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放射形相变蓄热器的释热特性实验与数值研究 被引量：1
1
作者 武宾 张嘉杰 +2 位作者 聂姣 石颖 马素霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期217-224,共8页
针对太阳能热利用的时空不匹配问题,设计并制备一种放射形相变蓄热器,通过实验与数值模拟研究了蓄热器释热功率及相变材料固相率在释热过程中的响应特性,探讨了冷却工质流量、进水方式、翅片型式对释热性能的影响规律。研究结果表明:蓄... 针对太阳能热利用的时空不匹配问题,设计并制备一种放射形相变蓄热器,通过实验与数值模拟研究了蓄热器释热功率及相变材料固相率在释热过程中的响应特性,探讨了冷却工质流量、进水方式、翅片型式对释热性能的影响规律。研究结果表明:蓄热器的释热过程可划分为液态显热区间、潜热区间、固态显热区间3个阶段,潜热区间相变材料的潜热作用使得释热功率下降相对缓慢;冷却工质流量越大,释热功率下降速率越快,完全凝固时间越短;不同进水方式对换热效果影响不明显,但可改善蓄热器的换热均匀性;与平板翅片相比,放射形翅片各翅片单元间相变材料的导热更均匀,凝固时间缩短31%,提高了换热速率。 展开更多
关键词 相变 潜热 数值模拟 固相率 释热功率
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吉木萨尔凹陷二叠系井井子沟组二段致密砂岩储层特征及致密油富集主控因素 被引量：4
2
作者 何周 纪雪冰 +7 位作者 谢安 王东学 王智忠 谭强 马爱钰 帕孜力·阿布都克里木 张韵洁 赵晓东 《地质科学》 北大核心 2025年第1期33-43,共11页
2023年12月,吉木萨尔凹陷新疆油田探区在二叠系井井子沟组二段发现了致密砂岩油藏,但致密储层特征和致密油富集主控因素不清,制约着油气勘探开发进展。为了精细表征致密砂岩储层特征,本文利用岩心、铸体薄片、高压压汞、核磁共振、氮气... 2023年12月,吉木萨尔凹陷新疆油田探区在二叠系井井子沟组二段发现了致密砂岩油藏,但致密储层特征和致密油富集主控因素不清,制约着油气勘探开发进展。为了精细表征致密砂岩储层特征,本文利用岩心、铸体薄片、高压压汞、核磁共振、氮气吸附等方法,开展了储层岩石学特征以及孔隙结构特征研究,从原油生成到聚集过程探讨了致密油富集主控因素,并建立了研究区致密油成藏模式。研究表明:1)储层岩性主要以细砂岩为主,为长石岩屑砂岩,成熟度低;平均孔隙度8.04%,平均渗透率0.04×10^(-3)µm^(2),主要以溶蚀孔为主,微米级孔隙为主要储集空间,纳米级喉道为渗流通道。2)二叠系井井子沟组上覆芦草沟组优质烃源岩大面积连续分布,Pr/Ph、Pr/nC_(17)以及β/NC_(max)等地化参数显示井井子沟组二段原油与上覆芦草沟组下部烃源岩相似,证实芦草沟组下部烃源岩为井井子沟组供烃。3)优质烃源岩、断裂、储层、超压等因素联合控制着井井子沟组二段致密油藏的富集。4)基于源储关系、输导体系以及运移动力,建立了“源储紧邻,超压输导,垂侧运聚式”成藏模式。研究成果对二叠系井井子沟组二段致密油勘探及地质研究具有一定的推进作用。 展开更多
关键词 致密油 致密砂岩储层 核磁共振 氮气吸附 井井子沟组二段 吉木萨尔凹陷
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新一代高韧性直流输电技术(二):高倍载模块化换向式换流器 被引量：1
3
作者 赵彪 白睿航 +7 位作者 张雪垠 崔彬 屈鲁 吴锦鹏 宋强 余占清 魏晓光 曾嵘 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期665-678,I0022,共15页
针对高韧性直流输电技术对高倍载、高经济性直流换流器的需求,提出一种高倍载模块化换向式换流器(high-overload modular commutated converter,MCC)。首先,对MCC的拓扑构造和运行原理进行详细分析,指出其器件软开关特性、桥臂能量脉动... 针对高韧性直流输电技术对高倍载、高经济性直流换流器的需求,提出一种高倍载模块化换向式换流器(high-overload modular commutated converter,MCC)。首先,对MCC的拓扑构造和运行原理进行详细分析,指出其器件软开关特性、桥臂能量脉动优化和高倍载潜力;针对MCC的宽范围电压变比调节、串联模块电压均衡控制、架空线应用中的直流故障自清除等关键问题,给出解决方案;以±500 kV/2000 MW直流输电系统为例,分析MCC的元件用量、体积、效率、成本等技术特性,并与常规模块化多电平IGBT换流器进行综合对比;最后,研制基于IGCT-Plus器件的±15 kV/60 MVA MCC产品,开展综合性测试验证。结果表明,提出的MCC有望将现有换流器技术方案的体积、成本、损耗率分别减小达50%,在电能变换与传输中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 直流输电 直流换流器 交直流功率变换 集成门极换流晶闸管
