基于改进炕洞构造形式的大花洞火炕热舒适度

为了解决普遍存在的炕面温度极不均匀,热舒适度差的问题。将火炕从进烟口到出烟口的整个炕体作为研究对象,利用VENT技术对大花洞火炕的烟气流场分布、涡流状况进行模拟分析,对其烟道进行优化设计,得出两种优化设计模型,明显改善了现状火炕的烟气流场分布,大幅减少了涡流区面积,使更大范围的烟道炕洞、炕面板能够接触到高温烟气进而吸蓄、存贮、释放烟气热量,大幅提升了火炕热舒适度,也为火炕的优化设计提供了一种新的技术方法。     

中国传统火炕非均质设计与性能优化

针对中国传统火炕（Heated Kang）设计不合理导致的炕面温度不均、热舒适性差、热效率低等问题，提出了一种传统火炕的非均质设计方法. 为更好地揭示新型火炕设计原理与分析火炕热均衡性、热舒适性等性能，通过CFD模拟平台建模，研究火炕的竖洞率（竖洞区域占火炕整体区域的比例）、炕板蓄热层厚度以及入口烟气温度、出入口相对位置等关键参数对炕板表面温度均衡度的影响. 结果表明，竖洞率为83%，炕板蓄热层厚度为80-50-20 mm（Ⅰ区80 mm， Ⅱ区50 mm，Ⅲ区20 mm），入口烟气温度为275 ℃，出入口形式为倒卷帘时炕面温度最为均匀，此时炕面温度标准差为5.6 ℃，而且具有较高的平均温度，为36.4 ℃. 通过采用内部结构非均质设计方法，火炕的表面热均衡性显著提高50%. 倒卷帘形式的出入口相对位置在优化炕面温度均匀性的同时，显著提高炕面最低温度9.1℃. 该研究结果为传统火炕节能、提高热效率提供新思路，对传统火炕的创新改进具有重要指导意义.     

增加集热器的火墙式火炕节能实验研究

目的研究现有火墙式火炕基础上增加集热器的火墙式低碳节能火炕,改善农村的环境,解决北方农村冬季采暖现状.方法分别将集热器放置于火炕和火墙内,测量实验数据.结果通过对炕面温度、火炕烟道温度、室内温度、集热器进出口水温等参数的测试,分析集热器与烟气或火焰换热的主要方式,分析增加了集热器的火墙式火炕降低炕前端过热温度、改善炕面受热不均、提高室内热舒适度以及增强火炕自身蓄热能力的节能特性,并与现有的火墙式火炕进行综合分析对比.增加集热器的火墙式火炕前端温度较普通的火墙式火炕降低了20℃,炕表面平均温度降低了8℃,室内温度升高了2℃,停火后增加集热器的火墙式火炕在12 h后将恢复室温,相同条件下比火墙式火炕延长2 h.结论新型的增加集热器的火墙式火炕具有炕面温度均匀、蓄热能力强、室内舒适度增加等特性,在节能环保领域具有重要的应用和推广价值.     

太阳能辅助火炕供暖系统热工性能

目的研究毛细管网型太阳能辅助火炕供暖系统的热工性能和效果.提出利用毛细管网型火炕的供暖模式,提高炕面的舒适性.方法利用数值模拟和实验测试两种手段分析两个对比房间的炕面温度和室内温度的变化趋势和规律.结果测试数据显示普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,炕面温差大于20℃,而采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为51.34℃、38.26℃、33.79℃,普通室内房间平均温度为12.2℃,太阳能辅热火炕房间室内平均温度为18.5℃,比普通房间室内平均温度高6.3℃.结论毛细管网末端热惯性小,运行时室内温度迅速升高,炕面的温度分布比普通火炕均匀,可依据主观意愿实时改善室内热环境,辅助火炕运行时有效地改善了农居室内及炕面的热舒适性.     

农村传统火炕内置换热器后的热工性能

为研究农村传统火炕炕面温度的不平衡性,采用实测和模拟的方法研究不加和加换热器之后火炕炕面在一段时间内温度的波动情况、加换热器之后炕面舒适性的改善和火炕在内置换热器后功能上的优势.运用理论数学模型和实测数据拟合的数学模型,采用VB可视化编程语言模拟出炕面在一段时间内的逐时温度以及换热器提供的热水温度,模拟结果与实测部分结果作对照.研究结果表明,火炕内加换热器之后,其热工性能发生了变化,炕头温度过高的现象得到明显改善,炕面温度分布与未加之前更加均匀;同时通过内置换热器能提供一定温度的热水,不仅有效利用了烟气热量,提高了火炕的热舒适性,还为集成采暖系统打下了良好的基础.     

