行监测,计算了对总汞的脱除效率,得到了该锅炉烟气中的总汞浓度及其脱除率与活性炭喷射量的关系.     

恒壁温下矩形微通道层流热入口段的换热特性研究

热入口段对于微通道的换热有重要影响,而雷诺数Re对层流入口段的换热影响经常被忽略.据此,采用Fluent软件计算了恒壁温热边界条件下矩形微通道的换热性能,分析比较了不同Re数和不同宽高比对努谢尔数Nu的影响.结果表明:在入口区域,Re数对局部Nu数的影响不能忽略,当Re数小于125时,局部Nu数变化尤为明显;在充分发展后,Re数对Nu数的影响消失;矩形通道宽高比对局部Nu数的影响沿流动方向逐渐增大,在充分发展时达到最大值.此外计算了各工况下矩形通道的无量纲热入口段长度,发现在宽高比为3附近时,无量纲热入口段长度出现了最大值,该结果对微通道散热器优化设计具有一定的指导意义.     

用直接解法计算外掠后台阶层流流动

求解不可压流体耦合方程的直接解法（ＣＥＬＳ算法）在许多计算问题中体现了其优越性,多重网格法在加速数值计算的收敛速度方面也表现出了其有效性。作者将ＣＥＬＳ算法在多重网格下实施,对控制方程采用指数格式和虚拟时间步法进行离散,用原始变量对外掠后台阶的层流流动进行了数值计算。结果显示,外掠后台阶层流流动中,主涡,主涡下游的底部二次涡和上部二次涡开始出现的Ｒｅ数和位置均与Ａｒｍａｌｙ等人的实验数据符合良好,     

燃煤电厂汞排放对比试验研究

源自燃烧的汞排放是一个全球性问题,其中几乎一半左右的汞排放到达了北极圈.燃煤烟气中的汞以最基本的三种形式存在:元素汞(Hg0),氧化态汞(Hg2+)和颗粒态汞(HgP).本文选用一台美国现役燃煤电厂锅炉(250MW),在其空气预热器入口和静电除尘器出口烟气中的汞浓度进行了监测.烟气中的汞浓度同时使用安大略湿法(OHM或OH方法)和半连续排放监控系统(SCEM)两种检测方法进行监测,并对测试结果进行了分析比较.结果显示OHM和SCEM方法测得的总汞(零价汞与二价汞之和)浓度十分吻合,而零价汞或二价汞浓度存在较大差异.最后分析了两种测量方法测量结果差异产生的原因并建议对SCEM的现场采样方法应做进一步的研究.     

天然气再燃烧还原NO_X的数值模拟

燃烧过程排放的氮氧化物（ＮＯＸ） 气体是危害很大、很难处理的大气污染物．降低燃烧过程中的ＮＯＸ排放有两类方法：一是降低ＮＯＸ的原始形成，第二类是还原已形成的ＮＯＸ；在还原已形成的ＮＯＸ 方法中，再燃烧（即部分燃烧后期喷入燃烧） 是当今世界前景看好的低ＮＯＸ 控制技术，它是利用燃料分级形成还原性气氛迫使ＮＯＸ分解来降低ＮＯＸ 形成的燃烧方法．其中，天然气做为再燃烧料已成功用于商业，并在其它措施的基础上再降低ＮＯＸ５０％ ～７０％ ．叙述了以天然气做为再燃烧料的再燃烧原理和途径，重点论述了采用无限快反应速率模型，并假定模拟烟气为层流或湍流粘性系数为常数的湍流情况下，运用有限差分及多重网格方法，计算出了这一还原反应过程的浓度场，得到了较为合理的结果．     

天然气再燃料还原NOx的数值模拟

燃烧过程排放的氮氧化物气体是危害很大,很难处理的大气污染物。降低燃烧过程中的ＮＯｘ排放有两类方法：一是降低ＮＯｘ的原始形成,第二类是还原已形成的ＮＯｘ;在还原已形成的ＮＯｘ方法中,再燃烧是当今世界前景看好的低ＮＯｘ控制技术,它是利用燃料分级形成还原性所氛迫ｘ的分解来降低ＮＯｘ形成的燃烧方法。     

Vorticity Measurements Using a 6-Sensor Hot-Wire Probe in a Tangentially Fired Furnace

Vorticity, which represents the rotation of a fluid element, is an important characteristic of turbulence. Various methods have been used to measure vorticity. A hot-wire/hot-film anemometer (HWA) was used here to measure the vorticity in turbulent flows. The velocity components and their partial derivatives were simultaneously measured with a new 6-sensor hot-wire (HW) probe assuming ideal yaw and pitch factors with Jorgensen's expression and Taylor's hypothesis to analyze the data. The accurate 6-sensor hot-wire probe results for the velocity field were used to determine the velocity gradients and, therefore, the vorticity vector field. The data was measured in an isothermal model of a tangentially fired furnace. The experimental results in the tangentially fired furnace agree with numerical results.