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稠环芳烃加氢饱和催化剂活性调控策略研究进展
4
作者 荆洁颖 田涛 +1 位作者 张雨 李文英 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3588-3601,共14页
作为煤焦油主要成分,稠环芳烃保留了煤中特有的多环结构,其加氢饱和产物环烷烃是高能量密度燃料的优质组分。然而,稠环芳烃自身结构的高稳定性、中间产物的空间位阻及竞争吸附阻碍了其吸附活化导致加氢饱和困难。系统分析了稠环芳烃加... 作为煤焦油主要成分,稠环芳烃保留了煤中特有的多环结构,其加氢饱和产物环烷烃是高能量密度燃料的优质组分。然而,稠环芳烃自身结构的高稳定性、中间产物的空间位阻及竞争吸附阻碍了其吸附活化导致加氢饱和困难。系统分析了稠环芳烃加氢饱和反应特征,作为可逆放热反应,低温高压的反应条件有助于稠环芳烃加氢饱和,全氢产物具有较高的热力学选择性,但反应速率随着加氢程度的加深而降低。综述了催化剂中活性金属和载体的调控策略,活性金属与稠环芳烃间的吸附机制表明,适宜的缺电子结构有利于反应物的吸附活化,而活性金属的电子结构可通过金属载体间相互作用、掺杂其他原子促进电子迁移或晶格畸变及利用金属集团效应等方式调控。除了借助多孔结构充当活性金属的分散平台外,载体还能通过表面酸性、官能团功能化或缺陷工程等方式调控表面性质,实现反应物在载体表面富集与转化。总结发现,具有分散良好的缺电子活性金属和辅助反应物扩散吸附的载体的催化剂是稠环芳烃加氢饱和的关键。未来催化剂的设计研究应着重考虑以下3方面:煤焦油原料的复杂,反应中多组分稠环芳烃间的影响规律及针对影响规律的多功能催化剂的设计;溢流氢与载体表面上稠环芳烃的反应拓展了反应场所,L-H(Langmuir-Hinshelwood)机理无法直接应用导致催化加氢饱和途径和催化剂设计需重新审视;以及不同体系加氢饱和催化剂的失活机制与抗失活研究。 展开更多
关键词 稠环芳烃 加氢饱和 催化剂 吸附活化 电子结构 载体改性
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自主可控的功率半导体器件仿真工具研发进展(一):二维计算的精度
5
作者 庄池杰 石清元 +11 位作者 林波 彭晞雨 吴丹 刘志成 李立 施连军 任李鑫 纪瑞朗 余占清 吴锦鹏 魏晓光 曾嵘 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期21-30,I0002,I0003,共12页
功率半导体器件是电力电子装备电流开断和电能转换的核心。作为全球最大的功率半导体消费国,中国功率器件自给率低,严重依赖进口,亟需自主化突破。功率半导体器件仿真软件作为器件多物理场分析、设计优化的必备工具,研发难度大、周期长... 功率半导体器件是电力电子装备电流开断和电能转换的核心。作为全球最大的功率半导体消费国,中国功率器件自给率低,严重依赖进口,亟需自主化突破。功率半导体器件仿真软件作为器件多物理场分析、设计优化的必备工具,研发难度大、周期长、见效慢。国内使用的功率半导体TCAD软件几乎全部由Synopsys、Silvaco等国外公司垄断。作为国产替代的第一步,自2019年以来,团队按照“先追赶、再并跑、最后超越”的思路,开展功率半导体器件国产仿真工具的研发工作。该文在分析功率器件物理模型、求解难点的基础上,介绍了自主可控的功率半导体器件二维仿真工具的初步研发进展,与垄断商业软件Synopsys TCAD Sentaurus Device计算结果开展了详细比对,在测试的算例和物理模型上,自研软件二维计算的精度向国际垄断商业软件看齐。 展开更多
关键词 功率半导体器件 仿真工具 二维 漂移扩散模型 国产替代
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用于双层管井下水力举升的双喷嘴射流泵冲蚀磨损特性研究
6
作者 唐洋 徐嘉庆 +2 位作者 张吴镝 熊浩宇 王国荣 《表面技术》 北大核心 2025年第1期120-131,共12页
