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基于改进变分模态分解的飞轮储能辅助火电二次调频控制策略
1
作者 王玮 赵俊杰 +1 位作者 高嵩 房方 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1052-1062,共11页
飞轮储能辅助调频是改善火电机组调频性能和运行稳定性的有效方案之一。为提升飞轮储能参与二次调频的综合性能,提出了一种基于变模态分解改进鲸群优化算法的飞轮辅助火电机组二次调频协同控制策略。首先,基于飞轮储能单元机侧和网侧控... 飞轮储能辅助调频是改善火电机组调频性能和运行稳定性的有效方案之一。为提升飞轮储能参与二次调频的综合性能,提出了一种基于变模态分解改进鲸群优化算法的飞轮辅助火电机组二次调频协同控制策略。首先,基于飞轮储能单元机侧和网侧控制机理,建立了适配1 000 MW超超临界火电机组的飞轮储能阵列控制系统模型,以及飞轮储能系统与超超临界机组协同控制的二次调频模型;其次,提出了基于鲸群优化算法的改进变模态分解方法,实现了火电机组和飞轮系统响应自动发电控制(AGC)指令的优化分配;最后,针对分配结果设计了一种提升飞轮系统荷电状态(SOC)充放电裕度的控制策略,发展了综合考虑调频性能和飞轮可靠性的飞轮辅助火电二次调频控制策略。结果表明:所提控制策略在减弱飞轮储能SOC和火电机组主蒸汽压力波动的同时,可使机组的AGC性能考核指标提升16.72%。 展开更多
关键词 火电机组 飞轮储能 二次调频 AGC指令 鲸鱼优化算法 变分模态分解
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基于蜣螂优化算法的ORC发电系统工质筛选及综合性能评价 被引量：1
2
作者 彭斌 徐建委 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期635-644,共10页
基于有机朗肯循环(ORC)发电系统工质的筛选存在评价指标不一、不能全面反映系统综合性能等问题,在150℃热源温度下,依据工质选取原则对工质进行初步筛选,通过MATLAB联立REFPROP9.0建立ORC系统的热力学、热经济和环境模型,采用热效率和[... 基于有机朗肯循环(ORC)发电系统工质的筛选存在评价指标不一、不能全面反映系统综合性能等问题,在150℃热源温度下,依据工质选取原则对工质进行初步筛选,通过MATLAB联立REFPROP9.0建立ORC系统的热力学、热经济和环境模型,采用热效率和[火用]效率作为热力学性能指标,单位输出功所需换热面积为热经济性能指标,当量二氧化碳排放量为环保性能指标,对不同工质对系统的热力学性能、热经济性能和环保性能影响进行研究,并通过对比蜣螂优化算法与其余4种常用算法进行工质筛选。结果表明:蒸发温度和冷凝温度对系统的影响较大,蒸发温度升高有利于系统热力学性能的提升,冷凝温度的升高不利于系统的热力学性能和环保性能,过热度只对系统[火用]效率影响较大,对环保性能指标影响较小;蒸发温度在100℃、冷凝温度在30℃时,系统单位输出功所需换热面积最小;R245fa的综合评价函数值远大于其他工质,其综合性能最优。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 工质筛选 蜣螂优化算法 综合评价
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旋转滑动弧等离子体耦合水冷促进CO_(2)转化
3
作者 安春国 王宗群 +6 位作者 赵梓江 苗井泉 张斌 石荣桂 屈会格 吴昂键 张浩 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第8期193-199,共7页
