2017年第32卷第11期文章目次

1

郑晓峰

2017, 32(11).

[摘要](220) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](43)

摘要:

2 基于PIDNN的二次再热机组汽温控制策略研究

阳光 , 黄焕袍 , 刘梦琼

2017, 32(11).

[摘要](308) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](37)

摘要:
采用二次再热技术能有效提高煤电机组效率，但汽温系统之间的耦合更加严重，传统PID控制难以取得满意控制效果。PID神经元网络（PIDNN）能够通过在线学习修改网络权值达到解耦目的，有效提高控制系统性能。本文通过辨识得到了二次再热机组主再热汽温对象模型，设计了基于PIDNN的汽温解耦控制系统，并进行了仿真验证。

3 分布式能源站燃气锅炉预测控制器设计与仿真

钱虹

2017, 32(11):1-7.

[摘要](245) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](53)

摘要:
本文以天然气分布式能源站输入侧燃气锅炉出口蒸汽压力控制为研究对象，针对其大滞后性、大惯性的对象特性，提出了一种基于非参数模型含纯时延的动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control，DMC)算法，将该算法运用到能源站输入侧蒸汽压力控制系统中，由MATLAB仿真表明，采用预测控制的蒸汽压力控制系统的稳定性，适应性，鲁棒性以及抗干扰性均优于传统PID控制，蒸汽压力的控制品质得到很大提升，证明可以设计适用于天然气分布式能源站输入侧燃气锅炉出口蒸汽压力控制。

4 基于神经网络的流动预测模型研究

赵超 , 李佳威 , 伍耐明

2017, 32(11):8-13.

[摘要](281) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](49)

摘要:
以S形进气道为研究对象的主动流动控制研究中，流场状况分析对控制器的设计起到至关重要的作用，而在实时控制中，显然不可能通过流场的数值模拟获得流场分布情况。本文从神经网络模型辨识理论出发，结合进气道流场的数值模拟和实验采集数据，对神经网络进行训练和验证，建立了不同来流马赫数下进气道沿程壁面静压的预测模型，证明了从辨识理论出发建立流场模型的可行性，为流场状况的实时获取提供了可靠易行的方法。

5 波纹板强化换热装置中带水膜饱和烟气对流传热的实验研究

郭勇超 , 周少基 , 曾璐璐 , 刘法球 , 唐秋平

2017, 32(11):13-18.

[摘要](197) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](30)

摘要:
为了探讨糖厂烟道气水膜除尘耦合换热技术的可行性，建立了带水膜湿烟气与空气之间的换热实验装置，进行带水膜湿烟气的对流传热实验研究。在该换热装置中，烟气在矩形通道中流动并喷入雾化热水，通过换热面加热另一侧的空气，同时，在烟气侧通道安装波纹板强化单元，以强化热质传递。实验确定最佳液气比，通过改变波纹板峰高、波纹段高、段数及烟气流速，研究带水膜饱和烟气的对流传热系数。结果表明：饱和烟气对空气的换热量显著；最佳液气比为3.3~4.2 L/m3；烟气流速和波纹板添加段数的增加显著增大对流传热系数。回归了最佳液气比下的传热准则关联式。

6 基于PLIF测试技术的壁面附近火焰OH自由基行为的研究

冯耀勋

2017, 32(11):19-25.

[摘要](704) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](33)

摘要:
本研究利用OH-PLIF技术在狭缝火焰实验台上测量不同壁面条件下壁面附近处火焰OH浓度分布情况，分析了贴壁处自由基浓度的变化趋势。实验结果表明，随着壁面温度的升高及两测试板间距的减小，贴壁处的OH浓度下降趋势顺序分别为：不锈钢、硅以及氧化锆陶瓷，这主要是因为不同材料对OH消耗速度不同。对比三种材料的熄火距离，可以发现壁面附近OH浓度下降趋势越快，火焰越不稳定，熄火距离越大。壁面附近的OH浓度下降趋势是决定熄火间距的关键因素。

7 叶片热障涂层结构内的非定常传热效应

陈华梅 , 陈榴 , 戴韧

2017, 32(11):26-32.