目的研究双喷嘴射流泵在井下水力举升过程中的冲蚀磨损特性,探究影响冲蚀磨损特性的因素及其规律。方法结合固液两相流的冲蚀模型和计算流体力学(CFD)方法对射流泵泵芯在流场中的冲蚀磨损行为进行模拟,预测易发生冲蚀磨损的区域,并通过... 目的研究双喷嘴射流泵在井下水力举升过程中的冲蚀磨损特性,探究影响冲蚀磨损特性的因素及其规律。方法结合固液两相流的冲蚀模型和计算流体力学(CFD)方法对射流泵泵芯在流场中的冲蚀磨损行为进行模拟,预测易发生冲蚀磨损的区域,并通过实验验证,进一步探究颗粒直径、质量流量、动力液流量等参数对泵芯冲蚀特性的影响规律。结果射流泵泵芯的易冲蚀区域为喉管入口内壁面、喉管出口内壁面、扩散管入口附近内壁面等3个位置,通过实验验证了仿真模型的准确性。在控制单因素变量条件下,粒径从0.05 mm增大到1.1 mm时,喉管入口锥面冲蚀位置由闭合圆环状变为三角状,扩散管入口处冲蚀区域面积逐渐减小。质量流量从0.005 kg/s增至0.01 kg/s时,易冲蚀区域最大冲蚀率和冲蚀面积随之增大,喉管入口锥面的最大冲蚀率增大了2倍,喉管-扩散管的最大冲蚀率增大了1.93倍。动力液流量从11 L/s增至15 L/s时,易冲蚀区域的最大冲蚀率随之增大,喉管入口锥面的最大冲蚀率增大了14.2倍,喉管-扩散管的最大冲蚀率增大了1.3倍。结论对最大冲蚀率的数值和增长倍数进行综合分析发现,动力液流量是冲蚀率增长的主要驱动因素,该研究能够为双喷嘴射流泵的设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 水力举升 双喷嘴 射流泵 固液两相流 冲蚀磨损 冲蚀率 数值模拟 实验验证
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准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组全粒序储层孔喉结构与原油可动性关系
7
作者 唐勇 贾承造 +8 位作者 陈方文 何文军 支东明 单祥 尤新才 姜林 邹阳 吴涛 谢安 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期99-111,共13页
基于铸体薄片、低温氮气吸附、高压压汞、核磁共振T2谱、接触角和油水两相界面张力等实验结果,揭示准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全粒序储层孔喉结构与原油可动性关系。研究表明:①随玛湖凹陷风城组储层粒级变小,较大喉道所连通孔... 基于铸体薄片、低温氮气吸附、高压压汞、核磁共振T2谱、接触角和油水两相界面张力等实验结果,揭示准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全粒序储层孔喉结构与原油可动性关系。研究表明:①随玛湖凹陷风城组储层粒级变小,较大喉道所连通孔隙体积和较大孔隙体积均呈减小趋势,喉道半径和孔隙半径分布范围和峰值范围均有序向小尺寸偏移;风城组非常规储层喉道半径、孔隙度和渗透率上限值分别约为0.7μm,8%,0.1×10^(-3)μm^(2);②风城组储层赋存滞留油、可动油的孔隙分布范围和峰值范围均随储层粒级变小而有序向小尺寸偏移;粒级较大储层样品赋存滞留油量、可动油量随驱动压力增大分别呈现更加明显的降低和升高趋势;③风城组各粒级储层中原油驱动压力随喉道半径增大而呈现快速下降、缓慢下降和趋于稳定3个阶段;原油驱动压力和各粒级储层原油驱动压力差异均随温度升高而降低,随喉道半径增大而降低。根据以上实验分析,推断地质条件下玛湖凹陷风城组深部页岩油具有较大的动用潜力。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 玛湖凹陷 下二叠统 风城组 全粒序储层 孔喉结构 原油可动性 全油气系统
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三气合采中天然气助排举升水合物浆液流动机理研究
8
作者 唐洋 徐嘉庆 +2 位作者 付强 张吴镝 王国荣 《海洋工程》 北大核心 2025年第2期141-154,共14页
海洋天然气水合物试采过程中存在水合物产量低,在射流破碎工况下沉沙严重、返出液极少甚至失返等问题。为提高水合物产量,充分利用开采设备的价值,基于天然气水合物、浅层气、天然气藏纵向立体开发思想,提出了一种三气合采分层调控工程... 海洋天然气水合物试采过程中存在水合物产量低,在射流破碎工况下沉沙严重、返出液极少甚至失返等问题。为提高水合物产量,充分利用开采设备的价值,基于天然气水合物、浅层气、天然气藏纵向立体开发思想,提出了一种三气合采分层调控工程实施方案。基于气液两相流理论,考虑水合物自分解行为以及固相颗粒有效运移条件,建立了天然气水合物固态流化不同开采阶段下天然气助排举升水合物浆液数学模型,并对气液流动机理相关数学模型进行求解和验证,最终得到了三气合采分层调控工艺中天然气助排举升水合物浆液工艺图版。在水平段钻进阶段,钻井液流量大于13 L/s时,不需要额外注入气相即可保证固相颗粒的有效运移,注入气体可加速固相颗粒的运移,根据钻井液的泵入量,气相注入量范围为0~67 L/s;水合物破碎回收阶段,破碎流量在49~55 L/s内,不需要额外注入气相即可保证固相颗粒的有效运移,在水合物破碎流量范围内,气相注入量范围为0~129 L/s。该研究为提高水合物开采产量,加快实现水合物早期商业化开采,推进中国“双碳”战略目标的实现提供了参考和帮助。 展开更多
