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煤粉燃烧中NO_x的预测:模型开发及Fluent实现 被引量：19
1
作者 李振山 张志 +8 位作者 陈登高 蔡宁生 冉燊铭 王锦生 张定海 韦耿 林山虎 周武 孔红兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2426-2433,共8页
开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题... 开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题,提出以CO,H_2浓度来间接表征气相碳氢化合物含量的方法。利用Fluent提供的用户自定义函数(UDF)接口,加入焦炭与CO_2,H_2O的气化反应,准确计算CO,H_2在燃烧全过程的衍化规律。编写程序将NO_x模型以UDF的形式嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流,辐射换热模型的耦合计算。与原有模型相比,新的NO_x预测模型可以自适应不同燃烧条件(常规燃烧,空气分级燃烧)下NO_x迥异的生成与还原特点,从而有助于评判不同结构设计,运行条件对NO_x排放的影响。 展开更多
关键词 煤粉燃烧 nox模型 气化反应 FLUENT
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煤粉燃烧中NOx的预测：参数数据库及CFD实践 被引量：10
2
作者 李振山 陈登高 +8 位作者 张志 蔡宁生 冉燊铭 王锦生 张定海 韦耿 林山虎 周武 孔红兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3142-3150,共9页
在前期工作中开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,使用CO,H2浓度表征碳氢化合物含量来刻画NO_x的均相还原,编写程序以UDF的形式将NO_x模型、包含气化反应的焦炭燃烧模型嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流、辐射换热模型的耦合计算... 在前期工作中开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,使用CO,H2浓度表征碳氢化合物含量来刻画NO_x的均相还原,编写程序以UDF的形式将NO_x模型、包含气化反应的焦炭燃烧模型嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流、辐射换热模型的耦合计算。在此基础上,进一步改造完善沉降炉、一维炉实验平台,开展不同煤种、不同工况下的燃烧实验,获得高质量的实验数据。使用新的NO_x预测模型对各工况进行模拟、对比,建立适用于不同煤种的模型参数数据库。最后将新的NO_x模型及参数数据库应用于四角切圆锅炉、对冲火焰锅炉以及W火焰锅炉的CFD计算中。结果表明新的NO_x模型可以合理预测不同煤种、不同炉型、不同运行条件下NO_x的生成与还原,这就为锅炉、燃烧器的低NO_x设计、改造与优化奠定了基础。 展开更多
关键词 煤粉燃烧 nox模型 参数数据库 CFD实践
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甲烷/空气燃烧NOx排放数值模型对比 被引量：2
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作者 孙继昊 罗绍文 +2 位作者 赵宁波 杨慧玲 郑洪涛 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期623-632,共10页