[摘要](231) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](48)

摘要:
在热冲击与脉动热流边界条件下，应用数值方法，求解一维非傅立叶导热方程，分析双层结构热障涂层内的一维非定常传热特性。计算模型引入壁面曲率修正，考虑了涡轮叶片表面的型线曲率影响。分析结果表明，涂层材料热松弛时间的长短是瞬态传热特性的决定因素。边界受瞬态冲击热流条件下，涂层内的温度分布在10倍的松弛时间后达到平衡分布。边界热流脉动周期与松弛时间相当时，涂层内热流出现了波状传输，热障涂层内的温度呈波状分布。非傅立叶导热方程预测的温度交变厚度大于抛物型方程预测的厚度，显示了高频热流作用下，涂层材料可能发生疲劳破坏。叶片表面的的凸形曲率以指数率形式，增强了涂层内温度波幅度，解释了叶片前缘等处涂层易出现裂纹的现象。

8 多级离心泵叶轮相位交错对转子受力变化影响的研究

石建伟 , 金永鑫 , 宋文武 , 符杰 , 魏立超

2017, 32(11):33-40.

[摘要](268) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](56)

摘要:
本文以一六级多级离心泵为模型，设计A、B、C、D四组不同的交错方案，A为叶轮相位不交错、 B为叶轮相位交错一个流道相位的1/2、C为叶轮相位交错一个流道的1/(Z-1)、D为叶轮相位交错一个导叶流道的1/(Z-1)(其中Z叶轮为叶片数)。通过四组方案对多级离心泵的三维全流场进行数值分析，得到不同叶轮交错方案在不同工况条件下流场对机械部件的荷载变化。分析结果表明：叶轮相位交错使转子的径向力矢量分布向轴心集中；叶轮相位交错结构可以有效地减小转子受到的径向力，使转子运行稳定性得到提高；叶轮相位交错会造成不同工况下的转子受力波动幅值和成分发生改变；在设计工况下数值计算轴向力绝对值要高于理论计算的结果

9 燃烧模型在NexGen燃烧器出口流场模拟中的应用

白杰 , 尹莉萍 , 贾惟

2017, 32(11):41-47.

[摘要](326) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](44)

摘要:
通过求解三维定常雷诺平均的N-S方程，对NexGen燃烧器的出口流场进行数值模拟。首先，利用冷态流场的实验数据验证燃烧器几何模型和数值计算方法的有效性。然后，在计算中分别选取火焰面模型、混合分数PDF模型和涡耗散模型三种燃烧模型，比较燃烧模型对燃烧器出口流场模拟结果的影响。研究结果表明，燃烧模型对NexGen燃烧器出口的速度场、火焰形状和热流密度分布基本没有影响，但是对火焰长度、火焰最高温度、最高热流密度及校准面上温度分布和温度值有较大影响。相比火焰面模型和涡耗散模型，混合分数PDF模型的计算结果与实验结果吻合较好，可以为防火试验方案设计提供参考。

10 涡轮叶片尾缘端部冲击流动与换热特性研究

郑杰 , 张雅荣 , 窦益华 , 曹银萍

2017, 32(11):48-54.

[摘要](208) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](49)

摘要:
针对涡轮叶片尾缘吸力面热应力集中，容易造成叶片尾部烧毁的现象，提出端部冲击扰流柱结构，采用Realizable k-ε湍流模型和增强壁面函数分析涡轮叶片尾缘内部流场和吸力面换热特性，研究不同冲击孔与扰流柱排列方式的影响，揭示端部冲击扰流柱结构的流场与换热机理。研究表明，端部冲击扰流柱结构对于改善吸力面的换热效果要优于中间冲击扰流柱结构，对端壁的换热有显著提高；各表面平均换热系数均随着压比的增大而增大，顺排结构时，冲击孔换热最强，扰流柱换热次之；叉排结构时，冲击孔换热最强，隔板迎风换热次之；近距离冲击，顺排的综合效果优于其它几种结构，而远距离冲击，叉排的综合效果最好，其吸力面温度分布较均匀。

11 气体停留时间对流化床褐煤热解产物的影响

陈一凡 , 唐健 , 王勤辉 , 贾鑫 , 俞利锋 , 骆仲泱

2017, 32(11):62-67.