关键词 三气合采 天然气水合物 气液两相流 水合物浆液 注气量
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氢能提升火电机组灵活性研究综述及展望
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作者 袁铁江 王康 +1 位作者 滕越 邓占锋 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2061-2077,共17页
新型电力系统背景下,新能源占比持续攀升,电网灵活性调节需求大幅增加,火电装机占比显著下降,迫使现役火电机组具备更强的调节能力和更高的灵活性。为此,推动火电机组灵活性改造成为提升电力系统调节能力、保障能源安全的关键。氢能具... 新型电力系统背景下,新能源占比持续攀升,电网灵活性调节需求大幅增加,火电装机占比显著下降,迫使现役火电机组具备更强的调节能力和更高的灵活性。为此,推动火电机组灵活性改造成为提升电力系统调节能力、保障能源安全的关键。氢能具有绿色清洁、长时大规模存储和高能量密度等优势,通过制-储-用氢环节与火电耦合,有望提升火电深度调峰能力、降低碳排放,为火电灵活性改造提供低碳、高效的全新技术路径。结合火电与氢能产业的发展趋势和政策支撑,概述氢能对提升火电灵活性的应用前景。针对储氢耦合火电机组与储电、储热耦合的技术特征进行对比分析,明确储氢耦合优势。基于当前技术条件与需求,探索火电-氢能耦合技术的可行设计方案,重点分析耦合集成过程涉及的结构设计、动态调控和评价机制等关键问题,深入剖析制-储-用氢各环节与火电耦合技术瓶颈,并提出拟解决思路展望,以期为氢能提升火电机组灵活性研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 火电机组 氢能 灵活性改造 深度调峰 电热耦合 集成设计
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变负荷下循环流化床锅炉内燃烧行为研究进展 被引量：1
10
作者 武振国 杨楚轲 +7 位作者 张守玉 肖红亮 王君峰 吕俊复 柯希玮 吕邦勇 黄健添 梁宁 《煤炭转化》 北大核心 2025年第2期78-91,共14页
“双碳”战略下,煤电是以新能源为主要电源的电网的安全保障,其中循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧发电技术在煤电深度调峰中担当着重要角色,但其热惯性大,制约了CFB锅炉的变负荷速率。降低粒径、改善燃料燃烧特性等燃烧... “双碳”战略下,煤电是以新能源为主要电源的电网的安全保障,其中循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧发电技术在煤电深度调峰中担当着重要角色,但其热惯性大,制约了CFB锅炉的变负荷速率。降低粒径、改善燃料燃烧特性等燃烧调控行为可降低CFB锅炉的流动、传热和燃烧等热惯性,对提升CFB锅炉的灵活性具有重要意义。焦炭燃烧是固体燃料燃烧的主要放热过程,通过总结并对比常见的焦炭燃烧速率模型(包括动力/扩散表面反应速率模型、焦炭缩核燃烧模型和Coats-Redfern积分法),得出了焦炭燃烧的影响因素。结果表明:焦炭燃烧速率的主要影响因素为给煤粒径、床温、一二次风氧气体积分数和燃料种类;总结了上述主要影响因素对炉内燃烧速率和其他燃烧行为的影响,降低给煤粒径、升高床温、提高氧气体积分数和改善燃料特性均能改善燃料燃烧过程,提升CFB锅炉变负荷速率;基于粒径、燃料特性等因素对循环流化床炉内燃烧行为的影响,国内外研究者开发了不同技术(包括粉煤循环流化床燃烧(powdered coal circulating fluidized bed combustion,PC-CFB燃烧)和燃料高温预热等技术)以提高CFB锅炉灵活性,亦可采用绿色低碳多元燃料掺烧等技术提高CFB锅炉的升负荷速率。 展开更多
关键词 循环流化床 焦炭燃烧 升负荷速率 粒径 床温 氧气体积分数 燃料特性
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茂金属催化线性α-烯烃聚合获取高分子量产物研究进展 被引量：1