为明确不同NOx数值模型对甲烷/空气燃烧NOx生成特性的适用性和差异性,以射流扩散火焰、旋流预混火焰、燃气轮机燃烧室为研究对象,分析了NOx后处理模型法、解耦详细反应机理法和附加NOx输运方程法对甲烷/空气燃烧NOx生成特性模拟的适用... 为明确不同NOx数值模型对甲烷/空气燃烧NOx生成特性的适用性和差异性,以射流扩散火焰、旋流预混火焰、燃气轮机燃烧室为研究对象,分析了NOx后处理模型法、解耦详细反应机理法和附加NOx输运方程法对甲烷/空气燃烧NOx生成特性模拟的适用性和差异性。结果表明:火焰后方N2O的生成量较少,NO_(2)的生成量极少,NO含量占总NOx的95.00%以上;NOx后处理模型法可准确模拟火焰附近的NOx生成位置和火焰后方的NOx生成速率,但该模型低估了火焰位置的NOx生成量和生成速率,并且不能再现火焰锋面附近N2O浓度先升高后下降的变化规律;附加NOx输运方程法对火焰锋面处的NOx生成位置、生成量和生成速率的计算精度最高,但该模型低估了火焰锋面后方的NOx生成速率;解耦详细反应机理法对NOx生成特性的预测精度最差。 展开更多
关键词 nox模型 数值模拟 射流扩散火焰 旋流预混火焰 燃烧室
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循环流化床氮氧化物排放预测模型及优化控制研究 被引量：13
4
作者 高明明 于浩洋 +4 位作者 吕俊复 于孝宏 李文瑞 李存怀 魏光 《洁净煤技术》 CAS 2020年第3期46-51,共6页
随着环保要求的日益严格,为了降低CFB机组的NOx排放,需要对炉内生成的NOx浓度进行准确估计并应用到控制中,对此,建立精确实用的机理控制模型显得十分必要。同时,需要综合考虑降低炉内燃烧所生成的NOx与SNCR的优化控制,利用该模型对炉内... 随着环保要求的日益严格,为了降低CFB机组的NOx排放,需要对炉内生成的NOx浓度进行准确估计并应用到控制中,对此,建立精确实用的机理控制模型显得十分必要。同时,需要综合考虑降低炉内燃烧所生成的NOx与SNCR的优化控制,利用该模型对炉内外NOx综合控制进行优化。通过对NOx的生成机理进行分析,以CFB锅炉燃烧产生的燃料型NOx为主体,应用数学建模与仿真的方法,以给煤量、风量等作为模型输入,建立炉膛出口CO浓度预测模型,并以此模型为基础,与即燃碳模型为输入,建立可以用于控制的炉膛出口NOx浓度预测模型。利用上述方法建立了炉膛出口CO浓度预测模型和炉膛出口NOx浓度预测模型,并根据实际运行数据对模型进行参数求取及仿真,针对炉内燃烧控制与SNCR脱硝配合不佳,导致NOx排放水平较高的问题,根据所建立的炉膛出口NOx浓度预测模型,提出了炉内外NOx综合控制技术路线,设计了基于NOx浓度预测模型的一二次风量优化控制与SNCR优化控制思路。仿真证明了所建立的模型具有较好的精确度,满足实际控制系统的精度要求,并具有一定的预测效果。所设计的炉内外NOx综合控制技术路线与一、二次风量优化控制思路可以为今后循环流化床机组NOx低排放控制提供参考。 展开更多
关键词 循环流化床 氮氧化物 nox浓度预测模型 机理模型 优化控制
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并联混合动力齿轮传动涡扇发动机建模与性能分析 被引量：5
5
作者 陈佳杰 刘云霄 +1 位作者 王继强 胡忠志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期491-502,共12页
为对比探究未来大推力航空混合动力系统与传统航空发动机的优劣,依托某概念型齿轮传动涡扇(Geared turbofan,GTF)发动机,设计了一个并联航空油-电混合动力系统(Hybrid GTF,hGTF),在Matlab/Simulink数字仿真软件中建立相匹配的电动力模... 为对比探究未来大推力航空混合动力系统与传统航空发动机的优劣,依托某概念型齿轮传动涡扇(Geared turbofan,GTF)发动机,设计了一个并联航空油-电混合动力系统(Hybrid GTF,hGTF),在Matlab/Simulink数字仿真软件中建立相匹配的电动力模型以及氮氧化物NO排放和噪声预测等性能参数计算模型,并在稳态和飞行任务剖面下初步分析了电动力系统的引入对原基线GTF发动机的性能改变状况。稳态仿真结果表明,大推力等级的并联油-电混合动力系统中,至少需要兆瓦级的电动力系统进行匹配;当电动力系统处于电动模式时,可能会带来低压压气机喘振的隐患;当电动力系统处于再生模式时,电能源相当于经过了电能到机械能再到电能的二次效率损失,不建议采用。飞行任务剖面动态仿真结果表明,相比于传统GTF发动机,hGTF推进系统的燃油消耗率最高下降15%,总燃油消耗节省8.3%,NO总排放量减少18.8%,各部件起飞噪声总声压级减少1.5~3.3dB。分析结果表明,采用并联混合动力系统具有显著提升省油、减排效果的能力,同时也具有一定的降噪潜力。 展开更多
