检索结果-内蒙古大学图书馆

电测与仪表 2024年

作者：赖思佳刘骏扬裴茂林汪芙平赵伟清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室华北电力大学(保定校区)电力工程系国网江西省电力有限公司供电服务管理中心

以“双高”为特征的新型电力系统易引发0～几千赫兹的宽频振荡，对电网安全稳定运行造成重大威胁，在此背景下宽频测量技术得到快速发展。宽频振荡时变多模态特性要求与之相适应的动态宽频测量算法，为此必须建立宽频振荡信号动态仿真... 详细信息

以“双高”为特征的新型电力系统易引发0～几千赫兹的宽频振荡，对电网安全稳定运行造成重大威胁，在此背景下宽频测量技术得到快速发展。宽频振荡时变多模态特性要求与之相适应的动态宽频测量算法，为此必须建立宽频振荡信号动态仿真模型，为算法设计提供研究对象和测试样本。文章基于宽频振荡相关机理研究成果，提出一种新颖的基于混沌调制的宽频振荡动态模拟方法，通过一组调制参数控制输出信号的时域和频域统计特性指标，并给出了通过数值积分生成宽频振荡信号样本的具体做法。试验结果显示生成的样本信号能很好地表征宽频振荡信号时变多模态特征，能够有效检验宽频测量算法动态测量性能，为动态测量算法深入研究提供理论模型和测试数据支撑。

关键词：宽频测量宽频振荡次同步振荡信号模拟

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330 MW循环流化床锅炉深度调峰技术

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发电技术 2024年第2期45卷 199-206页

作者：张思海李超然万广亮刘印学徐海楠黄中杨海瑞国能宁东第一发电有限公司宁夏回族自治区银川市750408 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

为推进“双碳”政策的实施,消纳波动性较强的新能源并网发电,当前对火电机组的深度调峰要求越来越高。循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉机组在深度调峰低负荷运行工况有着先天优势,但实现20%以下的超低负荷运行依然面临... 详细信息

为推进“双碳”政策的实施,消纳波动性较强的新能源并网发电,当前对火电机组的深度调峰要求越来越高。循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉机组在深度调峰低负荷运行工况有着先天优势,但实现20%以下的超低负荷运行依然面临众多的困难,如炉内流化的稳定性、氮氧化物的排放及炉内局部超温带来的安全性等问题。以某330 MW CFB锅炉的深度调峰技术应用为例,介绍了输煤筛分破碎系统、风帽节流圈、下二次风管等机组部件的改造,并配合烟气再循环等技术应用,成功实现了18%的超低负荷深度调峰运行,同时也很好地控制了NOx的排放。最后总结了CFB机组超低负荷深度调峰技术的关键点和难点,对深度调峰运行带来的潜在问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。研究结果具有重要的工程借鉴作用。

关键词：火电机组循环流化床(CFB)锅炉深度调峰超低排放烟气再循环

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固体氧化物燃料电池运行初期电化学性能演变机制

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化学学报 2021年第6期79卷 763-770页

作者：吕泽伟韩敏芳孙再洪孙凯华清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 徐州华清京昆能源有限公司徐州221001

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种清洁高效的发电装置,其运行中的性能衰减受到众多因素的影响,如何分辨这些因素的贡献、并在此基础上确定衰减的主导因素,对于更有针对性地提升SOFC的运行寿命至关重要.广泛的测试... 详细信息

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种清洁高效的发电装置,其运行中的性能衰减受到众多因素的影响,如何分辨这些因素的贡献、并在此基础上确定衰减的主导因素,对于更有针对性地提升SOFC的运行寿命至关重要.广泛的测试结果表明,SOFC的电化学性能在运行初期(约前100 h)会发生最为显著且复杂的变化,但是对其演变机制还没有形成清晰的认识.本工作基于电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)分析方法分别研究了工业尺寸电池(100 cm2)和纽扣电池(0.45 cm2)在运行初期的电化学性能演变规律,得到了关于电池性能和电极微观结构演变机制的一致性规律.电池在运行初期依次经历活化阶段和老化阶段:活化阶段阳极孔隙率增加、气相扩散过程改善,电池性能逐渐上升;老化阶段阳极Ni颗粒发生烧结团聚,有效三相界面长度显著降低,阳极界面反应过程劣化,电池性能逐渐下降.各阶段的持续时间、性能变化幅度会受到电池制备工艺的影响.本工作提出的运行初期电化学性能演变机制能够为进一步研究SOFC的长期稳定性奠定基础.

