火力发电厂生产过程的简单介绍

火力发电厂是燃烧燃料来发出电能的工厂。所用燃料有煤、油、木柴、气体燃料等。火电厂的生产过程,实质上是能量转变的过程。使用蒸汽的发电厂,有三个主要部分:锅炉、汽轮机和凝汽器、发电机。在锅炉内燃烧燃料,把燃料的化学能释放出来,使锅炉的水变成蒸汽。蒸汽带着热能,经过主蒸汽管通到汔轮机,在机内经过若干喷嘴和好几道汽叶,使蒸汽     

锅炉过热器的超温问题

如果不采用任何调节汽温的手段,那末发电锅炉的过热蒸汽温度会变化的.设计时所考虑的调温幅度不一定符合实际需要.从目前国内情况来看,部分高压、超高压煤粉锅炉仅靠设计时所选定的调温幅度还不能把汽温控制在一定限度内,过热器存在着汽温、壁     

大口径锂超声速流中性化器

本文叙述了大口径锂超声速流中性化器的研制。装置口径为120毫米,用马赫数为2.71的定向锂蒸汽流作靶,靶厚可达10~(15)原子/厘米~2以上。并给出了超声速气流靶的有关计算公式,测量了通过喷管的蒸汽流量、靶厚、汽流密度的空间分布和张角,并与理论进行了比较。     

超音速蒸汽浸没射流与凝结换热的实验研究

本文对压力为0.20～0.40 MPa的蒸汽在27℃环境水中超音速浸没射流与凝结换热进行了实验研究.实验与分析结果表明:流场分为汽羽、汽液界面、汽液两相混合区和环境水四个区域;随着蒸汽入口压力的增大,依次出现圆锥-椭圆双层汽羽、圆锥形汽羽和椭圆形汽羽;当蒸汽入口压力从0.20 MPa增大到0.40 MPa时,汽羽的无量纲穿透长度从2.20近似线性增大到4.20,射流平均凝结换热系数随着蒸汽入口压力的增大缓慢减小,其数值在0.67～0.80 MW/(m2·℃)之间变化.     

音速与超音速蒸汽浸没射流穿透长度的研究

高速蒸汽射入过冷水中形成连续的蒸汽区称为汽羽,汽羽穿透长度是反映蒸汽射流换热特性的重要指标。本文对音速与超音速蒸汽浸没稳定射流核心汽羽区的穿透长度进行了实验研究。实验表明:汽羽的无量纲穿透长度随着蒸汽质量流率的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;超音速蒸汽射流的无量纲穿透长度要小于音速蒸汽射流;超音速蒸汽射流的无量纲穿透长度随着对应喷嘴设计压比的减小而减小。根据实验数据拟合出新的无量纲穿透长度实验关联式,其计算值与实验值误差小于±15%。     

光纤传感用于油田热采的蒸汽干度测量

折射率调制的光纤传感器可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干度测量。当油田的油井中注入高温高压蒸汽时,从井口到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。由于干蒸汽和水的折射率不同,汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应,能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。在井深850m,井口蒸汽温度287℃,压力7．49MPa的油田注汽井中进行了测试。测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。油田注汽井的测量数据表明,这种干度测量仪可以实现在线、连续的测量工作。     

水平井注汽启动阶段流动特性研究

水平井技术已成为稠油油藏开采中的一项重要技术被广泛应用。在理论和数值研究中使用较多的井筒线源模型,假定水平井段湿蒸汽参数不变,没有考虑湿蒸汽在井筒内传热传质的变化对油藏吸汽的影响。为进一步完善注蒸汽模型,本文以筛管水平井为例,建立了井筒与储层数值模型,研究了注蒸汽采油启动阶段的油、水、汽三相在井筒和油藏中流动与传热规律,分析了井筒内积存原油对蒸汽推进的影响及湿蒸汽参数沿水平井段变化规律。结果表明:水平井段沿程热损失大,湿蒸汽热焓值从水平井跟端到趾端下降较快,造成跟端吸汽量高,趾端吸汽少甚至无法吸汽;井筒内积存原油影响蒸汽沿井筒轴向的扩散和热传递,加剧了油藏吸热的不均匀。     