CO_(2)的捕集、利用与封存被广泛认为是碳减排的主要技术路线之一,也是我国应对“双碳”目标挑战的重要手段。滑动弧放电等离子体具有能量效率高、结构简单、启停时间短、耗能低等优点,在CO_(2)转化利用中是极具潜力的技术手段。然而,... CO_(2)的捕集、利用与封存被广泛认为是碳减排的主要技术路线之一,也是我国应对“双碳”目标挑战的重要手段。滑动弧放电等离子体具有能量效率高、结构简单、启停时间短、耗能低等优点,在CO_(2)转化利用中是极具潜力的技术手段。然而,滑动弧等离子体在活化分解CO_(2)过程中存在气体温度过高(4000~6000 K),加剧CO_(2)分解逆反应进行问题,导致转化率受限。为此,开发了一种水冷旋转滑动弧等离子体反应器,创新性地利用冷却抑制CO_(2)分解逆反应机制有效提升CO_(2)转化效果,并探讨了不同水冷强度下的CO_(2)分解反应行为。通过对等离子体下游的气体温度进行测量,确定了不同冷凝强度及不同工况下的等离子体宏观气体温度变化情况,系统考察了进气流量(2~8 L/min)和冷却强度对水冷反应器中CO_(2)分解转化率和能量效率的影响。结果表明,水冷的引入显著降低了反应区的气体温度,抑制了高温导致的CO_(2)逆反应,从而提高了CO_(2)转化率和能量效率。在无水冷条件下,气体温度达到461℃,而中等和强水冷下分别降低至282℃和222℃。此外,水冷系统的加入将反应器的稳定时间从400 s降低到150 s,并提高了反应的稳定性。水冷的加入显著降低了CO_(2)分解逆反应的速率,由于VT弛豫过程得以抑制,振动激发能级能量水平得以提高,因此CO_(2)转化效果得以提高。最佳实验工况为中等水冷强度(冷却水流量4.8 mL/s)和进气流量4~5 L/min,此条件下可获得较高的CO_(2)转化率(9.5%~11.5%)和能量效率(26.0%~29.5%)。证明了水冷在抑制高温逆反应、提高CO_(2)转化性能中的有效性,为等离子体CO_(2)转化技.术的进一步发展提供了新的思路。 展开更多
关键词 滑动弧等离子体 CO_(2)分解 水冷 高温逆反应 气体温度
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国内某500MW等级俄制汽轮机高压调节阀振动问题分析及治理
4
作者 张启林 高志福 +1 位作者 张强 刘世云 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第6期463-465,430,共4页
国内某500MW等级俄制汽轮机通流改造后,高压调节阀顺序阀运行时一直存在顽固性阀门振动现象,后经过多次顺序阀特性曲线优化修订,问题仍未得到解决,为保证机组安全被迫采用单阀运行模式,此种运行机组AGC、一次调频跟踪效果差,经济性差,... 国内某500MW等级俄制汽轮机通流改造后,高压调节阀顺序阀运行时一直存在顽固性阀门振动现象,后经过多次顺序阀特性曲线优化修订,问题仍未得到解决,为保证机组安全被迫采用单阀运行模式,此种运行机组AGC、一次调频跟踪效果差,经济性差,后期由于长期阀门振动致使高压联合汽阀阀壳和焊口出现裂纹,蒸汽泄漏,造成机组非计划停运。针对上述缺陷,对高压联合汽阀进行现代化技术改造,改造后机组成功实现顺序阀运行,振动现象消除,提高了经济性,达到了预期改造效果。 展开更多
关键词 高压调节阀 顺序阀运行 阀门振动 经济性
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面向低碳工业园区的预热燃烧锅炉技术与应用
5
作者 朱建国 吕清刚 +2 位作者 李百航 高鸣 韩会忠 《中国工程科学》 北大核心 2025年第5期65-77,共13页
