有机固废热解气MILD燃烧的数值分析

热解气的MILD燃烧是有机固废高效转换利用的关键技术之一。与传统单组分气体相比,固废热解气组分复杂、热值低、燃烧稳定性差。为提高固废热解气的高效清洁利用,采用数值模拟的方法,研究了不同燃料、空气过剩系数和空气入口截面积对固废热解气燃烧特性的影响,以及MILD燃烧形成条件。研究结果表明:相比单一组分甲烷,固废热解气由于高氢气含量使燃烧过程超前,且峰值温度高,温度场分布不均匀;改变燃烧室进口的配风条件对燃烧过程具有明显的影响,随着过剩空气系数的减小,燃烧室内的峰值温度有所下降,整体温度水平上升,温度分布变得更为均匀,但同时高温区的范围也明显增大,导致出口处NO排放量增加;在较低的过剩空气系数下,空气入口截面积的减小可以降低燃烧室内的峰值温度,温度分布均匀性得到有效提高,出口处NO含量会降低到0.003%以下,从而实现固废热解气的MILD燃烧。     

碱木质素在溶剂/水混合体系中的解聚特性

为了研究杉木碱木质素在溶剂/水混合体系中的解聚特性,选取乙醇/水、乙酸乙酯/水、乙二醇/水以及纯水4种体系进行实验.从液相产物得率和总酚得率来看,以乙醇/水混合体系作为介质时杉木碱木质素的解聚效果最好,最优工艺条件为:温度300℃、反应时间30 min、转速500 r/min,甲酸镍用量10%,乙醇/水体积比40∶60,在该条件下,液相产物得率达73.88%,总酚得率达14.45%.液相产物经200℃一级闪蒸后,在500℃下热裂解,形成的源于木质素基本结构单元的单酚等化合物的种类最多,这样可以大大提高混合单酚的产量,尤其是富含寡聚物的蒸馏残余物经二次热解可部分断开甲基芳基醚键,形成一定量的邻苯二酚,这为液相产物的提质和利用指出了新的方向.     

基于元胞自动机的地铁火灾疏散动态分析

在元胞自动机基本模型基础上,结合地铁人员疏散特征,开发一种扩展元胞自动机模型。模型采用危险度的概念来反映人员对地理位置的认识,以及火情对主观选择的影响作用,并引入附加危险度来实现人与人,人与障碍物之间的摩擦和排斥效应,该附加危险度随乘客运动实时调整。根据人行特征,采用八方向运动规则,结合人员密度确定乘客疏散速度,体现快即是慢的疏散规律。通过站台和站厅两幅总危险度图的布置,模拟整个地铁建筑中人员的逃生过程,以广州地铁二号线某中间站为例,分析了乘客高峰期和非乘客高峰期,以及地铁环境正常运行状态和火灾紧急运行状态下的疏散动态特征。仿真结果显示进入紧急模式下,即使乘客满员,楼梯和闸机的疏散能力能够满足地铁疏散要求。当预警滞后或控制不动作时,逃生所需时间有明显增加,整个疏散通道上,楼梯和站厅检票闸机处形成两处瓶颈,而且闸机疏散能力明显不足。     

基于模糊神经网络的混沌优化算法在动力配煤中的应用

针对燃煤结焦过程的模糊性和非线性特点，采用模糊神经网络评估混煤的结焦特性，并用结焦倾向性指标作为动力配煤的约束条件．然后基于混沌优化算法在解空间的遍历性优势，以混煤煤价最低为目标，结合罚函数处理的约束条件方法，对电站动力配煤优化问题进行寻优．结果表明，模糊神经网络结合变尺度混沌算法对电站动力配煤问题具有相当好的实用性和适应性，它能在较短的时间内获得相对最优解，有利于对实时配煤进行在线监测．     