余热锅炉型联合循环性能潜力分析与超临界底循环初探

一、前言 常规燃气轮机联合循环,在燃气初温高于1260℃时,系统效率已超过50％。余热锅炉节点温差限制了系统效率的进一步提高,所以出现了底部循环使用氨水混合物工质的联合循环,利用氨水混合物在饱和区等压变温的特点,提高系统效率。 如果采用超临界蒸汽底部循环,可避免常规节点温差限制,但高温高压蒸汽膨胀到排汽背压时的湿度会过大而不能直接应用,需采用再热循环或汽水分离,从而减弱了回收余     

过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结的实验研究

针对入口压力为 0.20～0.60 MPa 的饱和蒸汽在 20～70℃过冷水中形成的过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.观察到了渐缩形、收缩-膨胀-收缩形、收缩-膨胀-发散形和发散形汽羽,汽羽形状主要由入口蒸汽压力和过冷水温度决定,给出了汽羽凝结形态分布图.同时,给出了汽羽的轴向和径向温度分布规律,在靠近喷嘴附近,温度变化幅度比较大,在远离喷嘴处,温度变化趋于平缓;汽羽的轴向温度分布与汽羽的形状密切相关.     

螺旋管内高压汽液两相强制对流沸腾传热试验

螺旋管式蒸汽发生器或热交换器在核电站、直流锅炉和各种化工设备等领域中都有相当广泛的应用。在高压水回路上对螺旋管中汽液两相强制对流沸腾传热特性进行了试验研究,得到了立式上升流动螺旋管内过冷水紊流流动和过热蒸汽紊流流动时的放热系数。用修正L-M关系式整理了立式上升流动螺旋管内两相强制对流区放热系数,螺旋管在该区的放热系数大致范围为25-40 kw／(m2·℃)。     

低进汽压力下超音速两相流升压特性实验研究

本文采用实验方法研究了进汽压力为0.2 MPa以下时,由蒸汽喷嘴、混合腔及相应的阀门和管道组成超音速汽液两相流升压加热装置的运行特性。实验表明在进汽压力为0.1 MPa-0.2 MPa时,超音速汽液两相流升压加热装置都可稳定可靠地运行,且升压效果明显,可满足电力、供暖、轻工等许多行业蒸汽加热的要求。     

问题解答

问:采用同时增加蒸汽压强和降低蒸汽温度的方法能不能使蒸汽趋于饱和呢? 一位物理教师来信说,在他们教研组里面对于这个问题存在着两种不同的意见,兹摘录信的原文如下: 第一种意见:“既然用二种方法中的一种已经可以把未饱和汽变成饱和汽,如果把二种方法同时进行更能把未饱和汽变成饱和汽。”第二种意见:“如果     

蒸汽空气混合物与过冷水直接接触凝结研究

通过实验研究了矩形通道内蒸汽-空气混合气体与过冷水的直接接触凝结过程。通过可视化窗口,利用高速摄像机发现了蒸汽质量流率150~400 kg/(m~2s),水质量流率6000~8000 kg/(m~2s),水温30℃条件下的三种纯蒸汽凝结流型:泡状流、振荡射流和稳定射流。研究了空气质量分数对凝结流型、壁面温度分布和压力分布的影响,结果表明:随着空气含量的增加,蒸汽在汽液相界面上的凝结变得困难,泡状流和振荡射流的汽液相界面明显变长,稳定射流则变化不大,汽液混合层的厚度明显增加,蒸汽区尾部聚集大量的气泡。此外,随着空气含量的增加,上壁面的温度降低,压力升高,下壁面的温度和压力均升高,且压力峰值点远离蒸汽喷嘴出口,说明汽液相界面变长。     

采用焦炉煤气为燃料的SOFC-CCHP流程方案研究

本文基于分布式能源利用的思想,以固体氧化物高温排气驱动制冷机系统及供热系统同时产出一定量的电功、冷量和热量实现能量的梯级利用。通过ASPEN PLUS软件对SOFC-CCHP系统建模,设计出两种SOFC-CCHP流程方案——热水型余热锅炉系统和蒸汽型余热锅炉系统,并对系统进行分析。研究得到在两系统SOFC效率为55.17%时,采用蒸汽型余热锅炉比采用热水型余热锅炉系统净电效率提高2.58%,总效率提高了3.04%;此外采用热水型余热锅炉产生的热媒水量和制冷量也低于采用蒸汽型余热锅炉的系统,这是由于热水型余热锅炉损失较大,因此采用蒸汽型余热锅炉SOFC-CCHP系统有较好的经济性,应用前景广泛。     

