检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2024年第18期44卷 7178-7199,I0009页

作者：杜小泽张璇庞力平卫慧敏电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

“双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下... 详细信息

“双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下安全稳定运行的研究现状进行评述。首先,综述调峰工况下锅炉换热面、汽轮机转子等部件存在的安全技术问题,明确灵活运行对机组设备安全性的影响。其次,对比分析监测温度、应力等关键运行状态参数的不同方法优缺点与适用性;针对存在的安全技术问题介绍现有的机组运行参数优化与设备结构优化方法。未来将可靠性评估与诊断、停机保温预热及智能先进控制等技术应用于燃煤发电机组的调峰运行将对其安全性提升具有重要意义。最后,对目前燃煤发电机组灵活安全运行的研究现状及面临问题进行总结。

关键词：燃煤发电机组灵活调峰快速启停状态监测安全调控

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工作温度对高温碳酸熔盐热物性的影响

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工程热物理学报 2023年第7期44卷 1912-1917页

作者：蔚清盛崔柳卢玉鑫李广瑞魏高升杜小泽新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

熔融盐由于具有工作温度高、蒸气压力低、热稳定性良好等优势,在集中式太阳能热发电系统中可作为传热和蓄热工质。工作温度对熔盐的传热蓄热性能具有显著影响。本文利用分子动力学模拟方法研究了温度对二元混合碳酸盐(K_(2)CO_(3):Li_(2... 详细信息

熔融盐由于具有工作温度高、蒸气压力低、热稳定性良好等优势,在集中式太阳能热发电系统中可作为传热和蓄热工质。工作温度对熔盐的传热蓄热性能具有显著影响。本文利用分子动力学模拟方法研究了温度对二元混合碳酸盐(K_(2)CO_(3):Li_(2)CO_(3)=38.0:62.0,摩尔分数)热导率、黏度、比热容及热扩散系数的影响。结果表明,随着温度升高,熔盐的热导率和黏度均降低,比热容和热扩散系数均增加。进一步分析径向分布函数发现,温度升高导致离子间距变小,熔盐结构变得更为紧凑,使得热导率和黏度均下降。温度越高,离子间碰撞越剧烈,因而能传输更多的热量导致热扩散系数增大。本文对高温熔盐热物性的研究可为光热发电蓄热技术发展提供指导。

关键词：熔盐热导率黏度比热容热扩散系数

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燃煤电厂煤及其燃烧产物中稀土元素富集规律研究

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中国电机工程学报 2020年第6期40卷 1963-1971页

作者：吴国强汪涛张永生王家伟潘伟平电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

稀土元素在工业应用中起着重要作用。随着稀土资源供需矛盾的加剧,全球亟需寻找可替代的非传统稀土资源。煤及其副产品被认为是稀土的潜在来源,因此,针对国内4个典型燃煤电厂的煤及其燃烧产物(飞灰和渣),采用微波消解-电感耦合等离子体... 详细信息

稀土元素在工业应用中起着重要作用。随着稀土资源供需矛盾的加剧,全球亟需寻找可替代的非传统稀土资源。煤及其副产品被认为是稀土的潜在来源,因此,针对国内4个典型燃煤电厂的煤及其燃烧产物(飞灰和渣),采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定稀土含量,研究煤燃烧过程中稀土元素的富集规律。结果表明,各个电厂煤及其燃烧产物中稀土元素的前景系数均大于0.7,关键稀土元素总含量均大于30%,其中3个电厂飞灰中稀土含量高于世界平均含量,具有巨大的回收潜力;稀土元素从La到Lu,即按原子序数从低到高的分布模式均呈左高右低的趋势,飞灰和渣中的稀土元素含量明显高于原煤中的稀土含量;不同煤种的稀土元素含量不同,随着煤中灰分含量的增加,稀土元素的含量也增多,同时稀土元素与灰中的主要成分(Si、Al和Fe)高度正相关,表明煤中的稀土元素可能主要赋存在无机矿物中;估算了4个电厂煤燃烧过程中稀土元素的质量平衡率,除A电厂的Ce、Er、Yb和C电厂的Y、Er、Yb、Lu元素可能有很小的逃逸外,其他电厂各元素及总稀土质量平衡率均在0~81.2%之间,可以推测煤燃烧后,稀土元素主要富集在渣和飞灰中,而飞灰中稀土元素的富集倍数和富集因子均大于渣,说明稀土元素更易富集到飞灰中。

关键词：燃煤电厂煤渣飞灰稀土元素富集

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热力循环流程重构能效分析新方法:循环拆分法

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中国电机工程学报 2021年第20期41卷 7003-7013页

作者：杨勇平辛团团许诚电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

流程重构是提高热力循环效率的有效途径,然而重构后的循环流程配置往往较为复杂。为简单直观地揭示热力循环不同流程配置的节能机制,提出一种具有普适性的热力循环能效分析新方法——"循环拆分法"。该方法基于热力学第一定律... 详细信息