顶棚烟道对隧道火灾烟流蔓延作用的数值分析

为了解发生火灾后,顶棚设有烟道的隧道结构对人员逃生是否有利,采用火灾动力学数值模拟软件FDS,对热释放速率为20MW的中等火灾规模进行模拟,着重分析了烟道设置以及烟道口处排风风速变化时的烟气蔓延和温度分布情况.结果表明:在现有的隧道顶部加烟道将提高整个隧道顶部的烟气浓度,内侧烟气浓度从40mg/m3提高到120mg/m3,外侧提高到100mg/m3;烟道口处设排风可加速烟气进入烟道,使得离火灾发生位置最近的两个烟道口外侧的烟气浓度和温度大大降低,提高了人员逃生的安全系数;当排风风速为2.5m/s时,300s后排风口外侧的CO含量开始趋于常数且低于13×10-6(体积分数),该浓度下人员可顺利逃生,同时可使得火灾发生时消防人员可从上、下游两个方向对火灾进行扑救;该种隧道结构下发生火灾时必须保证只有2个烟道口处于开启状态.     

顶棚烟道对隧道火灾烟流场和温度场影响的分析

基于一种顶棚设有烟道的新型隧道结构,采用FDS软件,对该隧道内发生火灾时的烟气蔓延和温度分布进行模拟分析,并与常规隧道进行比较。结果表明：烟道的设置降低了人员逃生的相对长度,但使得位于火源点2端烟道口内外侧的隧道顶部烟气浓度均有所增高;烟道口处设有一定的排风时,可加速烟气进入烟道从而排出的速度,使得2端烟道口外侧的烟气浓度和温度大大降低,提高了人员逃生的安全系数,也使得火灾发生时消防人员可从上、下游两个方向对火灾进行扑救。该种隧道结构为人员逃生、消防人员对火灾的扑救、隧道结构的维护提供了一种新的方式。     

600MW机组锅炉省煤器出口后包覆管磨损分析

采用三维模型对600 MW锅炉内部气固两相流场进行模拟,研究锅炉烟道烟气流场分布、飞灰运动和浓度分布等因素对烟道尾部锅炉管束的磨损的影响.根据模拟分析的结果,提出相应的防磨优化措施.研究结果表明,受附壁效应的影响,后包覆管处靠近后墙和侧墙的烟气中飞灰浓度较大,同时,由于烟道尾部气流通道变窄,气流速度增大,使颗粒在后包覆管上碰撞速度增大,管束上方气流速度最大值达到15 m/s,而颗粒在管束上碰撞最大速度也超过10 m/s,因此,引起后包覆管处磨损速率较大,第1层管束较大面积内磨损速率达到1 mm/a,最大值达到3 mm/a.     

太阳能炕的蓄热特性研究及其对睡眠热舒适度的影响

结合北方传统火炕的特点,建立了与太阳能热水系统结合的太阳能炕理论模型,并搭建太阳能炕系统实验台,进行了实验测试,模拟计算结果与实验测试结果吻合较好.依据通过实验验证的模型,采用合肥实测的气象数据,分析了太阳能炕系统在冬天工作时对睡眠热舒适度和室内热环境的影响.结果显示:在室外平均温度0℃左右和炕面温度不超过35℃的条件下,室内空气温度维持在8～15℃之间,在晚上21点太阳能热水系统对炕停止加热后,人所处的睡眠环境能保持在28.5～34℃的热舒适温度区间,太阳能贡献率为34.5%.     

锅炉转向室烟气调节屏的调节性能与优化设计

为解决锅炉尾部烟道中烟气气流分布不均匀性问题,在锅炉转向室内增设烟气调节屏,并通过数值计算和采用粒子图像测速仪（PIV）测量的方法对烟气调节屏的调节性能进行优化.在锅炉转向室内优化设计出3种不同的烟气调节屏装置,并引用不均匀系数和速度偏差系数定量评定烟道内流场的均匀性,结果显示增设烟气调节装置后气流场均匀程度明显变优....     