构建低碳工业园区、促进能源结构转型、提高绿色生产水平是我国工业高质量发展的关键路径,低碳工业园区内源端可再生能源电力、荷端工业生产的蒸汽用量均呈现频繁的波动性,在低成本、大规模、长周期的储能技术全面工业化应用之前,预热... 构建低碳工业园区、促进能源结构转型、提高绿色生产水平是我国工业高质量发展的关键路径,低碳工业园区内源端可再生能源电力、荷端工业生产的蒸汽用量均呈现频繁的波动性,在低成本、大规模、长周期的储能技术全面工业化应用之前,预热燃烧锅炉具有承担源荷两端波动性调节的良好潜能。本文厘清了低碳工业园区用能趋势、预热燃烧锅炉的技术特征、低碳工业园区预热燃烧锅炉应用的适配性,梳理了预热燃烧锅炉的技术进展与发展方向,总结了我国预热燃烧锅炉的应用示范情况。开发的60t/h煤粉预热燃烧锅炉实现10%~100%超宽负荷范围的灵活调节,开发的90t/h煤粉预热燃烧锅炉实现压火46h无辅助燃料的快速启动,开发的240t/h循环流化床耦合煤粉预热燃烧锅炉实现化石能源和光伏电力的高效协同出力。后续,在生物质预热燃烧锅炉、预热燃烧锅炉氢氨掺烧或纯烧、锅炉启停与绿热供应协同、煤粉O_(2)/CO_(2)预热燃烧等方面实施技术攻关,以系统提升预热燃烧锅炉技术水平,全面支持零碳工业园区建设。 展开更多
关键词 锅炉 预热燃烧 超宽负荷 长时压火 日启停 低碳工业园区
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基于DEM-PPM方法的非球形颗粒流动特性
6
作者 陈巨辉 张谦 +6 位作者 李丹 李魏康 陈轲 周欢 ZHURAVKOV Michael LAPATSIN Siarhel 姜文锐 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3382-3392,共11页
将颗粒形状简化为球形进行模拟会导致模拟与实际情况相差较大,多面体法(polyhedral particle method,PPM)能够提供更准确的几何表示和碰撞检测,基于离散单元法(discrete element method,DEM)耦合PPM法对非球形颗粒建模,结合非球形Ganse... 将颗粒形状简化为球形进行模拟会导致模拟与实际情况相差较大,多面体法(polyhedral particle method,PPM)能够提供更准确的几何表示和碰撞检测,基于离散单元法(discrete element method,DEM)耦合PPM法对非球形颗粒建模,结合非球形Ganser曳力系数耦合Di Felice曳力模型,采用适用于非球形颗粒的Di Felice-Ganser曳力模型。本文基于DEM-PPM方法模拟非球形颗粒在鼓泡流化床内的流动并分析其运动特性。对比非球形颗粒与球形颗粒在流化床中的运动过程,得到非球形颗粒和球形颗粒的颗粒数量、颗粒速度及颗粒旋转速度的分布,并计算各时刻的Lacey混合指数。结果表明,圆柱颗粒床层高度大于球形颗粒的床层高度,且圆柱颗粒的旋转速度远高于球形颗粒旋转速度。在球形颗粒的运动过程中,颗粒分布较为均匀,而在圆柱颗粒的运动过程中,颗粒更易于聚集。随着流化床高度的增加,圆柱颗粒的速度和旋转速度逐渐增大。圆柱颗粒在两侧分布较多,且两侧颗粒具有较大的速度与旋转速度。流化床中各层圆柱颗粒数量到达一定数量造成颗粒堆积后,随着颗粒数量的增加,颗粒速度和颗粒旋转速度减小,颗粒所受曳力增大。气泡的产生和破碎会促进圆柱颗粒混合,圆柱颗粒在流化床内混合效果较好。 展开更多
关键词 多面体法 非球形颗粒 离散单元法 鼓泡流化床 数值模拟
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基于多组分DQMOM模型的FCC辅助纳米颗粒混合体系流化研究
7
作者 陈巨辉 陈轲 +4 位作者 李丹 杨天一 ZHURAVKOV Michael LAPATSIN Siarhel 姜文锐 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2616-2625,共10页
根据纳米颗粒团聚和破碎的影响因素,基于Gidaspow曳力模型,修正了Re的计算方法,提出多组分DQMOM模型。数值模拟微型流化床内纳米颗粒流动过程及聚团数量与聚团直径的变化,实验值与模拟结果吻合较好,验证了微型流化床模型的准确性和可靠... 根据纳米颗粒团聚和破碎的影响因素,基于Gidaspow曳力模型,修正了Re的计算方法,提出多组分DQMOM模型。数值模拟微型流化床内纳米颗粒流动过程及聚团数量与聚团直径的变化,实验值与模拟结果吻合较好,验证了微型流化床模型的准确性和可靠性。对SiO_(2)和ZnO混合纳米颗粒进行模拟,探究添加大颗粒改善流化效果。结果表明,混合颗粒中流化性能较好的颗粒占比较高时,整体的流化性能会有所提升。当SiO_(2)颗粒含量较高时,小粒径颗粒改善流化性能的效果更好;当ZnO颗粒含量较高时,大密度颗粒效果更好。当流化性能好的颗粒含量较高时,添加少量大颗粒就可以有效改善混合颗粒的流化性能。 展开更多