流程重构是提高热力循环效率的有效途径,然而重构后的循环流程配置往往较为复杂。为简单直观地揭示热力循环不同流程配置的节能机制,提出一种具有普适性的热力循环能效分析新方法——"循环拆分法"。该方法基于热力学第一定律,将复杂热力循环拆分为基础循环与若干等效"小循环";拆分获得的小循环可直接用于分析热力循环流程重构的节能机制,指导系统流程优化。以蒸汽朗肯循环与超临界二氧化碳布雷顿循环为例,对典型循环的拆分过程进行了图示化描述和公式化表达,并分析了多种流程重构手段的节能效益;基于循环拆分法,对现有超临界二氧化碳布雷顿循环开展流程优化,进一步提高了循环效率。

关键词：热力学分析循环拆分法节能机理蒸汽朗肯循环超临界二氧化碳布雷顿循环化学回热

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基于?分析的热电联产能耗一致性评价方法

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 642-651,I0017页

作者：张艺晨戈志华杨勇平杨志平电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

现有热电联产能耗评价“好处归热”或“好处归电”,将节能效益单一划分给发电或供热,不能合理反映热、电两种能量的品位差异。为弥补上述不足,将蒸汽划分为凝汽流和供热流,把循环?损失依据产生根源分摊到发电和供热上,通过?分析建立电... 详细信息

现有热电联产能耗评价“好处归热”或“好处归电”,将节能效益单一划分给发电或供热,不能合理反映热、电两种能量的品位差异。为弥补上述不足,将蒸汽划分为凝汽流和供热流,把循环?损失依据产生根源分摊到发电和供热上,通过?分析建立电、热产品定量统一表征方法和电热能耗一致性表达式。用能质系数简化动态过程计算,将基于?分析的热电联产单耗分析模型拓展至描述电热能耗的时空分布。通过实际案例验证新算法合理性。结果表明:供热流向热网水释放的?与循环?损失构成供热量;热电联产通过回收冷源?供热和能质匹配实现发电侧和供热侧节能。能耗一致性评价方法可合理反应电热两种产品的能量品位,揭示热电联产发挥节能潜力的途径。

关键词：一致性评价方法热电分摊 ?分析能质系数能质匹配冷源?

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布雷顿循环热泵储能的性能分析与多目标优化

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中国电机工程学报 2022年第1期42卷 196-210页

作者：杨鹤杜小泽电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

热泵储能系统是一种新型的储能技术,具有储能成本低廉、不受地理条件限制的优点。相对于填料床式热泵储能系统,液态储能介质的热泵储能系统可以降低储罐的成本,减少储罐的自放热损失,提高系统的功率密度。针对液态储能介质的热泵储能系... 详细信息

热泵储能系统是一种新型的储能技术,具有储能成本低廉、不受地理条件限制的优点。相对于填料床式热泵储能系统,液态储能介质的热泵储能系统可以降低储罐的成本,减少储罐的自放热损失,提高系统的功率密度。针对液态储能介质的热泵储能系统开展热力学分析,得到往返效率、储能密度与功率密度的具体表达式,并分析系统参数对往返效率、储能密度与功率密度的影响。基于热泵储能系统的数值模型,采用遗传算法对热泵储能系统进行参数优化,得到往返效率c、储能密度re和功率密度rp之间的变化趋势:往返效率c随储能密度re的增加略有下减,随功率密度rp的增加略有上升。通过多维偏好分析的线性规划技术(linear programming technique for multidimensional analysis of preference,LINMAP)决策方法得到最优解决方案。此外,还将优化结果:最优解决方案、最大往返效率、最大储能密度3个工况进行了验证与展示,为热泵储能系统的研究工作提供了部分理论基础。

关键词：布雷顿循环热泵储能热力学分析往返效率储能密度遗传算法优化

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基于㶲分析的热电联产机组调峰能耗评价方法

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中国电机工程学报 2024年第16期44卷 6529-6542,I0020页

作者：张艺晨卫慧敏徐磊杜小泽电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性,根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流,分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化,揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度,定量给出发电、供热调... 详细信息

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性,根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流,分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化,揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度,定量给出发电、供热调峰导致的附加能耗,作为机组调峰经济性定量评价指标,并明确其适用条件。基于蒸汽循环流程开展㶲平衡和能量平衡分析,提出热电分摊新思路,给出调峰附加能耗计算方法。以实际350 MW供热机组为案例,验证指标的合理性。结果表明,机组在供热流“以热定电”流量基础上,改变凝汽流流量以调节电出力;深度调峰运行模式下,调峰前后供热负荷不变是调峰附加能耗成立的条件。调峰附加能耗定量表征热电联产调峰能效水平,结合热电可行域直观表示不同调峰方式的适用范围,可为调峰方式选择和运行策略制定提供理论依据。

