东北电力大学学报

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封二

东北电力大学. 2017, 37(1): 0-0.

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封三

东北电力大学. 2017, 37(1): 0-0.

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煤中含氧官能团研究进展

刘洪鹏, 张少冲, 宣阳, 王擎

东北电力大学. 2017, 37(1): 1-5.

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含氧官能团是煤大分子结构的重要特征，介绍了煤表面含氧官能团的研究进展，包括煤表面含氧官能团的测定、煤表面的特性及对燃烧的影响，从煤结构及变化来研究煤的相关特性，加深对煤的认识，更好的掌握煤的表面性质，进而更合理的对煤进行选别及综合利用。

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基于FTIR对油页岩生烃特性的分析

叶江彬, 丁虎, 徐健, 刘奇, 王擎, 姜新

东北电力大学. 2017, 37(1): 6-11.

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对五种不同地区油页岩样品进行固体KBr压片红外吸收光谱分析，并通过Gaussian分峰拟合和红外结构参数的计算，得到了油页岩的官能团结构特征和生烃特性。结果表明：傅里叶红外光谱（FTIR）可以直接用来对油页岩进行生烃特性分析，而忽略矿物质对其影响；油页岩脂肪族结构中CH₂为主占整个脂肪烃55%以上，CH₃及次甲基含量相对较少；生烃能力越大的油页岩，其脂肪烃碳链越长（支化程度越低），生气潜力越大，芳烃含量越低，含氧官能团含量越高；此外，H/C分别与芳碳率（fa）、H_al/H_ar存在良好的线性关系，H/C越大，芳碳率（fa）越小，H_al/H_ar越大。

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油页岩干酪根表面碳结构分析

刘奇, 王擎, 叶江彬, 王智超, 柏静儒

东北电力大学. 2017, 37(1): 12-17.

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利用XPS技术对我国五个地区油页岩干酪根表面碳结构进行了定性和定量分析，揭示了碳元素在表面结构中的赋存形态和分布特性，并将XPS分析结果与文献中¹³C NMR分析结果进行了对比。XPS结果表明，五个地区油页岩干酪根表面结构中均存在4种形态的碳：C-C/C-H、C-O/C-OH、C=O和O-C=O。其中，C-C/C-H的相对含量是最高的，达到75%以上。较低含量的C-C/C-H和较高含量的C-O/C-OH和O-C=O出现在MMK和LKK表面，表明二者沉积环境的氧化性要高于其它干酪根。对比结果表明，XPS和¹³C NMR对干酪根中C-C/C-H均具有较好的分析能力，而在含氧碳官能团的分析上XPS具有更强的解析能力。

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油页岩固体热载体综合利用系统的分析模型

柏静儒, 张庆燕, 白章, 王擎

东北电力大学. 2017, 37(1): 18-23.

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对基于油页岩固体热载体干馏法构建的综合利用系统进行分析，采用黑箱模型法绘制系统各单元的分析简化模型，系统地给出应用于所构建的综合系统的（火用）值计算方法与计算公式，最后以图表的形式给出综合利用系统各装置的（火用）效率和（火用）损率的计算结果。结果表明：当油页岩预热到140℃时，干馏炉的（火用）损率高达49.19%，是综合利用系统（火用）损率最高位置；净化冷凝单元效率为93.92%，是综合利用系统（火用）效率最大的单元，各装置的（火用）损率与（火用）效率不具有相关性。

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弯管偏流导向浓淡燃烧器分离特性的数值模拟

贺楠, 吴炎

东北电力大学. 2017, 37(1): 24-28.

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针对电站锅炉低负荷时炉内稳燃效果不佳的情况，采用浓淡燃烧方式将煤粉气流分离以改善着火特性。采用RNG（重新标准化）k-ε模型和随机轨道模型模拟弯管偏流导向浓淡燃烧器内煤粉流动特性，以"浓度比"和"速度差"作为评价燃烧器分离特性的指标，考虑了分隔板长度、偏流挡块高度以及风速对煤粉分离效果的影响。计算结果表明：在燃烧器内加装距离弯头为D的分隔板、高度为D/4的偏流挡块并保证风速在23m/s时，对提高燃烧器的稳燃性能达到最佳。将模拟结果与试验数据进行对比，结果基本一致，可为电厂浓淡燃烧器的改造提供技术支持。

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基于CFD技术的镁法脱硫塔入口烟道流场优化分析

鞠铠阳, 李威, 王欣, 洪文鹏

东北电力大学. 2017, 37(1): 29-33.

