基于机理和子空间辨识的煤气混合过程集成建模

针对煤气混合过程特点,建立了基于机理和子空间辨识的集成模型.首先在分析生产工艺和数据基础上,利用蝶阀流量公式建立高炉煤气和焦炉煤气流量机理模型;然后以高炉管道2#阀和焦炉管2#阀开度、高炉煤气和焦炉煤气气源压力为输入,混合煤气压力为输出,建立4输入1输出子空间辨识模型;最后分析各子模型特点,将两种模型进行集成.仿真结果表明,所建立的模型能够有效地反映煤气混合过程的动态特性,为煤气混合过程控制提供可靠的模型基础.     

基于机理和子空间辨识的煤气混合过程集成建模

针对煤气混合过程特点，建立了基于机理和子空间辨识的集成模型.首先在分析生产工艺和数据基础上，利用蝶阀流量公式建立高炉煤气和焦炉煤气流量机理模型；然后以高炉管道2#阀和焦炉管2#阀开度、高炉煤气和焦炉煤气气源压力为输入，混合煤气压力为输出，建立4输入1输出子空间辨识模型；最后分析各子模型特点，将两种模型进行集成.仿真结果表明，所建立的模型能够有效地反映煤气混合过程的动态特性，为煤气混合过程控制提供可靠的模型基础.     

煤气混合加压过程的智能解耦控制方法与应用

针对煤气混合加压过程的特点，提出一种融合模糊控制和专家控制的煤气混合智能解耦控制方法。热值压力解耦控制回路以热值为主要控制目标，通过模糊专家解耦控制策略和蝶阀组控制策略，保证混合煤气热值满足要求，同时稳定加压机前的压力；压力控制回路通过前馈和反馈专家控制器，使混合煤气压力跟踪给定值。实际运行结果验证了控制策略的有效性，煤气热值和压力误差均在设定值的5％之内。     

焦炉混合煤气流量检测分析

本文介绍了焦炉混合煤气流量的测量方法,并根据焦炉的特殊情况分析了混合煤气的密度对其流量的影响。据此提出了密度补偿,提高混合煤气的检测精度,控制炉温,对于提高焦炭质量起到了良好的作用。     

煤气混合过程热值与压力的模糊补偿解耦控制

针对煤气混合过程的强耦合、强干扰和非线性等特点,提出一种将模糊控制和补偿解耦相结合的控制方法。首先,根据混合煤气热值和压力控制精度的不同要求,分别设计模糊控制器对热值和压力进行控制;然后,通过分析热值和压力之间的耦合关系,利用补偿解耦控制器对它们之间的耦合影响进行补偿,并结合生产过程中积累的操作经验,设计一种模糊补偿解耦策略,实现混合煤气热值和压力的解耦;最后,针对煤气混合过程中的特殊工况建立专家控制器,对蝶阀的非线性特性采用专家规则修正阀位增量。研究结果表明:混合煤气热值和压力的波动能稳定在较小的范围之内,同时具有较强的抗干扰能力。     

煤气混合流量配比、热值串级调节DCS控制系统

太钢煤气混合流量配比和热值串级调节DCS控制系统，采用混合煤气流量比值与计算热值相结合的调节方式，有效地实现了混合煤气压力，热值的稳定，本文介绍了该系统的调节原理，控制方法及控制效果。     

用GJH混合燃烧器在石灰回转窑上掺烧高炉煤气的设计研究

本文介绍了在高温石灰回转窑上用GJH混合燃烧器掺烧低热值高炉煤气的原理、设计及运行结果,说明了在高温工业炉窑上采用低热值煤气是可行的,成功的,为高炉煤气的应用开辟了新领域.     

浅谈鲁齐加压气化炉异常工况的处理措施

鲁齐加压气化生产城市煤气工艺中,高压蒸汽和氧气混合作为气化剂,气化剂和块煤在气化炉中发生反应产生粗煤气,粗煤气经喷淋冷却洗涤器洗涤后,再经过废热锅炉换热,温度降至183℃后,粗煤气送往净化工段完成冷却、脱硫、脱炭工艺后变成净煤气.     