125 MW 机组热力系统改造对整机热经济性的影响

介绍了125MW机组的概况，提出在125MW机组热力系统中增设烟气加热器的改造方案，运用等效焓降法对机组热经济性进行分析、计算，并对结果进行比较，说明该改造方案可提高电厂循环效率，还可显著降低锅炉排烟温度，有利于除尘器的运行和减少烟尘排放量。为火力发电厂技术改造提供了依据。     

水帘柜对地下工程火灾的消烟降温性能分析

为研究地下工程火灾时内部消烟降温新技术,使用装置结构简单、清洁水利用效率高的改进型水帘柜对火灾烟气进行处理,通过设置水旋清洗段和吸附净化段以提高对烟气的消烟降温效果。运用相似准则建立小比例模型实验台,研究不同火源热释放速率下烟气经水帘柜处理后的温度变化、能量耗散和能见度变化。实验结果如下:火源热释放速率越大,水帘柜对烟气的降温效果越明显;烟气经水帘柜壁面散失的热量占主要部分;水帘柜对火场能见度提升具有显著效果,且能见度提升与火源的热释放速率呈负相关。     

烧结镁砂煅烧竖炉内气固传热特性数值分析

以年产5×10⁴ t烧结镁砂竖炉为研究对象,基于多孔介质理论,建立竖炉内三维稳态气固流动传热模型,并模拟研究竖炉热工参数对床层内气固传热过程的影响.研究结果表明:冷却风流量每增加10%,出口烟气温度降低50℃,出口球团温度降低80℃;冷却段长度每增加5%,出口球团温度降低25℃.以竖炉出口烟气温度和球团温度为优化目标函数,得到竖炉最适宜结构和操作参数,即煅烧风流量为2 606.67 m³/h,冷却风流量为2 203.34 m³/h,预热煅烧段长度为6.64 m,冷却段长度为11.70 m.在此竖炉运行工况下,出口球团温度为288.75℃,出口烟气温度为414.32℃.     

一种新型高效燃气灶的设计与研究

介绍了一种新型的具有多孔陶瓷蓄热结构的新型高效燃气灶,其技术特点是：嵌入式燃烧方式,减少了烟气带走的余热,并使烟气从燃烧室内部的环形孔排入烟气回收室预热空气;在燃烧室内设置了具有多孔陶瓷的蓄热装置,保存了一部分余热.将其与传统燃气灶进行了数值分析与试验测试对比,研究结果表明,新型商用燃气灶平均热效率为47%～60%,而传统商用燃气灶仅为37%～50%;具有多孔陶瓷蓄热结构的高效燃气灶,天然气流量与热效率呈单调递减关系.     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响.以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体(O2/N2)在3种不同氧气体积百分数(21％,23％,27％)工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟.模拟得到3种工况下:炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度.模拟结果表明:随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率.     

SW型烟气净化器纯水水浴脱硫实验研究

采用SW型烟气净化器模型，在不加脱硫剂的情况下，探讨了影响净化器纯水水浴脱硫效率的主要因素。实验结果表明：在影响脱硫效率的诸因素中，烟气喷管在水中的插入深度为最显著因子，烟气中的二氧化硫浓度为次显著因子，喷管风速则为较显著因子。     

基于响应曲面法研究喷淋塔的脱硫效率

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,利用响应曲面法(RSM)对喷淋塔的脱硫效率进行了实验研究,得到喷淋塔脱硫效率的预测模型.计算结果表明,通过该预测模型可以很好地描述脱硫效率与浆液pH值、液气比(质量比)、烟气温度和烟气速度等重要操作参数之间的关系,R-Sq值达到0.964.因素分析表明,液气比对脱硫效率的影响最大,同时液气比和浆液pH值以及液气比和烟气速度的交互作用均对脱硫效率有重要的影响.利用得到的改进预测模型可以计算喷淋塔的脱硫效率.     

提高炼油企业常减压装置加热炉热效率的有效途经

从提高加热炉热效率出发,针对炼油企业常减压装置加热炉的生产情况,通过对加热炉的烟气氧含量即过剩空气系数的控制以及排烟状况调查,经过分析并对照生产实际,找出了影响加热炉热效率的可能因素,对提高加热炉热效率的有效途径进行了探讨.