关键词 DQMOM方法 聚合与破碎 纳米颗粒 多组分 微型流化床
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某压缩空气储能透平高压内缸低周疲劳分析
8
作者 马义良 宋业琛 +4 位作者 田硕 刘洋 关淳 余海鹏 邢冠一 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第3期193-196,202,共5页
基于有限元弹塑性方法对某压缩空气储能透平高压内缸进行了低周疲劳分析,为了得到更加合理、精确的瞬态温度场,采用了三维流体计算得到内缸的对流换热系数,进行了瞬态温度场的计算,在冷态启动和热态启动两种工况下进行了内缸的低周疲劳... 基于有限元弹塑性方法对某压缩空气储能透平高压内缸进行了低周疲劳分析,为了得到更加合理、精确的瞬态温度场,采用了三维流体计算得到内缸的对流换热系数,进行了瞬态温度场的计算,在冷态启动和热态启动两种工况下进行了内缸的低周疲劳分析,得到了内缸在循环温度场和压力场下的塑性应变,根据材料的应变与疲劳寿命关系评估了高压内缸的低周疲劳寿命,为透平机组的安全运行提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 空气储能透平 对流换热系数 弹塑性 低周疲劳
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多温度工况下末级静叶加热除湿特性实验分析
9
作者 王景生 刘云锋 +1 位作者 熊继龙 盛显伟 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第6期437-440,448,共5页
通过实验探究了加热蒸汽温度对蒸汽轮机末级静叶除湿性能的影响规律。结果表明:加热蒸汽温度从90℃升至120℃时,压力面与吸力面壁面温度同步提升(压力面增18.6℃,吸力面增18.7℃),二者温升幅度高度一致(相对偏差仅0.06%);液滴蒸干时间... 通过实验探究了加热蒸汽温度对蒸汽轮机末级静叶除湿性能的影响规律。结果表明:加热蒸汽温度从90℃升至120℃时,压力面与吸力面壁面温度同步提升(压力面增18.6℃,吸力面增18.7℃),二者温升幅度高度一致(相对偏差仅0.06%);液滴蒸干时间显著缩短(压力面累计减6.25%,吸力面减9.63%),蒸发速率明显加快;沉积水滴呈直径减小、数量减少、分布密度降低的优化趋势。机理分析表明,温度升高通过强化壁面换热、加速液滴相变、改善液滴润湿特性三重路径协同提升除湿性能。研究成果从宏观沉积特征与微观传热传质耦合机制层面揭示了除湿强化机理,为蒸汽轮机叶片除湿系统优化设计提供了理论支撑与实验依据。 展开更多
关键词 汽轮机 空心导叶 加热除湿 实验研究
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基于CFD的燃煤锅炉协同处置含油污泥方案设计
10
作者 张凡志 郑德水 +3 位作者 张海丹 李卫平 方仙明 张光学 《锅炉技术》 北大核心 2025年第2期23-30,共8页