关键词：固体氧化物燃料电池稳定性衰减机理电化学阻抗谱弛豫时间分布

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CFB中基于赤泥催化的N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)协同降低技术路线

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电力学报 2023年第6期38卷 467-477页

作者：苗苗王彤李超然周托张缦杨海瑞清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着污染物排放标准越发严格,为进一步发挥循环流化床污染物控制成本低的优势,需要明晰各个运行参数和因素对N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)排放的影响规律,挖掘N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)协同超低排放的可能性。基于“十四五”规划的要求和N_(2)O/NO_... 详细信息

随着污染物排放标准越发严格,为进一步发挥循环流化床污染物控制成本低的优势,需要明晰各个运行参数和因素对N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)排放的影响规律,挖掘N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)协同超低排放的可能性。基于“十四五”规划的要求和N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)的研究现状,初步形成了一条或实现N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)协同降低的技术路线:在保证燃烧效率的前提下,选择合适的床料(如赤泥)在炉内通过催化或反应脱除N_(2)O,通过平衡赤泥中的铝铁比例,实现N_(2)O和NO_(x)的双低排放,同时由于赤泥良好的吸附能力和较强的碱性,可进一步实现SO_(2)的脱除。如必要,通过流态重构或超细石灰石等将剩余的NO_(x)和SO_(2)降至合理水平,或通过SNCR和脱硫塔分别处理剩余的NO_(x)和SO_(2),使其达到排放标准,从而实现N_(2)O/NO_(x)/SO_(2)的协同超低排放。

关键词：循环流化床赤泥 N_(2)O NO_(x) SO_(2)

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循环流化床锅炉屏式受热面变形原因分析及治理策略

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锅炉技术 2024年第2期55卷 39-44页

作者：杜佳军冯玉鹏曹培庆张鹏王虎张双庆张缦杨海瑞神华集团循环流化床技术研发中心陕西西安710065 清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 北京国电电力有限公司萨拉齐电厂内蒙古包头014100

为了掌握循环流化床(CFB)锅炉屏式受热面变形原因和治理因其导致的受热面爆管泄漏等问题,在探讨分析设备结构特征、工质流动特性、传热效果影响等基础上,结合国内现役CFB锅炉存在的屏式受热面变形问题,得到了工质流量不均匀、工质流量... 详细信息

为了掌握循环流化床(CFB)锅炉屏式受热面变形原因和治理因其导致的受热面爆管泄漏等问题,在探讨分析设备结构特征、工质流动特性、传热效果影响等基础上,结合国内现役CFB锅炉存在的屏式受热面变形问题,得到了工质流量不均匀、工质流量与热负荷不匹配、传热效果差异等是导致屏式受热面产生较大热偏差的主要原因,由此进一步诱发屏式受热面出现应力偏差造成了管屏变形现象,而屏式受热面竖直方向膨胀受阻也会导致不可逆的管屏变形。提出了屏式受热面“割管+分屏+扩径”管屏改造措施以减小管屏热偏差,“双吊架+密封改进”膨胀改造措施以实现管屏自由膨胀;从运行管理角度提出了CFB锅炉启动阶段运行控制技术措施,以减小该阶段屏式受热面的壁温偏差和热应力等。治理措施已取得良好实践改造效果,能有效解决屏式受热面的变形严重问题,具有普遍推广性。

关键词： CFB锅炉屏式受热面热偏差变形治理

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基于环保超低排放的管式空预器长周期运行策略

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洁净煤技术 2022年第12期28卷 111-116页

作者：王鹏程刘旋坤蔡晋杨海瑞山西河坡发电有限责任公司山西阳泉045000 清华大学山西清洁能源研究院山西太原030032 清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