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作者 刘俊杰 吴建民 +2 位作者 孙启文 王建成 孙燕 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1309-1322,共14页
相比传统Ziggler-Natta催化剂和Lewis酸催化剂,茂金属催化剂具备活性高、产物分子量高、分布单一和环境友好等特点。但催化剂的复杂制备过程和无水无氧的反应环境等苛刻要求严重限制其发展。基于此,本文概述了以往研究中催化聚合不同种... 相比传统Ziggler-Natta催化剂和Lewis酸催化剂,茂金属催化剂具备活性高、产物分子量高、分布单一和环境友好等特点。但催化剂的复杂制备过程和无水无氧的反应环境等苛刻要求严重限制其发展。基于此,本文概述了以往研究中催化聚合不同种类线性α-烯烃(LAO)的茂金属催化剂及其反应条件和性能表现,从催化剂的空间结构、催化剂的电子结构、助催化剂的影响等方面详细分析了造成不同性能表现的主要原因,如空间位阻、β-H占比和整体分子刚性等,并分别提出适合于催化聚合不同种类LAO的茂金属催化剂类型和最佳操作条件。对以有机硼化物为助催化剂的催化聚合LAO的体系构建,后续LAO的催化聚合机理和影响因素研究,以铪为金属活性中心的茂金属催化剂的合成设计进行了展望。旨在为LAO催化聚合获取高分子量产物的茂金属催化剂的开发设计提供理论指导。 展开更多
关键词 茂金属催化剂 线性Α-烯烃 催化聚合 聚合物 高分子量产品
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循环流化床锅炉全负荷调峰特性研究 被引量：3
12
作者 乔磊磊 王孝全 +7 位作者 聂浩 柳成亮 魏绍青 郝海俊 李绍军 冯浩 吕俊复 柯希玮 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期184-193,I0015,共11页
基于循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧技术的燃煤发电机组可实现长周期压火热备运行与快速启停,即具备全负荷调峰能力。在某300 MW亚临界CFB锅炉上的试验结果显示,机组功率能够以10.4%Pe/min的速率快速降至1 MW,后在1%极... 基于循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧技术的燃煤发电机组可实现长周期压火热备运行与快速启停,即具备全负荷调峰能力。在某300 MW亚临界CFB锅炉上的试验结果显示,机组功率能够以10.4%Pe/min的速率快速降至1 MW,后在1%极低负荷率下维持长时间稳定运行,总压火时长超过110 min,压火结束后又能以3.5%Pe/min的速率实现热态再启。压火期间,平均床温以2.2℃/min的速度从800℃降至553℃;主汽温度和主汽压力分别下降了165℃和1.7 MPa;各受热面横向温度偏差基本在10℃以内;汽轮机和发电机运行平稳,各项参数都在安全限值以内。扬火瞬时烟气CO浓度急剧上升超过1%,但无爆燃风险。调峰全过程尘硫氮污染物排放小时均值满足超低排放要求。该研究为深入挖掘煤电机组灵活性提供了一个更具竞争力的方向,对高比例消纳风光等可再生能源、保障新型电力系统可靠稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 灵活煤电 循环流化床(CFB) 全负荷调峰 快速启停 压火热备
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基于帝王蝶算法的CNN-GRU-LightGBM模型短期风电功率预测 被引量：1
13
作者 向阳 刘亚娟 +2 位作者 孙志伟 张效宁 卢建谋 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期105-114,共10页
风电集群大规模并网和跨季节使用产生的不确定性对风电功率预测播报的准确度提出更高的要求。为提高风电功率预测的准确度,提出一种基于帝王蝶优化算法(MBO)的卷积神经网络(CNN)-门控循环单元(GRU)-梯度提升学习(LightGBM)复合风电功率... 风电集群大规模并网和跨季节使用产生的不确定性对风电功率预测播报的准确度提出更高的要求。为提高风电功率预测的准确度,提出一种基于帝王蝶优化算法(MBO)的卷积神经网络(CNN)-门控循环单元(GRU)-梯度提升学习(LightGBM)复合风电功率预测模型。首先,分别建立CNN-GRU和LightGBM的风电功率预测模型,利用方差倒数法将两个模型加权组合为CNN-GRU-LightGBM复合模型;为优化模型中的连续参数,使用MBO对模型进行超参数优化。最后,选取珠海某海上风电场的短期风电功率数据对所提方法与已有预测方法进行对比,实验结果表明,该模型结合了CNN-GRU、LightGBM等模型的优点,预测误差更小,预测精度更高,拥有更强的季节普适性。 展开更多