针对含油污泥产量高、危害大及处理困难等特点,设计了采用燃煤锅炉进行协同焚烧处置的技术方案,对含油污泥进行加热、除杂、配比及均匀化后,由喷枪雾化后形成50~150μm的液滴,送入炉膛燃烧。采用计算流体力学对设计方案进行验证及优化... 针对含油污泥产量高、危害大及处理困难等特点,设计了采用燃煤锅炉进行协同焚烧处置的技术方案,对含油污泥进行加热、除杂、配比及均匀化后,由喷枪雾化后形成50~150μm的液滴,送入炉膛燃烧。采用计算流体力学对设计方案进行验证及优化。结果表明:当喷枪布置在主燃区中下位置时,油泥液滴能够穿透至炉膛内部,避免贴壁燃烧引起的壁面温度高、还原性气氛强等问题。由于掺烧比例低、油泥热值与煤粉接近,因此不同的布置方案均不会影响整体炉膛内温度场分布特性。当喷枪布置在主燃区中间位置时,四周水冷壁表面的氧气体积分数较高,避免了高温腐蚀风险。从煤粉燃尽率来看,掺烧含油污泥后,不同的方案均能够降低飞灰含碳量,当喷枪布置在主燃区中间位置时,不同负荷下油泥对煤粉燃尽率的影响均较小。经过数值模拟分析后认为,采用大型燃煤锅炉进行含油污泥协同处置,最优方案是将雾化喷枪布置在主燃区中部二次风喷口附近。 展开更多
关键词 含油污泥 燃煤锅炉 协同处置 掺烧 计算流体力学
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随机扰动下汽轮机转子涡动密封流场压力脉动分析
11
作者 曹丽华 李大才 +2 位作者 卓奕瀚 司和勇 李盼 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第3期197-202,共6页
在转子运动过程中,超超临界汽轮机的密封流场受转子涡动影响显著,密封流体所带来的随机干扰影响主流运动,从而影响转子运动的稳定性。以某1000MW超超临界汽轮机超高压缸第一级隔板密封为研究对象,耦合随机扰动下的转子涡动方程,对密封... 在转子运动过程中,超超临界汽轮机的密封流场受转子涡动影响显著,密封流体所带来的随机干扰影响主流运动,从而影响转子运动的稳定性。以某1000MW超超临界汽轮机超高压缸第一级隔板密封为研究对象,耦合随机扰动下的转子涡动方程,对密封流场入口流域中的压力脉动特性开展分析。结果如下:随着扰动强度增大,流场中的压力波动规律从原本处处相同变化为中心对称式的互补变化规律。入口流域中的压力波动集中于低频位置,随着扰动频率的增大,压力波动逐渐减小,整个功率谱呈现为低频、宽带的谱特征。 展开更多
关键词 超超临界汽轮机 密封流场 随机扰动 压力脉动
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空气预热器升温消除硫酸氢铵沉积模拟研究
12
作者 危日光 李鑫辉 高建强 《锅炉技术》 北大核心 2025年第3期1-5,67,共6页
针对燃煤电站锅炉空气预热器运行中硫酸氢铵沉积导致传热效率下降的问题,通过壁温调控方法达到沉积控制的策略。重点探究间歇性减小二次风量对空气预热器壁温分布特征的影响规律,建立有效的升温调控方案以提升设备运行可靠性。基于仿真... 针对燃煤电站锅炉空气预热器运行中硫酸氢铵沉积导致传热效率下降的问题,通过壁温调控方法达到沉积控制的策略。重点探究间歇性减小二次风量对空气预热器壁温分布特征的影响规律,建立有效的升温调控方案以提升设备运行可靠性。基于仿真模拟平台,对某电厂的空气预热器实际运行参数进行减二次风计算模拟,得到各工况下硫酸氢铵沉积分布并进行对比。结果表明:在不同工况下进行减小二次风量操作后,硫酸氢铵结露区均呈现减小的趋势。实际操作时机组负荷为60%左右汽轮机热耗率验收工况较为合适。 展开更多
关键词 空气预热器 硫酸氢铵 仿真模拟 二次风
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350MW超临界CFB燃煤机组钙循环CO_(2)捕集系统的方案设计与计算分析
13
作者 王冬福 孙秋辰 +3 位作者 陈文强 张陶陶 李明馨 韩志江 《锅炉技术》 北大核心 2025年第5期51-59,共9页
基于钙基载碳体在高温下循环吸收和解析CO_(2)的基本原理,开展350MW超临界循环流化床燃煤机组锅炉烟气CO_(2)捕集系统的方案设计和计算研究。提出采用双循环床作为碳酸化反应器和煅烧反应器内的设计流态,并增加再碳酸化反应器提高碳捕... 基于钙基载碳体在高温下循环吸收和解析CO_(2)的基本原理,开展350MW超临界循环流化床燃煤机组锅炉烟气CO_(2)捕集系统的方案设计和计算研究。提出采用双循环床作为碳酸化反应器和煅烧反应器内的设计流态,并增加再碳酸化反应器提高碳捕集效率。建立碳酸化反应器和煅烧反应器之间循环物料的质量和能量守恒方程,计算与分析不同锅炉负荷下的关键性能参数。在锅炉最大连续出力工况下,当碳捕集效率为90%时,锅炉烟气CO_(2)体积分数从13.64%降低到1.4%,捕集到的湿烟气CO_(2)体积分数为76.60%,经过冷凝后,干烟气中CO_(2)体积分数可达到97.04%。研究得出常规CFB燃煤机组耦合钙循环系统实现锅炉烟气CO_(2)高效捕集的综合方案,为今后燃煤发电厂碳捕集技术路线的选择提供参考。 展开更多