关键词：热电联产调峰附加能耗调峰经济性凝汽流供热流

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超临界回热燃煤发电系统热力循环的构建及分析

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中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 236-246页

作者：孙恩慧李汇锋钱启琛纪洪福张磊徐进良华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

回热过程对朗肯循环热效率的提升起重要作用,但当前有关回热的研究仅局限在亚临界区域,并未对超临界区域进行深入的探索.本文提出超临界回热方式,构建了超临界回热循环,从效率角度探明了该回热过程的优势.以某二次再热燃煤发电系统为例... 详细信息

回热过程对朗肯循环热效率的提升起重要作用,但当前有关回热的研究仅局限在亚临界区域,并未对超临界区域进行深入的探索.本文提出超临界回热方式,构建了超临界回热循环,从效率角度探明了该回热过程的优势.以某二次再热燃煤发电系统为例,基于热力学第一、第二定律对其与BEST小机回热进行热力学理论计算与对比分析.结果表明,超临界回热可有效提高发电效率,在本文案例中,当主汽参数为32 MPa和610/625/622℃时,所提出的两种超临界回热过程可在发电效率47.57%基础上,分别提升0.96%与1.02%, BEST小机回热可使发电效率提升0.1%.同时发现BEST小机回热可有效降低循环回热过程的?损,超临界回热则可大幅降低锅炉?损,当两者耦合时,可以实现效率的进一步提升(48.7%和48.76%).本文提出的超临界回热过程是在亚临界区域回热的基础上突破瓶颈,进一步实现了在超临界区域的回热,是循环回热优化的进一步发展.

关键词：朗肯循环超临界回热 BEST小机发电效率 ?分析

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高温熔盐储能提高二次再热机组灵活性研究

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中国电机工程学报 2021年第8期41卷 2682-2690页

作者：庞力平张世刚段立强电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

针对某660MW超超临界二次再热机组,提出通过一次和二次高再冷段抽汽高温熔盐储能和高温熔盐换热器替代高压加热器的放热来提高二次再热机组运行灵活性方案。论文模拟仿真了高温熔盐储能系统在100%THA工况储热和放热过程对二次再热机组... 详细信息

针对某660MW超超临界二次再热机组,提出通过一次和二次高再冷段抽汽高温熔盐储能和高温熔盐换热器替代高压加热器的放热来提高二次再热机组运行灵活性方案。论文模拟仿真了高温熔盐储能系统在100%THA工况储热和放热过程对二次再热机组锅炉和汽轮机负荷响应特性,以及系统的热力性能变化。研究结果表明,储热过程能够提高的最大调峰量为6.82%Pe,负荷相应时间缩短600s;放热过程最大调峰量为1.82%Pe,负荷相应时间缩短1800s,能够有效改善二次再热机组响应速度。在储热和释热过程中,100%THA过程中,蓄热过程中的爬坡率为6.82%Pe,而在热释放过程中的爬坡率为1.82%Pe,分别显著提高了机组负荷爬坡率。研究结果表明,高温熔盐蓄热系统可以提高二次再热机组对电网负荷相应速率。

关键词：二次再热锅炉高温熔盐储能灵活性自动发电控制

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组织老化对P92钢在超临界水中氧化行为影响研究

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中国腐蚀与防护学报 2023年第6期43卷 1349-1357页

作者：於琛钧张天翼张乃强朱忠亮华北电力大学、电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

实验研究了P92耐热钢的组织老化规律及其在超临界水环境中的氧化行为,讨论了微观组织老化对其腐蚀行为的影响机理。在800℃下进行了200和400 h的老化实验,之后在600℃、25 MPa超临界水环境下进行了最长1500 h腐蚀实验。利用扫描电镜(SEM... 详细信息

实验研究了P92耐热钢的组织老化规律及其在超临界水环境中的氧化行为,讨论了微观组织老化对其腐蚀行为的影响机理。在800℃下进行了200和400 h的老化实验,之后在600℃、25 MPa超临界水环境下进行了最长1500 h腐蚀实验。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对金相组织、氧化膜微观形貌、物相成分等进行了分析。结果表明:组织老化特征表现为板条马氏体粗化、M23C6的析出熟化及亚晶的形成和长大。在超临界水中氧化动力学曲线均介于抛物线和立方规律之间,氧化增重随老化时间的增加而增加;氧化物主要为Fe_(3)O_(4)、(Fe,Cr)_(3)O_(4)以及Cr_(2)O_(3);与未经老化的试样相比,组织老化后的试样更容易出现裂纹和剥落现象。

关键词： P92钢组织老化超临界水高温氧化氧化机理

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