分級(jí)配風(fēng)鋁管風(fēng)浪互補(bǔ)系統(tǒng)

提出了基于氣相擴(kuò)散阻力的修正多表面反應(yīng)模。針對(duì)煤/氣混燃協(xié)同分級(jí)配風(fēng)條件下，爐膛主燃區(qū)形成還原性氣氛特點(diǎn)，建立了煤粉熱解、焦炭氣化及氣體燃燒模型;考慮了混燃煤氣、煤粉熱解及焦炭氣化過(guò)程產(chǎn)生還原性氣體(CH4COH2對(duì)NOx還原作用。其次，為了減少實(shí)驗(yàn)工況，

以飛灰含碳量和NOx生成濃度作為煤/氣混燃鍋爐機(jī)組燃燒指標(biāo)對(duì)煤氣配比、分離燃盡風(fēng)率及二次風(fēng)率進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。數(shù)值模擬結(jié)果為高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣熱量混燃比比例為1αHBFG/αHCOG=1分離燃盡風(fēng)率為26％、AC煤粉區(qū)過(guò)量空氣系數(shù)為0.70左右。鋁管數(shù)值模擬得到煤氣配比及配風(fēng)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)煤氣配比、分離燃盡風(fēng)率及二次風(fēng)率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。圓鋼實(shí)驗(yàn)結(jié)果為高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣最佳熱量混燃比比例為1最佳分離燃盡風(fēng)擋板(SOFA 1/SOFA 2開(kāi)度為100/100最佳二次風(fēng)擋板(AA /A B/BC/CC開(kāi)度應(yīng)維持在50/30/50/50實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果基本吻合，表明數(shù)值模擬結(jié)果可指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究，最終煤氣配比和配風(fēng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為鍋爐運(yùn)行提供參考。