关键词 钙循环 CO_(2)捕集 循环流化床 超临界CFB
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智慧电厂大数据云平台的架构建设与模型开发研究
14
作者 王志敏 黄骞 +4 位作者 王可轩 陈树宽 李敏 王海 李水清 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期282-291,共10页
火电机组运行智慧化是“双碳”目标约束下机组灵活运行的关键技术,基于大数据云计算平台的机组数字化架构是其重要组成部分。但目前现役机组的云平台改造建设尚缺乏深入技术探索及报道。以2台350 MW机组为例,系统开展了火电大数据云平... 火电机组运行智慧化是“双碳”目标约束下机组灵活运行的关键技术,基于大数据云计算平台的机组数字化架构是其重要组成部分。但目前现役机组的云平台改造建设尚缺乏深入技术探索及报道。以2台350 MW机组为例,系统开展了火电大数据云平台改造建设的实践研究。首先,发展了利旧的私有云平台搭建技术,实现了整合厂内原有6台服务器资源的低成本部署,同时保障建设期内机组正常运行;其次,针对火电机组万亿级的年数据量存储及电厂应用场景下数据读取需求,发展了云平台数据库数据同步技术,改进了数据库的测点管理方式及数据存储方式,开发了数据接口服务,使云平台数据库实现10^(5)量级测点数据的秒级写入及3 s内全年数据的单点检索。在此基础上,在云平台上部署了依托2.45×10^(9)条数据的大数据寻优算法,实现了机组能耗的可视化运行指导;搭建了针对高噪声测量数据的预处理模型,完成了对风量等数据的趋势提取;开发了选择性催化还原(SCR)入口NO_(x)浓度的神经网络预测模型,并通过构建负荷变化因子对预测结果进行反馈调节,可捕捉不同幅度的喷氨量变化需求。上述模型框架均可在云平台实现灵活调整与拓展,所提技术可为火电企业及新型低碳/零碳燃烧能源设备的智慧云平台建设提供参考。 展开更多
关键词 燃煤火电机组 智慧电厂 云平台 大数据 煤耗
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配备碳捕集的电站系统变工况运行性能分析及优化
15
作者 袁鑫 李·萨仁高娃 +3 位作者 刘战 陈衡 徐钢 王修彦 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期496-504,共9页
为了得到合理的碳捕集电厂调峰方案并研究碳捕集电厂参与电网调节产生的经济和环境效益,对1台660 MW燃煤电厂进行碳捕集改造,对电厂各部分能量损失进行分析,得到机组的能量损失机理,分析了不同碳捕集率下机组的运行情况,并设计了碳捕集... 为了得到合理的碳捕集电厂调峰方案并研究碳捕集电厂参与电网调节产生的经济和环境效益,对1台660 MW燃煤电厂进行碳捕集改造,对电厂各部分能量损失进行分析,得到机组的能量损失机理,分析了不同碳捕集率下机组的运行情况,并设计了碳捕集电厂的优化运行方案。在MATLAB软件中对西北某地区碳捕集电厂采用优化运行方案前后参与电网调节的情况进行模拟。结果表明:优化运行方案可以提升系统的新能源接纳能力,降低系统的弃风弃光量,其中风电机组的出力占比提升了4.82百分点,光伏机组的出力占比提升了1.62百分点,系统的弃风弃光量降低了30.57百分点;系统的度电成本降低了0.0153元/(kW·h),度电碳排放量升高了94.37 g/(kW·h)。 展开更多