关键词 风电功率预测 卷积神经网络 门控循环单元 梯度提升学习 帝王蝶算法
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机器学习在循环流化床锅炉技术中的应用进展
14
作者 肖红亮 柯希玮 +6 位作者 潘帅 郎丽萍 王君峰 祁海鹰 张守玉 吕俊复 黄中 《热力发电》 北大核心 2025年第7期1-13,共13页
循环流化床(CFB)锅炉在我国发电行业具有重要地位,然而炉膛燃烧系统具有多参数、多变量、非线性、时变性等强耦合特征,使系统的精确建模和预测困难。机器学习凭借强大的非线性处理能力和预测性能,在CFB领域展现出广阔的应用前景。探讨... 循环流化床(CFB)锅炉在我国发电行业具有重要地位,然而炉膛燃烧系统具有多参数、多变量、非线性、时变性等强耦合特征,使系统的精确建模和预测困难。机器学习凭借强大的非线性处理能力和预测性能,在CFB领域展现出广阔的应用前景。探讨了机器学习技术在该领域的应用,包括最小流化速度预测、污染物排放预测、床层压力预测、床层温度/热效率预测、颗粒循环流率预测、计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)场的降阶模型、锅炉安全控制系统模型等方面。分析了这些技术在不同场景中的优势和局限,展望了CFB锅炉在大数据时代面临的机遇和挑战,关注模型解释性、泛化能力提升、数据质量多样性、模型结合传统方法、实验验证等是未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 燃煤锅炉 CFB锅炉 机器学习 非线性 预测
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循环流化床锅炉纯氨燃烧排放特性模拟
15
作者 杜炳君 蒋苓 +3 位作者 张扬 张海 吕俊复 柯希玮 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期10-18,共9页
基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed, CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用。构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的... 基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed, CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用。构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的均相反应及异相催化反应,探究了纯氨燃烧CFB锅炉的氨逃逸、氮氧化物等排放特性,并分析了床温、过量空气系数、空气分级、燃料分级等运行参数对排放特性的影响。结果表明:直接将常规燃煤CFB锅炉结构与运行策略应用于纯燃氨CFB锅炉会导致较高的氨逃逸与氮氧化物排放体积分数,而适当调整运行参数可以显著改善排放特性。 展开更多
关键词 循环流化床 氨燃烧 排放特性 氮氧化物 无碳燃料
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基于深度强化学习与数据驱动的超临界热电联产机组宽负荷灵活控制策略
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作者 朱珂言 张光明 +3 位作者 王庆华 王玮 牛玉广 刘吉臻 《动力工程学报》 北大核心 2025年第5期785-795,共11页
为满足传统火电机组灵活调节性能的需求,提出了一种数据驱动的超临界热电联产(S-CHP)非线性环境建模方法和基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)的强化学习控制方法。首先,基于多层感知机(MLP)的深度学习算法与S-CHP机组动态特性,建立了... 为满足传统火电机组灵活调节性能的需求,提出了一种数据驱动的超临界热电联产(S-CHP)非线性环境建模方法和基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)的强化学习控制方法。首先,基于多层感知机(MLP)的深度学习算法与S-CHP机组动态特性,建立了数据驱动的非线性模型环境;进而基于深度强化学习算法,设计了契合S-CHP机组动态特性的演员-评委策略价值网络和S-CHP特定状态值与奖励函数,提出了一种TD3灵活控制策略以实现快速响应、保证供热及稳定运行的控制目标。结果表明:MLP模型环境与单层网络相比,在额定功率52%~93%负荷宽度下,均方根误差降低了51.7%;与传统协调控制方法相比,TD3控制策略具有更好的跟踪效果和更高的响应速率。 展开更多