  再次，鋁管經(jīng)低氮燃燒改造后，分級(jí)配風(fēng)對(duì)鍋爐熱量分配和汽溫特性具有較大影響，而采用分級(jí)配風(fēng)技術(shù)的煤/氣混燃鍋爐熱量分配和汽溫更為復(fù)雜。因此，合金鋁管實(shí)驗(yàn)研究了高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣熱量混燃比、二次風(fēng)率、分離燃盡風(fēng)率、燃燒器擺角對(duì)鍋爐主、再熱蒸汽吸熱量的影響。為了研究混燃高爐煤氣對(duì)爐膛上部煙氣速度偏差的影響，對(duì)不同高爐煤氣熱量混燃比工況進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到爐膛上部煙氣速度偏差隨著高爐煤氣熱量混燃比的不斷增加而逐漸增大。針對(duì)混燃高爐煤氣引起的再熱汽溫偏差問(wèn)題進(jìn)行了分離燃盡風(fēng)水平擺角實(shí)驗(yàn)，得到最佳擺角組合。結(jié)果表明:分離燃盡風(fēng)(SOFA ＃1＃2＃3＃4噴口水平偏轉(zhuǎn)角度依次為-7.5+7.5+7.5-7.5時(shí)，再熱汽溫偏差由17.1℃降低到2.55℃，再熱汽溫為536.4℃，主汽溫偏差為4.15℃，主汽溫度為538.7℃。最后，為了建立鍋爐燃燒模型，實(shí)現(xiàn)與鍋爐機(jī)組分散控制系統(tǒng)(DCS整合，形成鍋爐運(yùn)行的閉環(huán)控制。研究了支持向量機(jī)(SVM最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM定尺度最小二乘支持向量機(jī)(FSLS-SVM算法求解不同容量樣本的精度和泛化能力。格搜索最優(yōu)尺度的方法，實(shí)現(xiàn)了FSLS-SVM算法的尺度自動(dòng)尋優(yōu)。此基礎(chǔ)上，分別基于SVMLS-SVM及FSLS-SVM算法建立了NOx排放濃度模型、排煙溫度模型及飛灰含碳量模型，并利用值與實(shí)驗(yàn)值的逼近能力、相對(duì)誤差及計(jì)算時(shí)間評(píng)價(jià)不同算法的優(yōu)劣。評(píng)價(jià)結(jié)果表明:NOx排放濃度及排煙溫度運(yùn)用FSLS-SVM算法建立的模型優(yōu)于其他兩種算法，而飛灰含碳量運(yùn)用SVM算法建立的模型較優(yōu)。綜合排煙溫度模型、飛灰含碳量模型及理論計(jì)算模型建立了鍋爐效率混合模型。最后，以NOx排放濃度模型和鍋爐效率混合模型為適應(yīng)度函數(shù)應(yīng)用于改進(jìn)粒子群(IPSO算法對(duì)二次風(fēng)(SA 擋板開(kāi)度及分離燃盡風(fēng)擋板開(kāi)度進(jìn)行。聚光式鋁管太陽(yáng)能熱發(fā)電(ConcentratingSolarPower,CSP目前解決能源開(kāi)發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)之間突出矛盾的一種行之有效的方式和途徑，中低溫槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)由于其自身所具有的成本低、發(fā)電的可靠性高、開(kāi)發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)，近些年來(lái)受到各國(guó)學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)的青睞。結(jié)果表明:NOx排放濃度由原來(lái)210mg/Nm3降到182.8mg/Nm3同時(shí)鍋爐效率由原來(lái)的90.21％提高到91.12％。眾所周知，太陽(yáng)能具有能流密度低而且存在間歇性和不性的特點(diǎn)，若要想使得聚光式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)具有的電力輸出，儲(chǔ)熱系統(tǒng)是必不可少的本文以中低溫太陽(yáng)能熱發(fā)電的儲(chǔ)熱系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，以提高光熱發(fā)電系統(tǒng)的利用效率。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先，對(duì)比分析了目前光熱發(fā)電常用的幾種不同的儲(chǔ)熱方式和儲(chǔ)熱材料以及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，確立了適用于中低溫槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電的儲(chǔ)熱方式和儲(chǔ)熱材料。其次，利用SA M研究分析了影響光熱發(fā)電最主要的兩個(gè)因素:太陽(yáng)倍數(shù)和儲(chǔ)熱時(shí)間對(duì)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)供電量的影響，并且以電價(jià)最低為目標(biāo)，建立儲(chǔ)熱系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模型，確立了儲(chǔ)熱系統(tǒng)最佳容量配置。再次，對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備儲(chǔ)熱罐進(jìn)行數(shù)值模擬分析，以散熱量最低為目標(biāo)確定最佳高徑比，并且對(duì)最佳高徑比下的儲(chǔ)熱罐進(jìn)行應(yīng)力分析，對(duì)應(yīng)力集中的部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，提出儲(chǔ)熱系統(tǒng)的布置方式與運(yùn)行控制策略，使儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以更好的與集熱場(chǎng)和發(fā)電系統(tǒng)相匹配，為中低溫槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供一定的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。海上波浪能與風(fēng)能均是十分具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的可再生能源，但單一的能源利用存在開(kāi)發(fā)成本高、性差等諸多問(wèn)題，多能互補(bǔ)成為了一種較為可行的方案。本文以垂直軸風(fēng)力機(jī)以及陣列浮子波浪能發(fā)電裝置組成的風(fēng)浪互電系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，主要包括垂直軸風(fēng)力機(jī)的性能研究、陣列浮子的水動(dòng)力性能研究、液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)特性及控制策略研究等，采用的方法涵蓋了理論研究、和實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)勢(shì)流理論，從頻域和時(shí)域兩個(gè)維度推導(dǎo)了擺臂式浮子在波浪場(chǎng)中的受力公式、運(yùn)動(dòng)方程、轉(zhuǎn)軸作用力方程、輸出功率及能量俘獲效率的方程;討論了兩種求解垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的方法，一是基于多流管理論的數(shù)值求解，然后對(duì)波浪能俘獲裝置開(kāi)展了水動(dòng)力性能研究，內(nèi)容包括:對(duì)基于課題組承擔(dān)的海洋可再生能源專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目而開(kāi)展的陣列浮子波浪能裝置海試情況進(jìn)行了分析，該裝置采用了圓柱體浮子;前期采用的圓柱浮子基礎(chǔ)上開(kāi)展進(jìn)一步。次之，開(kāi)展垂直軸風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)性能研究，基于一臺(tái)H型風(fēng)力機(jī)組的海上試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了其啟動(dòng)性能和風(fēng)能利用率等特性;此基礎(chǔ)上提出將H型風(fēng)輪的葉片進(jìn)行彎曲而形成的螺旋型風(fēng)力機(jī)，采用了基于流管模型的MA TLA B編程方法。最后，針對(duì)常規(guī)的風(fēng)浪互補(bǔ)系統(tǒng)中采用的風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)和波浪能發(fā)電子系統(tǒng)各自運(yùn)行、發(fā)電機(jī)后端進(jìn)行能量疊加的方式存在不足，提出了一種在液壓系統(tǒng)端風(fēng)浪能量耦合，液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)小型化、模塊化分組配置的系統(tǒng)能量集成方案。根據(jù)工況不同對(duì)系統(tǒng)采取不同的運(yùn)行策略:1風(fēng)浪功率均很小時(shí)，各支路的液壓油匯集到一路，驅(qū)動(dòng)同一臺(tái)液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，以提高單機(jī)功率、效率和性;2當(dāng)風(fēng)浪功率偏離額定工況不多時(shí)，采取各自獨(dú)。