关键词 碳捕集电厂 风光火系统 优化运行方案 优化调度模型
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过冷水中蒸汽射流自旋凝结的实验研究
16
作者 丛红钏 韩沛东 +2 位作者 周子棋 孙中国 席光 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期23-31,共9页
针对蒸汽射流自旋凝结过程中的复杂流动和相变展开实验研究,采用新型X型旋流压力喷嘴实现了蒸汽射流的自旋流动,分析了不同流量下旋转气泡的冷凝模式以及相关参数的演化规律,包括气泡半径、生长速率、溃灭速率、气泡质心最大迁移速度和... 针对蒸汽射流自旋凝结过程中的复杂流动和相变展开实验研究,采用新型X型旋流压力喷嘴实现了蒸汽射流的自旋流动,分析了不同流量下旋转气泡的冷凝模式以及相关参数的演化规律,包括气泡半径、生长速率、溃灭速率、气泡质心最大迁移速度和溃灭频率。结果表明:蒸汽射流自旋凝结可划分为光滑生长气泡机制、过渡气泡机制和粗糙生长气泡机制。在离心力作用下,凝结过程中可能出现颈部螺旋发展和气泡顶部凸起不规则变形等典型行为。随着质量流量的增加,气泡冷凝时间缩短,生长速率有所增加,气泡半径和溃灭速率呈现非线性变化,气泡质心最大迁移速度范围为24.3~73.23 m/s,气泡溃灭频率为20~302 Hz。同一质量流量下,气泡可能在不同方向上发生冷凝并出现之字形运动轨迹。气泡质心偏离喷嘴中心轴线角度增大,有助于减小气泡溃灭过程中发生回弹的次数,对气泡生长速率、溃灭速率和气泡质心最大迁移速度产生非线性影响。研究结果可为开发和优化相关工业领域中的冷凝技术提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 旋转蒸汽射流 X型旋流压力喷嘴 气泡凝结特性
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基于电化学阻抗解析膜蒸馏中硫酸钙与二氧化硅的不同结垢行为
17
作者 周鹭 韩旻媛 +2 位作者 李汉杰 刘剑 韩乐 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第3期155-162,共8页
膜蒸馏(MD)作为处理高盐废水的新兴技术,无机结垢引发的堵塞和膜湿润限制了其广泛应用。膜结垢现象的深入分析仍需要进一步探讨,界面电阻抗特性是潜在的分析切入点。比较了代表性无机物硫酸钙和二氧化硅在MD过程中的结垢行为,硫酸钙导... 膜蒸馏(MD)作为处理高盐废水的新兴技术,无机结垢引发的堵塞和膜湿润限制了其广泛应用。膜结垢现象的深入分析仍需要进一步探讨,界面电阻抗特性是潜在的分析切入点。比较了代表性无机物硫酸钙和二氧化硅在MD过程中的结垢行为,硫酸钙导致更早的膜通量下降和显著的膜润湿。扫描电镜结果证实了硫酸钙和二氧化硅结垢形态和分布上的显著差异,机械拉伸测试表明硫酸钙结垢降低了膜材料的机械性能。结合膜孔外部与内部界面理化特征,电化学阻抗谱(EIS)揭示了硫酸钙结晶于膜表面及孔内部,降低了膜层的电阻;二氧化硅主要在膜表面形成结垢层,导致膜表面电阻增加。硫酸钙和二氧化硅的不同结垢行为对膜的电化学性能影响各异。该结果为未来膜工艺中高效结垢控制策略的研发提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 膜蒸馏 电化学阻抗谱 膜结垢
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生物质振动炉排锅炉NO_(x)生成波动分析
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作者 江文豪 何长征 +1 位作者 张玉忠 李志辉 《锅炉技术》 北大核心 2025年第4期18-22,共5页