针对管式空预器磨损、腐蚀和堵塞等问题,以河坡350 MW超临界循环流化床锅炉机组为例,通过空预器入口风温智能温控策略,根据酸露点的预测结果确定空预器管壁温度,从而调整暖风器出力,保证空预器的入口风温始终在酸露点以上,从而减小空预... 详细信息

针对管式空预器磨损、腐蚀和堵塞等问题,以河坡350 MW超临界循环流化床锅炉机组为例,通过空预器入口风温智能温控策略,根据酸露点的预测结果确定空预器管壁温度,从而调整暖风器出力,保证空预器的入口风温始终在酸露点以上,从而减小空预器末端低温腐蚀。结合低氧量燃烧技术,通过运行试验,最终确定锅炉在不同负荷下的氧量:350 MW负荷时氧量为2.7%~3.0%,310 MW负荷时氧量为3.0%~3.2%,230 MW负荷时氧量为3.2%~3.5%,有效减少了空预器低温段腐蚀。采用二次风口喷入石灰石快速响应炉内脱硫技术,使石灰石可以直接喷入炉内微氧化稀相区域,缩短了脱硫响应速率时间,减少了炉内脱硫剂石灰石的用量,避免了烟气中SO_(2)含量大幅波动,有效提高炉内脱硫效率。对比各脱硝喷枪效率以及脱硝喷枪的位置,确定喷枪效率,对SNCR系统的喷枪进行优化,在二次风管倾斜段增设脱硝喷枪,提高了全负荷平均脱硝效率,降低氨逃逸量,有效减少了该机组脱硝还原剂的消耗量,并且大幅降低氨逃逸硫酸氢氨对空预器腐蚀和堵塞的风险。通过以上技术手段,空预器运行6 a来,工作状态良好,运行平稳,可为同类机组空预器的运行维护提供参考。

关键词：管式空预器低温腐蚀低氧量燃烧硫酸氢氨长周期运行

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脱硫湿烟气喷淋冷凝过程中的参数优化研究

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发电技术 2023年第1期44卷 107-114页

作者：刘文斌李璐璐李晓金姚宣杨海瑞北京国电龙源环保工程有限公司北京市海淀区100039 太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

湿法脱硫技术的广泛使用将脱硫效率提高到90%以上,但脱硫后烟气含湿量大,增加了雾霾和微细颗粒物形成的可能性。以喷淋塔作为研究对象,基于Fluent软件对塔内的气液两相流场进行了三维稳态数值模拟。结果表明:喷淋液滴粒径对烟气冷凝除... 详细信息

湿法脱硫技术的广泛使用将脱硫效率提高到90%以上,但脱硫后烟气含湿量大,增加了雾霾和微细颗粒物形成的可能性。以喷淋塔作为研究对象,基于Fluent软件对塔内的气液两相流场进行了三维稳态数值模拟。结果表明:喷淋液滴粒径对烟气冷凝除湿具有关键作用,液滴粒径越小,气液两相接触面积越大,换热效果越明显,当液滴粒径小于700μm时,烟气温降可达到6 K以上;当入口烟气温度为319~335 K时,所引起的冷凝水量的比值基本不变;喷淋液滴速度对烟气流场具有整合作用,选择合适的液滴速度可减小烟气回流区、提高塔内空间利用率,当液滴速度增加至40 m/s时,出口烟气温降可提升1.9 K左右。

关键词：湿法烟气脱硫喷淋塔气液两相流除湿三维稳态数值模拟

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单颗粒油页岩热解产物影响因素试验研究

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洁净煤技术 2021年第3期27卷 123-128页

作者：冯卫强白瑞祺冯玉鹏姚宣张缦黄逸群杨海瑞北京国电龙源环保工程有限公司北京100039 清华大学能源与动力工程系、电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

油页岩是我国重要的非常规油气资源,其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高,使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大,影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台,针对灰层传质阻力对单颗... 详细信息