喷嘴结构对超音速凝结射流影响的数值研究

本文采用三维稳态的欧拉双流体模型,以自定义函数的形式在Ansys中嵌入基于热平衡的相变模型对超音速蒸汽在过冷水中稳定射流凝结的过程进行了数值模拟,对比模拟结果与实验结果的汽羽形状,发现二者吻合良好。当蒸汽入口压力为300 kPa,过冷水的温度为20℃,喷嘴喉部直径为8 mm,通过改变喷嘴出口直径为8.8、9.6、10.4、11.2以及12.0 mm.研究了喷嘴的压比对于超音速蒸汽射流凝结过程的汽羽形状影响,并且揭示了超音速蒸汽射流汽羽内部的流动过程。     

超音速蒸汽浸没射流凝结汽羽形状的实验研究

本文对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70 ℃过冷水中超音速浸没射流凝结所形成的汽羽的形状进行了实验研究.实验结果表明:根据汽羽膨胀的次数,汽羽形状主要有渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、收缩-膨胀-再收缩形和发散形五种;汽羽的穿透长度随着蒸汽入口压力的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;对于设计压比分别为0.318和0.113的喷嘴,汽羽的无量纲穿透长度分别在3.45～12.62和2.40～9.81之间,明显小于相同条件下音速蒸汽浸没射流凝结所形成的汽羽无量纲穿透长度.同时,在理论推导的基础上给出了计算汽羽无量纲穿透长度的实验关联式,其预测值与实验值误差小于18%.     

垂直管内音速蒸汽射流凝结汽羽形状研究

本文针对质量流量376～773 kg·m^-2·s^-1的饱和蒸汽在温度变化范围为10～55℃流动水中形成的音速蒸汽射流凝结进行了实验研究。实验观察到了四种不同的汽羽形状,并且汽羽形状受Re影响较大。当Re与凝结驱动势减小时,最大膨胀比和汽羽喷射长度增大,其值小于蒸汽音速射流在静止水中的情况。本文给出了汽羽喷射长度实验关联式,大多数实验数据与预测值的误差小于10%。     

两级跨音湿蒸汽离心透平的设计与气动分析

以湿蒸汽为流动工质,利用一维方法,进行了两级跨音湿蒸汽离心透平的气动初步设计,并采用平衡凝结流动模型,对该两级透平进行流道优化设计与性能分析。所设计的离心透平在进汽干度为0.995 kg/kg、压比为10.15的设计工况下,功率为250.62 kW,轮周效率为82.838%。在变工况条件下,通过调节转速、蒸汽干度、进汽压力、进汽温度与出口背压,获得了两级跨音湿蒸汽离心透平的性能变化规律。结果表明:低转速下小膨胀比的透平效率高,高转速下大膨胀比的透平效率高;进汽干度大的透平效率高;随着膨胀比的增大,效率先增大后减小,存在最佳膨胀比对应的极大值。     

某向心式蒸汽透平的气动设计与数值研究

本文针对太阳能热发电过程中蒸汽流量小、焓降高的特点设计了一种部分进汽的向心式蒸汽透平。所设计的蒸汽透平在流量仅为2.33 kg/s、压比为3.36的工况下仍有较高的效率。通过三维数值模拟的方法分析了导叶和叶轮内部流动特性,探讨了部分进汽对通道流通能力及总效率的影响。     

超音速两相流极限升压能力的理论与试验研究

采用理论和实验的方法研究了一定汽水参数下的超音速汽液两相流升压装置的极限升压能力以及主要结构参数对其的影响规律。计算与实验的结果表明:超音速汽液两相流升压装置的极限升压能力计算值可达进汽压力的14倍左右,实验值可到进汽压力的2.6倍左右;混合腔和水喷嘴的几何尺寸是影响极限升压能力的最主要的结构参数;极限升压能力随混合腔收缩比增大而增大,随水喷嘴出口与混合腔喉部截面积比增大而减小,随蒸汽喷嘴喉部与出口截面积之比变化不大。计算和实验得到的结构参数对极限升压能力的影响规律是基本一致的。