用GJH混合燃料器在石灰回转窑上掺烧高炉煤气的设计研究

本介绍了在高温石灰回转窑上用GJH混合燃烧器掺烧低热值高炉煤气的、设计及运行结果，说明了在高温工业炉窑上采用低热值煤气是可行的，成功的，为高炉煤气的应用开辟了新领域。     

科技荟萃

柴油与煤气混合的内燃机燃料法国雷诺汽车公司对柴油发动机稍加改进,使之可以烧一种柴油～煤气混合燃料。用这种混合燃料可以节约柴油66～75％,这对柴油机的燃料构成是一个重大改进。     

柴达木盆地三湖坳陷浅层生物气成藏模式分析

柴达木盆地三湖地区第四系浅层生物气一直被认为完全是由第四系腐殖型有机质生成的.最新研究结果表明:(1)第四系生物气藏探明储量与源岩条件之间不匹配;(2)高分辨率地震剖面特征表明三湖坳陷气田区域第四系发育了大量的气烟囱;(3)生物气组分特征表明有热成因气混入的可能性;(4)乙烷等重烃气碳同位素特征表明三湖坳陷第四系气藏有腐泥型生物气混入;(5)三湖坳陷上第三系狮子沟组发育偏腐泥型有机质.笔者认为第四系浅层生物气藏的形成机理比较复杂,包括“下生上储”和“自生自储”两种模式,第四系的浅生物气由上第三系狮子沟组生物气与第四系生物气混合而成.     

混氢天然气输气站场泄漏扩散数值模拟

将氢气混入天然气管网是目前世界上实现氢气大规模输送的最有效方式。氢气爆炸极限为4.0%～75.6%,上下限范围宽,且分子直径比甲烷小,极易泄漏,给输气站场带来很大隐患。针对多组分物系混氢天然气的泄漏,基于修正的二元扩散系数及热力学因子计算方法,计算了混氢天然气三物系Fick扩散系数矩阵,用来描述混氢天然气中各组分分子间相互运动的传质过程,以FLUENT为平台进行了CFD数值模拟分析,研究发现,混氢天然气泄漏后其扩散受到障碍物及风速等因素的影响;同体积混氢天然气与不含氢天然气泄漏,混氢天然气爆炸下限扩散半径更小;较低含氢量的混氢天然气泄漏后氢气组分爆炸区域仅限于泄漏点附近。研究结果可为站场内发生混氢天然气泄漏扩散提供预警和防护指导。     

甲烷氧化菌对煤吸附甲烷的氧化特性

在煤样中加入甲烷氧化菌AEM1235菌悬液,充入CH4或CH4与O2的混合气体进行等温吸附实验以测定甲烷氧化菌对CH4的氧化能力.在两种充气条件下的吸附与脱吸附实验结果均显示出气体中CH4量显著减少和CO2增加的变化.在充气5.0 MPa、添加菌液量为18.75%条件下,充CH4气体、CH4与O2的混合气体时的CH4减少量分别可达其饱和吸附量的121.18%和244.39%,表明在高压、缺氧或充氧的条件下甲烷氧化菌对煤样中吸附的CH4均具有吸收和氧化的作用,这种作用随菌量增加或压力升高而加强,并且有O2存在可以促进甲烷氧化细菌对CH4的吸收和利用.该结果表明在地下煤层的高压和缺氧的条件下甲烷氧化细菌仍然具有较强的吸收和氧化煤层中结合态CH4的能力.     

流程参数对丙烷预冷混合制冷剂循环损失的影响

在丙烷预冷的混合制冷剂循环液化流程热力分析的基础上,对流程进行分析,并分析了流程中天然气压力、丙烷预冷后天然气的温度、制冷剂进入压缩机时的温度和压力及制冷剂压缩机排气压力对流程各设备损失的影响.分析表明,压缩机的损失占整个流程损失的一半.提高天然气的压力、混合制冷剂压缩机进气温度、混合制冷剂压缩机进排气压力,降低预冷后天然气温度,均可降低整个流程的损失.     

丙烷预冷混合制冷剂液化流程中原料气与制冷剂匹配研究

针对高、中、低3种压力和2种成分组合而成的6种原料天然气,利用Aspen HYSYS流程模拟软件对丙烷预冷混合制冷剂液化流程(PPMR)进行了模拟研究,考虑了混合制冷剂高低压变化、混合制冷剂组分改变,从中获得了制冷剂组分与原料天然气Cp-T热力性质以及混合制冷剂高低压之间的相互关系.混合制冷剂组分的选择依赖于原料天然气Cp-T热力性质,而混合制冷剂高低压会影响制冷剂组分和流量.6种原料天然气在不同混合制冷剂高低压下的PPMR流程比功耗的比较结果表明:原料天然气的Cp-T性质是决定整个PPMR流程的功耗高低的关键因素,而混合制冷剂组分和高低压对系统功耗影响较弱.对于某一固定原料气,混合制冷剂的组分和高低压应当根据原料天然气进行合理选取以避免不必要的能耗增加.     