油页岩是我国重要的非常规油气资源,其开发利用对缓解我国能源短缺问题具有重大意义。油页岩灰分高,使油页岩热解过程中气相物质在颗粒内受到的传质阻力较大,影响热解产物的分布。搭建了单颗粒油页岩热解试验台,针对灰层传质阻力对单颗粒油页岩热解特性的影响进行试验研究,对油页岩热解过程提供更本质的理解,为热解模型搭建提供基础,重点探究颗粒粒径、热解温度等因素对热解产物分布的影响,得到不同气体流速、颗粒粒径和热解温度下单颗粒油页岩热解产物的分布。研究发现,气体流速对油页岩颗粒热解产物分布影响不大;随着颗粒粒径增加,热解一次产物在析出颗粒前,发生更多热解二次反应,通过复杂的热解二次反应使部分热解产物重新被固定于半焦中,导致产物中页岩油比例下降、气体比例增加。颗粒粒径越大,在高热解温度下热解二次反应越明显,导致粗颗粒热解产物中页岩油比例随热解温度的升高,呈先升后降的趋势,而细颗粒热解产物中页岩油的比例随着热解温度的增加而增加。

关键词：单颗粒油页岩热解产物分布

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基于非稳态渗流过程的压气储能洞室空气渗漏率计算

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岩土力学 2021年第7期42卷 1765-1773,1793页

作者：夏才初徐英俊王辰霖赵海鸥薛小代同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 大同启迪未来能源科技集团有限公司山西大同037000 清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为评估压缩空气储能洞室的密封性,基于多孔介质渗流力学理论推导了一种能考虑洞室空气渗漏过程和混凝土衬砌孔隙影响的压气储能洞室空气非稳态渗流方程,给出了计算洞室衬砌内空气压强分布的近似解析解。为精确求解此类非线性抛物型方程... 详细信息

为评估压缩空气储能洞室的密封性,基于多孔介质渗流力学理论推导了一种能考虑洞室空气渗漏过程和混凝土衬砌孔隙影响的压气储能洞室空气非稳态渗流方程,给出了计算洞室衬砌内空气压强分布的近似解析解。为精确求解此类非线性抛物型方程,通过有限差分法构造了一个无条件稳定的隐式差分格式,该格式具有二阶精度。进一步,对算例与现有计算结果进行对比,结果表明:与传统基于稳态径向渗流理论得到的空气渗漏估算公式相比,考虑空气非稳态渗流过程后计算得到空气渗漏量略微偏小;当混凝土衬砌渗透率小于6×10^(-20)m^(2)时,衬砌厚度为0.5 m的洞室在一个压缩空气储能循环下空气渗漏百分比小于1%,普通的抗渗混凝土均不能满足空气渗漏控制要求,需要采取特殊的密封措施;压气储能洞室的空气渗漏百分比与衬砌渗透率、储气压强、衬砌厚度等因素有关,渗透率越低、初始压强越大、衬砌厚度越大,空气渗漏百分比越小,衬砌厚度对空气渗漏的控制效果随着衬砌厚度的增大而减弱。

关键词：压气储能非稳态渗流有限差分法空气渗漏

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冷凝室喷淋布置对脱硫湿烟气冷凝过程影响的数值模拟

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第1期52卷 116-123页

作者：李璐璐姚宣肖凡张缦金燕杨海瑞太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024 清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 北京国电龙源环保工程有限公司北京100039

为获取冷凝室的优化设计参数,基于Fluent软件,采用欧拉-拉格朗日方法,构建三维稳态模型,将优化设计后的冷凝室作为计算对象,充分考虑气液两相之间的动量、质量、能量交换,系统分析冷凝室中喷嘴密度、喷淋层间布置、冷凝室高度对传热传... 详细信息

为获取冷凝室的优化设计参数,基于Fluent软件,采用欧拉-拉格朗日方法,构建三维稳态模型,将优化设计后的冷凝室作为计算对象,充分考虑气液两相之间的动量、质量、能量交换,系统分析冷凝室中喷嘴密度、喷淋层间布置、冷凝室高度对传热传质的影响规律。研究结果表明:在直径为1 m的冷凝室内喷嘴的布置存在最佳密度,每层喷嘴最佳密度为19个/m^2;在其他运行参数及结构参数不变的条件下,两喷淋层错层布置,更有利于热质交换,可使出口烟温再降低0.32 K;综合考虑出口烟温与容积冷凝负荷,冷凝室最佳高度为3.2 m。

关键词：气液两相流凝结相变脱硫湿烟气传质

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