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以某300MW机组镁法脱硫塔为研究对象，针对入口烟道内存在的气流冲壁现象，利用计算流体动力学软件Ansys13.0，对其进行了流场数值模拟。塔内烟气采用Reynolds时均Navier-Stokes方程描述，离散相采用拉格朗日模型描述。通过对布置不同导流板的方案分析表明，在烟道内布置若干数量的导流板，可以有效地缓解入口烟道内壁的气流冲刷现象；同时导流板的布置使得塔内烟气流场分布更加均匀，气液两相混合更的均匀，并提高了吸收效率。综合考虑入口导流板数量以及塔内流场分布，布置三块导流板最为合理；另外针对入口处布置不同数量导流板的模拟结果对镁法喷淋塔的现场运行以及结构优化提供理论依据。

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300MW煤粉锅炉省煤器蛇形管流场及积灰特性分析

卢洪波, 辛东, 宋志宇

东北电力大学. 2017, 37(1): 34-39.

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对某机组煤粉锅炉的省煤器蛇形弯管及相连管道处积灰进行冷态数值模拟。利用Fluent软件对颗粒相的计算采用单向耦合模型，忽略固相对气相的作用，在不同进口速度和不同节距条件下，得到绕流流场。结果表明：在平行管处，下四根管子积灰严重，在弯管处，上四根弯头积灰严重，下四根弯头磨损严重；随来流速度增大，在平行管处，速度曲线变陡，回流区范围减小，在弯管处，各点速度大小增加，方向不变；随节距增大，平行管处积灰变化复杂，弯管处扰动增强。

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SG-2210/25.4-M980型超临界锅炉过热器汽温特性研究

卢洪波, 张梦珂, 宋志宇, 武雄飞

东北电力大学. 2017, 37(1): 40-46.

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以大唐某电厂SG-2210/25.4-M980型660MW超临界直流锅炉为研究对象建立模型，通过FLUENT数值计算软件，得到不同工况下温度场、速度场。研究由于残余旋转、管道结构等因素，对屏式过热器汽温造成的影响，经过编程计算获得汽温变化趋势，并研究残余旋转、管道结构等因素对过热器汽温的影响，分析过热器的汽温特性；根据不同负荷最佳摆动角度工况下汽温的计算结果，可知所需减温水量。

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HG-670/13.7-WM15锅炉低氮燃烧器不同煤粉浓淡比脱硝效果和燃烧特性的数值模拟

卢洪波, 武帅, 刘畅

东北电力大学. 2017, 37(1): 47-52.

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针对某电厂锅炉氮氧化物排放量超标的问题，利用前处理软件Gambit建立炉膛模型，设置相应的边界条件，利用Fluent软件对炉内NO_x生成进行了数值计算，研究了煤粉浓淡比对脱硝效果和燃烧特性的影响。结果表明：随着煤粉浓淡比的增大，NO_x排放浓度逐渐降低，并且趋于平缓，而飞灰含碳量则随着煤粉浓淡比的增大呈线性增大，建议合理的煤粉浓淡比为6。

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超临界煤粉锅炉高温过热器出口联箱应力分析

卢洪波, 姚建龙, 张超

东北电力大学. 2017, 37(1): 53-59.

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以某电厂600MW锅炉高温过热器出口联箱为研究对象，通过有限元软件ANSYS对模型温度场的分布、热应力的分布、机械应力的分布和总应力的分布进行计算，找出应力最大点MX，并对该点进行重点研究分析，得出了热应力与内外壁温差、温度变化率以及机械应力与联箱内蒸汽压力的变化关系，并确定了总应力与热应力和机械应力的关系，得出联箱总应力值的大小接近机械应力值。

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基于粒子群算法的火电厂锅炉燃烧模糊解耦控制

史冬琳, 邵思阳

东北电力大学. 2017, 37(1): 60-65.