CF3I混合气体比例及放电参数分析

CF_3I气体是一种极具潜力的SF_6替代气体。为研究CF_3I混合气体的最佳比例及电气特性,首先根据CF_3I气体饱和蒸气压方程计算其液化条件,采用两项近似的Boltzmann方程求解三种CF_3I混合气体在不同混合比下的电子能量分布及电离和吸附系数,并计算混合气体的折合有效击穿场强及协同效应指数。结果表明:三种混合气体的绝缘强度都随CF_3I气体比例增加而增加,但混合气体的适用范围会随CF_3I比例增加而减小;在相同混合比例时,CF_3I-CF_4及CF_3I-N_2混合气体的绝缘能力较强,CF_3I-CO_2的协同系数更高,电场均匀度对CF_3I-N_2及CF_3I-CO_2的绝缘能力的影响相对较小。综合考虑,N_2更适合作为CF_3I的缓冲气体,15%～30%CF_3I比例的混合气体有较高的实际应用价值。     

驱动力对瓦斯气体水合物成核诱导时间的影响

为探寻多组分瓦斯混合气体水合物成核分布规律,依据Sloan水合物相平衡软件计算驱动力,运用可视化实验装置开展不同驱动对多组分瓦斯混合气体水合物成核诱导时间的影响。当多组分瓦斯混合气体G,和G,分别在20、18和16℃的温度时,测定瓦斯水合物的成核诱导时间。结果表明：多组分瓦斯混合气水合物生成的诱导时间随反应体系驱动力的增大而缩短,且呈指数趋势减小;多组分瓦斯混合气中重烃的含量会影响水合物的含气量,且在相同的实验条件下混合气中的重烃含量越高,水合物的含气量越高;多组分瓦斯混合气水合物诱导时间还受到气体组分浓度的影响,其中重烃的浓度越高,水合物生成的诱导时间就越短。驱动力的变化对重烃含量较高的混合气水合物生成诱导时间影响较小。     

Evolution of the CBM reservoir-forming dynamic system with mixed secondary biogenic and thermogenic gases in the Huainan Coalfield,China

The secondary biogenic gas is an important original type of the coalbed methane (CBM) in China. Based on the analyses of sedimentary and burial history of the Permian coal-bearing strata, combined with thermal history and gas generation process of coals, the CBM reservoir-forming dynamic system with mixed secondary biogenic and thermogenic gases in the Huainan Coalfield is subdivided into four evolutionary stages as follows: (i) shallowly-buried peat and early biogenic gas stage; (ii) deeply buried coal seams and thermogenic gas stage; (iii) exhumation of coal-bearing strata and adsorbed gas lost stage; and (iv) re-buried coal-bearing strata and secondary biogenic gas supplement stage. The Huainan CBM reservoir-forming model has the features of the basin-centered gas accumulation. The evolution of the reservoir-forming dynamic system proves that the thermogenic gas is not the main gas source for the Huainan CBM reservoir. Only the secondary biogenic gases as an additional source replenish into the coal bed after basin-uplift, erosional unroofing and subsequent scattering of thermogenic gases. Then this kind of mixed CBM reservoirs can be formed under suitable conditions.     

柴油机的低温起动

低温下粘附在柴油机各摩擦副之间的机油就会产生很大的阻力,而铅蓄电池容量下降,起动功率低,压缩空气在压缩行程中通过间隙泄漏的时间长、泄漏量多等使柴油机启动困难．通过一是提高柴油机的起动转速,从而可减少压缩行程过程中混合气泄漏造成的混合气压力的下降和减少混合气热量的散发时间;二是提高可燃混合气的温度;三是降低可燃混合气起动时的可着火温度,使之在低温下启动．     

板翅式换热器物流分配对天然气液化性能的影响

板翅式换热器入口物流分配不均是造成换热效能降低的主要因素之一,对天然气液化装置稳定和高效的运行产生不利的影响。针对氮气膨胀和混合制冷剂两种天然气液化工艺,分别研究原料气、氮气制冷剂和混合制冷剂物流分配不均对换热器参数和液化工艺性能的影响,得到换热器入口物流分配不均匀度STD(standard deviation,均方差)的临界值,为换热器的选型和天然气液化工艺的设计提供依据。结果表明:相同STD值下,天然气液化性能受不同物流分配不均影响程度大小依次为氮气制冷剂、混合制冷剂和原料气;倾斜严重影响混合制冷剂的分配及换热效果,倾斜角度由0°增加至20°时,液相STD值由1.3增至3.9,天然气液化率从92.8%降至69.4%;为满足天然气液化率在90%以上,原料气、氮气制冷剂及混合制冷剂物流分配的临界STD值分别为8.3、2.8、4.5(液相),混合制冷剂倾斜工况临界STD值为1.5(液相),对应倾斜角度为1.6°。