[摘要](266) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](41)

摘要:
在小型流化床热解反应器上，以小龙潭褐煤为热解原料，通过控制二次热解段尺寸和加热条件，研究不同热解温度（500-800℃）和热解气停留时间（5.5-18.7s）对煤热解挥发产物产率及组分的影响。通过增加管径和长度控制气体停留时间的增加，在各个温度下，均会出现焦油产率的下降，气体产率的上升，焦油气相二次反应更为明显。焦油中轻质组分的含量增加，其中苯、二甲苯及多环芳烃含量在较长停留时间下的增加明显，酚类及脂肪烃含量有所下降。焦油发生裂解、缩聚、加氢等二次反应，CO2、CO等主要煤气组分均有所上升，并随温度的升高更为明显。

12 煤泥循环流化床锅炉NOx排放特性研究

侯志鹏 , 肖凯华 , 俞志鹏 , 刘建国

2017, 32(11):68-72.

[摘要](249) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](46)

摘要:
煤泥循环流化床处理技术有很大发展前途，但面对日渐严格的污染物排放标准，其固有的优势NOx排放浓度低受到挑战。为有针对性地进行CFB(循环流化床锅炉)锅炉设计以及优化锅炉运行参数，需了解煤泥CFB燃烧NOx排放特性及其影响因素。本文通过对一台20t煤泥循环流化床锅炉进行了相应的测试分析，得到了NOx排放浓度随床温、氧量的变化规律。研究结果表明，在一定运行参数范围内，NOx排放浓度随下料层床温升高而增大，随氧量升高而增大。

13 75t/h循环流化床锅炉烟气再循环改造及试验研究

郭佳明? , 张光学 , 池作和 , 王进卿

2017, 32(11):73-77.

[摘要](330) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](42)

摘要:
对某热电厂75t/h循环流化床锅炉进行烟气再循环技术改造，改造后的现场试验结果表明：随烟气再循环率从0增大到23%，炉膛料层、过渡区温度分别下降42℃和27℃，炉膛出口温度降低13℃，NOX排放量由451mg/Nm3降至325mg/Nm3，脱硝效率为27.9%；尾部烟道出口烟气温度逐渐升高，氧量虽逐渐下降但趋势减小。本试验验证了循环流化床锅炉采用烟气再循环技术降低料层温度及氮氧化物排放是切实可行的。

14 燃煤电厂300MW机组循环水系统运行优化研究

王奔 , 司风琪 , 刘海军

2017, 32(11):78-85.

[摘要](273) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](63)

摘要:
以某燃煤电厂2×300MW机组循环水系统为研究对象，充分考虑外界环境因素，基于循环水泵运行优化理论建立了冷却塔、凝汽器与汽轮机低压缸耦合的冷端优化数学模型。基于麦克尔焓差理论建立冷却塔热力计算模型并给出冷却塔出塔水温的计算方法，研究了环境温度、相对湿度、循环水量对冷却塔出塔水温的影响。研究了机组背压、循环水量与排汽流量对凝汽器真空的影响。绘制全工况下循环水泵运行方式间的等效益曲面，确定了不同的机组负荷、环境温度及相对湿度下循环水泵最佳运行方式。对比传统循环水泵优化方式，可知新型等效益曲面方法具有一定的合理性。对火电机组实际运行中循环水系统优化有一定的指导意义。

15 出口管角度对炉水循环泵性能的影响

赵飞 , 段小辉 , 孔繁余 , 柏宇星

2017, 32(11):91-97.

[摘要](174) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](44)

摘要:
炉水循环泵是机泵一体的高温高压无轴封泵，研究出口管角度对泵性能的影响，为炉水循环泵的设计和优化提供理论指导，对于促进炉水循环泵的国产化具有重要意义。运用ANSYS-CFX计算了不同出口管角度的炉水循环泵外特性曲线，并通过样机实验验证了数值模拟的准确性；分析了不同出口管角度对炉水循环泵内部流场和压力脉动的影响。结果表明：出口管角度为90?、100?和115?时，泵体内部流动较为平稳；130?时，出口管内流动较为紊乱，死水区较多。出口管角度为130?时，扬程和效率有明显下降，扬程减小约2.3m，效率下降约2.2%。不同出口管角度下，叶轮流域压力脉动差别较小；角度为90?、100?和115?时，导叶流域压力脉动变化相近；当角度达到130?时，导叶流域压力脉动幅度明显增大。炉水循环泵出口管设计角度不宜超过130?。

16 基于改进粒子群算法的热工温度模型辨识

黄伟 , 付家兴 , 谢威 , 李芹

2017, 32(11):98-103.