关键词 S-CHP 强化学习 TD3 数据驱动模型 MLP 负荷响应
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基于单向电流型混合MMC的海上风电柔性直流紧凑化换流阀设计方法
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作者 蔡放 李政轩 +3 位作者 宋强 余占清 赵彪 曾嵘 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2759-2769,I0001-I0003,共14页
针对海上换流平台体积和重量大的问题,对基于单向电流型混合模块化多电平换流器(unidirectional-current hybrid modular multilevel converter,UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法进行了研究。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电... 针对海上换流平台体积和重量大的问题,对基于单向电流型混合模块化多电平换流器(unidirectional-current hybrid modular multilevel converter,UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法进行了研究。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电系统为研究案例,对UC-HYB-MMC的参数进行设计,并基于所设计的换流器参数,分别对单向电流型箝位双子模块(unidirectional-current clamp double submodule,UC-CDSM)和单向电流型全桥子模块(unidirectional-current full-bridge submodule,UC-FBSM)的结构设计方法进行研究。热过程仿真结果表明子模块的散热设计可以使半导体器件结温在允许范围内,且阀串温度分布较为均衡。在子模块结构设计基础上,完成了UC-CDSM和UC-FBSM阀段的设计,并对UC-HYB-MMC阀塔结构进行设计。实现了UC-HYB-MMC阀厅布置的设计,并与常规半桥子模块MMC的阀厅尺寸进行对比,结果表明UC-HYB-MMC在换流阀的占地和体积方面都具有明显优势。 展开更多
关键词 海上风电 单向电流型混合模块化多电平换流器 子模块结构 阀塔设计 换流阀紧凑化技术
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350 MW超临界循环流化床煤电机组启停调峰试验
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作者 宋海峰 王君峰 +6 位作者 安仲红 兰文祥 常健 郭金亮 郎丽萍 柯希玮 吕俊复 《热力发电》 北大核心 2025年第7期63-70,共8页
随着我国新能源发电装机规模的快速增长,煤电调峰能力不足的问题日益凸显。为了挖掘超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃煤发电机组的启停调峰能力,以某350 MW超临界CFB机组为研究对象,开展了压火热备与快速启停的试验... 随着我国新能源发电装机规模的快速增长,煤电调峰能力不足的问题日益凸显。为了挖掘超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃煤发电机组的启停调峰能力,以某350 MW超临界CFB机组为研究对象,开展了压火热备与快速启停的试验研究。试验结果表明,超临界CFB机组在压火时能够快速达到近零负荷(平均负荷变化率接近10%Pe/min),之后维持热备状态达108 min。压火后,锅炉迅速转入湿态运行,主蒸汽压力以0.13 MPa/min的速度快速下降。通过合理控制给水流量,水冷壁和水冷屏工质温度及壁温均保持稳定。残炭燃烧释放热量使压火期间床温下降缓慢,同时为扬火提供了有利条件。在扬火阶段,机组能够迅速启动,NO_(x)排放质量浓度瞬时峰值达101 mg/m^(3),但小时均值稳定在50 mg/m^(3)以下。在整个试验期间,SO_(2)排放质量浓度始终低于35 mg/m^(3),污染物满足超低排放要求。汽轮机和发电机在压火热备及启停期间的各项参数均处于正常范围内。主蒸汽压力下降速度过快和主蒸汽温度过热度较低是限制本次试验压火时长的主要因素。研究结果为更高参数的超(超)临界CFB机组启停调峰提供了借鉴。 展开更多