生物质振动炉排锅炉的NO_(x)生成浓度因炉排周期性振动而出现较大波动。为研究其NO_(x)生成的波动特征,以某热电厂生物质振动炉排锅炉为研究对象,基于炉内烟气参数的实测数据,对锅炉NO_(x)生成浓度及其影响因素进行分析。结果表明:生物... 生物质振动炉排锅炉的NO_(x)生成浓度因炉排周期性振动而出现较大波动。为研究其NO_(x)生成的波动特征,以某热电厂生物质振动炉排锅炉为研究对象,基于炉内烟气参数的实测数据,对锅炉NO_(x)生成浓度及其影响因素进行分析。结果表明:生物质振动炉排锅炉的NO_(x)生成浓度呈现一定的周期性,且与运行氧量呈显著正相关性,而与炉膛温度的相关性则较弱;NO_(x)的每个生成周期可分为“速降”、“低位运行”、“速升”、“高位运行”4个阶段,各阶段均具有相应的规律和特征。 展开更多
关键词 生物质 振动炉排锅炉 NO_(x) 波动 周期 氧量 炉膛温度
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超超临界汽轮机裂纹转子的动力响应与特征提取
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作者 曹丽华 于明鑫 +1 位作者 李大才 司和勇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7600-7610,I0036,共12页
裂纹故障作为诱发大型汽轮机组轴系振动的常见故障之一,严重威胁着电力生产的安全。尤其是高参数汽轮机转子密封气动作用显著,加剧轴系振动。为此,该文在研究裂纹轴系振动响应的同时,考虑汽流激振和其他非线性因素对轴系的影响,基于频... 裂纹故障作为诱发大型汽轮机组轴系振动的常见故障之一,严重威胁着电力生产的安全。尤其是高参数汽轮机转子密封气动作用显著,加剧轴系振动。为此,该文在研究裂纹轴系振动响应的同时,考虑汽流激振和其他非线性因素对轴系的影响,基于频率切片小波变换(frequency slice wavelettransform,FSWT)法在指定区间内细化响应中的特征频率分析动力响应。结果表明:耦合汽流激振后,裂纹轴系的时域曲线中各倍频间的能量转换和叠加现象加剧,机组升负荷时系统由类似“单周期”混沌运动逐渐变为“二周期”混沌运动,1倍频跨度逐渐降低7.64%、11.66%、22.69%,4倍频呈现较小的“波浪式”变化。 展开更多
关键词 超超临界 裂纹 非线性因素 频率切片小波变换 动力响应
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流致声线弯曲对声学CT法炉内空气动力场测量重建的影响
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作者 李言钦 汪飞 刘璠 《应用声学》 北大核心 2025年第4期946-954,共9页
声学CT法用于流场、温度场等复杂场测量时,温度、流速等参数分布均会引起不同程度的声路径弯曲,增加重建场难度。该文分别基于数值模拟流场及实际锅炉炉膛流场测量数据,研究了炉膛水平断面二维流场及三维流场轴向分量引起的声线弯曲特... 声学CT法用于流场、温度场等复杂场测量时,温度、流速等参数分布均会引起不同程度的声路径弯曲,增加重建场难度。该文分别基于数值模拟流场及实际锅炉炉膛流场测量数据,研究了炉膛水平断面二维流场及三维流场轴向分量引起的声线弯曲特性。对于未知分布的待测场,声学法测量中往往不得不将实际声线作为直线近似处理,相应引起不同程度的重建误差。该文研究有效揭示了流场引起的声路径弯曲采用直线近似时产生的误差特性与机理:炉膛轴向流场分量引起路径弯曲的直线近似误差远大于不考虑轴向流速分量的断面内二维切圆流场分量中声线弯曲产生的直线近似误差,但是对于以各路径声传播时间差为条件数据的断面流场重建,炉膛轴向流场分量引起的路径弯曲效应因相对方向传播时间差计算而可基本抵消;而对于基于相对方向传播时间和数据的温度场重建,由于轴向流场分量的影响没有抵消而不可忽略;另外,介质温度越高,垂向流速引起的声路径弯曲的直线近似误差越明显。 展开更多
关键词 流场 声学CT 重建 声线弯曲 误差
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