关键词 齿轮传动涡扇发动机 并联混合动力 电动力系统建模 nox排放模型 噪声预测模型 性能分析
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基于Kriging方法的电站锅炉NOx排放自适应建模 被引量：7
6
作者 孔亮 丁艳军 +3 位作者 张毅 吴昊 张雪 吴占松 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期848-851,共4页
对复杂多变的热工对象建模是实现良好控制性能的难点,为此提出运用Kriging估计方法建立对象的自适应模型。该法是非参数回归的建模方法,无需确定模型结构和训练,就能实现对未知函数的无偏最优估计。通过对样本空间的实时调整还实现了一... 对复杂多变的热工对象建模是实现良好控制性能的难点,为此提出运用Kriging估计方法建立对象的自适应模型。该法是非参数回归的建模方法,无需确定模型结构和训练,就能实现对未知函数的无偏最优估计。通过对样本空间的实时调整还实现了一种自适应的Kriging模型。选取电站锅炉NOx排放作为建模对象,运用现场试验数据,比较了自适应Kriging模型和神经网络模型对NOx排放的内插和外推预测性能。5组结果显示,神经网络模型的平均预测误差为11.59%,而Kriging模型仅为3.49%。 展开更多
关键词 电站锅炉 Kriging估计 氮氧化物 模型自适应
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基于支持向量机的燃烧过程飞灰含碳量与NO_x排放特性模型 被引量：3
7
作者 成海南 沈炯 +1 位作者 潘蕾 李益国 《能源研究与利用》 2009年第1期1-3,12,共4页
大型四角切圆电站锅炉NOx排放和飞灰含碳量是燃烧优化的两个方面,也是电厂关心的重要问题。影响两者的因素众多而且复杂,对锅炉飞灰含碳量和NOx排放特性进行建模是实现燃烧优化的一个前提。文中首先利用交叉验证算法分析样本数据,对支... 大型四角切圆电站锅炉NOx排放和飞灰含碳量是燃烧优化的两个方面,也是电厂关心的重要问题。影响两者的因素众多而且复杂,对锅炉飞灰含碳量和NOx排放特性进行建模是实现燃烧优化的一个前提。文中首先利用交叉验证算法分析样本数据,对支持向量机中的参数C和σ进行选择,再应用支持向量机理论建立了飞灰含碳量和NOx排放特性模型,最后利用试验数据对模型进行了校验。研究结果表明,采用支持向量机算法建模误差较小,达到了比较准确的预测效果。 展开更多
关键词 交叉验证算法 支持向量机 煤粉燃烧 nox排放模型
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基于条件互信息的NO_x生成量模型变量-时滞联合选择方法 被引量：3
8
作者 刘长良 张丛 王梓齐 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期58-65,共8页
为了提高脱硝系统入口NOx生成量模型的精度和泛化能力,在选择辅助变量的同时也应考虑变量时滞的影响,提出了一种基于条件互信息的变量-时滞联合选择方法。以条件互信息作为变量选择的依据,抑制辅助变量间相关性造成的信息冗余,同时考虑... 为了提高脱硝系统入口NOx生成量模型的精度和泛化能力,在选择辅助变量的同时也应考虑变量时滞的影响,提出了一种基于条件互信息的变量-时滞联合选择方法。以条件互信息作为变量选择的依据,抑制辅助变量间相关性造成的信息冗余,同时考虑时滞对变量选择的影响,在选定辅助变量时对时滞进行联合估计,以最大化辅助变量集包含的有效信息。以某600MW燃煤电站的实际运行数据为算例,基于该联合选择方法和BP神经网络建立了NOx生成量模型。结果表明:与仅基于互信息或条件互信息进行变量选择相比,基于联合选择方法所建立的模型精度和泛化能力相对较好。 展开更多
关键词 条件互信息 变量-时滞联合选择 nox生成量模型 BP神经网络
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