关键词 超临界 循环流化床锅炉 调峰 压火热备 快速启停
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超临界循环流化床锅炉变负荷特性模拟
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作者 刘梁 高凯旋 +5 位作者 谢德清 何建乐 黄中 金燕 吕俊复 柯希玮 《热力发电》 北大核心 2025年第7期43-53,共11页
新能源装机占比的不断提高对包括超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在内的燃煤发电机组灵活性提出了更高要求。以某350 MWCFB锅炉为对象,采用计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法,... 新能源装机占比的不断提高对包括超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉在内的燃煤发电机组灵活性提出了更高要求。以某350 MWCFB锅炉为对象,采用计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法,针对变负荷工况下的炉内过程响应特性开展了模拟研究,并探讨了燃烧-循环干预措施对变负荷速率的影响。结果表明:升负荷工况下,低负荷段(30%~50%机组额定负荷)的平均热流密度响应速率比高负荷段(50%以上机组额定负荷)下降约38%;仅看高负荷段,机组降负荷时热流密度响应更快,变化率比升负荷时大31%左右。不同负荷变化幅度下,炉内颗粒悬浮浓度和对流换热强度均可快速响应,而炉内温度的变化略显滞后,说明CFB锅炉更依赖传热系数的变化实现热量传递的快速调节。采用燃烧干预,如将40%的原给煤替换成百微米级的细煤颗粒,能够有效加快炉膛温度的变化,升负荷时高负荷段平均热流密度响应速率提高约43%,低负荷段也提升了近16%。此外,采用循环干预,即在升负荷时额外添加一定量的细床料,可使颗粒悬浮浓度在短时间内快速增加,从而有效提高受热表面传热率的响应速率;若进一步给入热细床料(如通过循环灰热储-回送方式),升负荷时高负荷段炉内平均热流密度响应速率可提高约31%,低负荷段也可提升13%左右。研究结果探明了CFB锅炉变负荷时的炉内响应机制,验证了循环-燃烧干预提高机组变负荷速率的可行性,为深入挖掘超临界CFB锅炉的灵活性潜力、改善其变负荷能力提供了参考。 展开更多
关键词 循环流化床锅炉 炉内过程 响应特性 燃烧干预 循环干预 数值模拟
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准噶尔盆地深层油气勘探新领域认识与启示
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作者 支东明 何文军 +3 位作者 谢安 李梦瑶 刘寅 曹剑 《中国石油勘探》 北大核心 2025年第3期1-24,共24页
含油气盆地深层已经成为油气勘探的现实接替领域。准噶尔盆地演化历史长、构造背景复杂,基于近年来的新发现,对盆地深层油气勘探新领域进行了预测。研究认为,准噶尔盆地深层—超深层具有原型海相盆地油气、西部坳陷二叠系风城组源内非... 含油气盆地深层已经成为油气勘探的现实接替领域。准噶尔盆地演化历史长、构造背景复杂,基于近年来的新发现,对盆地深层油气勘探新领域进行了预测。研究认为,准噶尔盆地深层—超深层具有原型海相盆地油气、西部坳陷二叠系风城组源内非常规油气藏、富烃凹陷大型地层油气藏及南缘前陆冲断带侏罗系—白垩系构造油气藏四大勘探新领域。原型海相盆地油气受石炭系多沉积中心分散展布的烃源岩控制,可以围绕各自烃源灶形成相对独立的全油气系统。西部坳陷二叠系风城组源内具有常规—非常规油气藏有序聚集的成藏规律,南部盆1井西—沙湾凹陷深层是寻找万亿立方米大气区的现实领域。富烃凹陷深层受古地貌与湖平面联合控制,形成大型地层圈闭,凹槽区可以形成集群式规模油气藏。南缘前陆冲断带侏罗系—白垩系发育大型构造圈闭,8000m以下超深层仍发育规模优质储层,具备形成大规模天然气藏的地质条件。对这四大领域的分析认为,准噶尔盆地已经进入以深层勘探为主的新阶段,油气资源普遍表现为常规—非常规有序共生的特征,优质的烃源岩和有效的成藏要素为盆地深层油气富集提供了坚实的物质基础和有利的成藏条件。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 深层—超深层 成藏条件 全油气系统 勘探实践
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