碱金属对生物质化学链气化过程的影响

在固定床上研究了碱金属对稻杆水蒸气气化和化学链气化过程的双重影响规律.实验发现:700℃下碱金属盐浸渍处理后生物质水蒸气气化产气率显著提高,H_2体积分数提高到56%~57%,而CO降低到13%左右,表明碱金属极大促进了焦的重整反应和水煤气反应,且原料中固有有机钾元素作用大于添加的无机钾;提高气化温度到900℃后,碱金属催化含氧官能团的二次裂解提高了CO产率,但催化水煤气反应同时消耗CO,两者相互竞争造成CO的产气呈现非线性特性.在5%碳酸钾浸渍浓度附近获得最高的CO、H_2综合含量和最高气化效率;相比于传统生物质水蒸气气化,添加载氧体后H_2产率得到了提升,钾修饰后的载氧体可明显提高H_2含量和产气率,750℃时H_2产气率都达到最大值0.82 m~3/kg,且气化效率达到75%;提高温度虽然增加了CO产率但H_2产率反而下降,分析认为钾修饰后的载氧体在高温下易于形成熔融硅酸钾盐,在阻塞载氧体表面的同时抑制焦和水蒸气反应.     

火电厂机组负荷优化调度软件系统的设计与实现

为满足火电厂节能降耗的内在需要,提出了厂级监控信息系统(SIS)平台下的机组负荷实时优化调度软件系统框架,实现了SIS和管理信息系统(M IS)的无缝集成和发电负荷自动分配.通过在线采集运行数据进行经济计算,实时拟合出各机组煤耗特性曲线,建立机组负荷分配的数学模型,在此基础上采用分层模糊遗传算法,实现了机组负荷的最优化调度.基于微软.NET Framework解决方案和Browser/Server多层架构设计思想,设计和实现了该实时优化调度软件系统.采用该软件进行负荷优化调度,可使全厂供电煤耗率比原来的值长制分配模式降低0.5 g/(kW.h)左右,有利于电厂的节能降耗.     

混合遗传算法在制粉系统优化中的应用

提出一种混合遗传算法对电站多煤种掺烧制粉系统的运行进行寻优.采用模糊神经网络评估混煤的结焦特性,利用径向基神经网络预测掺烧煤的煤粉细度和磨出口温度.在此基础上,以磨煤机安全性和炉内燃烧稳定性为约束,以混煤煤价和制粉单耗最低为目标进行遗传算法寻优,并采用组合结构基因加速运算.仿真结果表明,该算法对电站多煤种掺烧制粉系统的运行优化具有较好的实用性和适应性.     

混合遗传算法在多煤种掺烧电站制粉系统优化中的应用

电站制粉运行优化是一类多变量非线性时变系统,同时受到燃烧稳定性、磨的安全性、炉膛结焦等因素约束,且控制参数和约束条件之间相互耦合制约。本文将人工神经网络和遗传算法相结合形成混合优化算法,对电站多煤种掺烧制粉系统运行进行寻优。针对掺烧煤结焦的模糊性和非线性特征,采用模糊神经网络评估混煤的结焦特性,并利用径向基神经网络关联掺烧煤的煤粉细度和磨出口温度。以混煤煤价和制粉单耗最低为目标,采用组合结构基因加速寻优,其中煤种和掺混比率基因用于全局粗寻优, 运行参数基因用于制粉系统局部优化。考虑到参数基因维数大,在可行解空间内对浮点编码的10维变量进行均匀分割随机初始化,以保证搜索的稀疏性和初始群体的多样性。仿真结果表明,该算法对电站多煤种掺烧制粉系统运行问题具有相当好的实用性和适应性。     

基于铁基载氧体的稻秆水蒸气气化特性

在固定床管式炉中以氩气为介质,在添加水蒸气的条件下,对稻秆常规气化和化学链气化过程进行了研究,并对比了分析纯Fe2O3与赤铁矿的循环特性。研究结果表明:常规气化或者无水蒸气条件下的化学链气化效率均不高,水蒸气和氧载体的联合对气化过程存在显著的促进作用,二者的共同作用可以显著提高H2的产气率,碳转化率和气化效率均能达到80%左右;在温度为850℃,水蒸气泵转速为1. 2 r/min以及Fe2O3/C的摩尔比为0. 25时,产气率、气化效率和碳转化率达到较佳平衡;温度的提高可以促进气化反应,但容易导致氧载体失活; Fe2O3氧载体在气化过程中主要转化为Fe3O4,在多次循环反应后,氧载体的反应性能下降;与纯Fe2O3相比,赤铁矿在循环气化过程中表现为较好的稳定性。