[摘要](216) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](43)

摘要:
针对热工温度对象具有非线性、大惯性、时变性从而导致常规热工模型辨识方法精度不高、适应性差以及标准粒子群算法辨识法易早熟、无法得到全局最优等问题，将细菌趋化、混沌搜索和模拟退火思想引入标准粒子群算法中，对比分析了细菌趋化粒子群算法、混沌模拟退火粒子群算法和模拟退火粒子群算法的辨识结果，探讨了改进算法的工程应用性问题，并将改进算法应用于单入单出的实验室锅炉温度和多入单出的超超临界锅炉主蒸汽温度模型的辨识中。辨识结果表明，细菌趋化粒子群算法可以很好地反映对象的动态特性，提高了辨识精度，缩短了辨识时间，改进了辨识效果。

17 塔式太阳能腔式接收器光学性能模拟研究

王皓靖 , 康丽 , 刘舒 , 严倩雯

2017, 32(11):104-108.

[摘要](469) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](40)

摘要:
塔式太阳能热发电系统中，接收器作为关键部件之一，其性能对系统整体性能具有很重要的影响。该文针对常见的圆柱形腔式接收器进行模拟研究，利用Trace Pro光学软件研究圆柱形接收器高度与开口尺寸对接收器光学性能的影响。根据模拟结果可知，在给定的塔式系统中，适当增大接收器开口尺寸与高度有利于提高整体的能流分布均匀性，但底面与侧面之间能流分布差异较大，有待进一步优化。

18 制粉系统防堵煤综合治理改造技术研究及工程实践

成志红 , 李德波

2017, 32(11):109-112.

[摘要](197) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](48)

摘要:
通过分析某电厂制粉系统雨季堵煤的原因，降低给煤机出口煤流与加大给煤机到磨煤机之间落煤管，达到了煤流顺利通过落煤管而不与内壁接触的改造效果，取得了良好的改造效果。本文制粉系统防堵煤综合治理改造技术对其它同类型机组具有一定的指导意义。

19 基于能量损失的低压省煤器系统节能效果研究

赵玉柱 , 庞乐 , 梁绪

2017, 32(11):113-116.

[摘要](238) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](55)

摘要:
评价低压省煤器节能效果通常采用热平衡图法或等效焓降法，该两种方法都需要进行全面热力性能试验。本文基于热力学第一定律的基本理论，以火电厂能量损失为研究对象，分析低压省煤器投入运行后对电厂各项能量损失的影响，建立了定功率条件下计算低压省煤器节能量的数学模型。该计算模型根据局部参数的测量就能较准确的评价低压省煤器的节能效果，简化了试验过程。最后将该方法应用在某国产330MW机组上，并与热平衡图法和等效焓降法的计算结果进行了比较。

20 AE94.3A型燃气轮机进气冷却的应用可行性研究

孙衍锋

2017, 32(11):117-121.

[摘要](214) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](37)

摘要:
对AE94.3A型燃气轮机燃气-蒸气联合循环热力系统平衡进行研究发现，与同类型、同等级不同型号机组比较，AE94.3A型联合循环机组余热锅炉的排烟温度较高，排烟余热仍有进一步利用的空间。通过设计优化扩大省煤器受热面，回收烟气余热加热给水，驱动热水型溴化锂制冷机制冷，用于机组满负荷调峰时的压气机进气冷却或厂房及办公区域空调供冷，可起到改善燃气轮机联合循环的运行性能，实现能源梯级利用，提高能源利用率和机组运行经济性的作用。

21 国内外低温省煤器技术应用研究进展

刘军

2017, 32(11):122-127.

[摘要](484) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](49)

摘要:
低温省煤器技术可降低锅炉排烟温度，实现余热回收利用。本文针对国内外低温省煤器应用技术进行综述，系统分析低温省煤器的工作原理、布置方式及连接方式，并对各种方式的优缺点进行比较，指出各自的适用范围。总结并对比不同机组应用低温省煤器技术的经济性，结果表明低温省煤器与暖风器联合应用可综合两者优势，与纯低温省煤器或纯暖风器应用相比，节能效果更佳。详细分析并总结低温省煤器应用过程中常见问题及相应防治措施，为低温省煤器技术的设计、应用及改造提供指导。

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