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为了进一步提高火电厂燃烧控制系统的控制性能，针对三个控制回路分别设计了基于粒子群算法的模糊解耦控制策略，同时在烟气含氧量控制回路和炉膛负压控制回路中引入积分控制作用以消除稳态误差。应用Simulink对该控制系统进行了仿真，结果表明模糊控制与传统PID控制相比较具有更好的控制品质，缩短了调节时间，减小了超调量，使得鲁棒性和抗干扰性增强。

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基于三维物质点法的清洁煤燃烧时锅炉结渣特性模拟研究

曾国兵

东北电力大学. 2017, 37(1): 66-74.

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作为煤炭需求大国，为更加有效清洁的利用煤炭资源，提高电厂安全运行效益和发电效率。采用三维物质点法，利用Mathematica构建包含锅炉、风、煤粉的三维物质点模型，并针对飞灰与锅炉壁的粘附过程，针对不同内/外二次风旋流强度与煤粉颗粒粘附数目的关系进行仿真模拟，注重分析个中机理，为锅炉改造、煤粉使用提供理论依据。

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液体管不同宽度微小缝隙泄漏数值模拟研究

石志标, 孙宇

东北电力大学. 2017, 37(1): 75-79.

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为了给声波检测的基础应用提供理论指导，以便提高声波法检测液体管道泄漏的准确性，应用Ansys软件进行了不同缝隙宽度的液体管道泄漏数值模拟，得到在入口压力一定的情况下，缝隙宽度发生变化时泄漏位置的流场和压力场变化，研究其对泄漏发声的影响。结果表明：随着泄漏缝隙宽度的增加，泄漏缝隙处空泡发声强度增大；射流冲击泄漏缝隙的壁面以及空泡腐蚀现象将加速泄漏缝隙的扩展。

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降膜随气体同时穿越液池过程数值模拟研究

李铁, 吕昌尧, 宋济洋, 杨志瑞

东北电力大学. 2017, 37(1): 80-86.

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对洗涤冷却室内降膜随气体同时穿越液池过程进行冷态数值模拟研究，考虑降膜流速和降膜厚度对降膜随气体同时穿越过程气液相分布规律的影响。研究结果表明，液面以上空间气含率随降膜流速和降膜厚度的增大而降低，而在液面以下区域气含率随降膜流速和降膜厚度的增大呈无规律波动，但波动幅度减小；随着降膜流速和降膜厚度的增大，气泡平均曲率增大，气液接触面积增大。

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冷却管内气液界面流动特性数值模拟研究

李铁, 宋济洋, 吕昌尧, 杨志瑞

东北电力大学. 2017, 37(1): 87-94.

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采用数值模拟的方法，并应用VOF多相流模型，对管内液膜的速度分布特性、管内动压力分布特性进行了分析，探讨了气液两相速度差与气液两相湍动能大小的关系及不同液膜入口厚度下的液膜流型。结果表明：液膜平均速度在轴向位置先增大，后趋于稳定；液体入口流量对液膜轴向速度分布影响显著；液膜沿管径方向速度梯度较大；管内动压力受液体入口速度的影响明显；气液两相速度差越大，湍动能越大；液膜入口厚度越厚，液膜越稳定。

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流线型两通道带钩波纹板除雾器结构优化的数值模拟

皮新瑞, 王泽忠, 董颖, 鞠铠阳

东北电力大学. 2017, 37(1): 95-100.

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为提高除雾器的除雾效率，在流线型波纹板除雾器的基础上，进行了一些了的优化改型，添加一个钩板以及挡板。采用数值模拟的方法，对三种模型进行了60种工况的模拟，研究表明：YW型和YY型除雾器能够较大程度的提高除雾效率，尤其是在低流速、小粒径的工况。但是由于YW型、YY型的钩板和挡板的存在，局部阻力产生局部损失时压降较WW型的大。

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2017年, 第37卷, 第1期　刊出日期：2017-02-28

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