- 翟兆银;王际洲;李建兰;陈刚;
针对火电机组热耗率在线计算不准确的问题,提出了一种基于机组功率的实时热耗率计算方法:由机组热力性能试验数据获得汽轮机各缸性能特性,进而得出各加热器抽汽和进汽参数以及汽轮机低压缸效率;根据热平衡、能量守恒和质量平衡等基本原理,建立了基于发电机功率的热力系统模型;利用反平衡方法计算得到汽轮机各段抽汽流量和主蒸汽流量,从而得出机组实时热耗率。将该方法应用于某660MW机组的实时热耗率计算,并与厂级监控信息系统(SIS)计算的机组热耗率进行对比。结果表明,本模型计算的机组热耗率精度更高、稳定性更好,可为电厂热经济性的准确评价提供数据依据。
2015年10期 v.44;No.347 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1060K] [下载次数：371 ] |[网刊下载次数：8 ] - 邱丽霞;郝艳红;
基于常规烟气余热利用系统(常规系统1)及常规冷凝热热泵系统(常规系统2),提出了一种新型的电厂余热利用系统:将空气预热器(空预器)后的烟气作为热泵的驱动热源,通过热泵技术对冷凝热进行回收,加热采暖供热热水,减少换热过程的火用损失,节省汽轮机抽汽,增加机组发电功率;在省煤器出口抽出部分烟气,用来加热热泵出口的供暖热水,以满足在极端寒冷期间供暖的要求。结合某330 MW供热机组,分析了该系统的节能效果,并与常规系统1和常规系统2进行比较。结果表明:该新型余热利用系统比常规系统1每年可节约8 487.8t标煤;比常规系统2发电功率可增加1.3%~2.7%。该新型余热利用系统的节能环保效果显著。
2015年10期 v.44;No.347 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K] [下载次数：430 ] |[网刊下载次数：19 ] - 陈刚;卢健;苏伟;范圣平;陈天生;
对新型煤堆阻燃覆盖剂进行防自燃试验,分析了新型阻燃覆盖剂的阻火性能。结果表明:煤样粗糙的表面被具有极低孔隙度和渗透率的阻燃覆盖剂均匀覆盖后会变得光滑,多孔结构消失,在煤样表面形成致密的密封覆盖层,从而阻止氧气进入煤堆内部,达到防止自燃的作用;阻隔空气渗入可降低煤样升温速率,使其温度保持在100℃左右,从而降低了煤样自燃趋势;覆盖阻燃剂的煤样升温到110℃后,其温升速率明显低于参比样品,在2.2×104 s时温度为150℃,阻燃覆盖剂可有效地抑制样品的自燃;覆盖改进的新型煤堆阻燃覆盖剂煤样的温升速率低于原覆盖剂,2.2×104 s时,两者温差仍约12℃,改进型阻燃覆盖剂的阻燃效果更优。
2015年10期 v.44;No.347 25-28+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 3458K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：8 ] - 施延洲;孟桂祥;王安庆;钟平;姚啸林;
针对火电机组燃煤锅炉排烟余热利用的经济性评价,采用ASME PTC 46-1996电站整体性能试验标准方法,给出了不同试验边界下的试验测量和计算方法,并以某超临界600 MW机组烟气余热利用改造项目为例进行了试验验证。结果表明:基于不同试验边界获得的机组循环热效率(发电煤耗率)基本一致;不同机组的试验边界应根据现场测量情况,综合考虑锅炉烟气温度、成分和外来热量的测量不确定度来选择。
2015年10期 v.44;No.347 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1012K] [下载次数：347 ] |[网刊下载次数：19 ] - 解冰;张广才;
针对装有HT-NR3旋流燃烧器的锅炉在运行过程中存在炉膛出口CO质量浓度过高、水冷壁高温腐蚀和燃烧器喷口烧损等问题,试验研究了不同导流扩口和不同煤质下中心风率变化对燃烧器的影响。结果表明:当燃用高挥发分煤时,采用35°导流扩口,中心风率控制在4.3%左右,可以在抑制NOx排放的同时有效降低CO的生成;当燃用低挥发分煤时,采用40°导流扩口,控制中心风率低于3.0%,可以在促进燃料反应的同时兼顾抑制NOx和CO的排放。
2015年10期 v.44;No.347 35-40+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] [下载次数：279 ] |[网刊下载次数：5 ] - 桑清莲;胡中发;张兰;李艳;李文广;王学斌;
为了解碱金属氯化物的硫酸化动力学机理,利用固定床研究了反应温度及反应气体SO2,O2和H2O的体积分数对NaCl异相硫酸化率的影响,并采用X射线衍射仪对试样中元素进行分析。结果表明:NaCl异相硫酸化反应产物为Na2SO4;气体SO2,O2和H2O的体积分数的增加均可促进NaCl异相硫酸化;当反应温度低于773K时,活化能为12kJ/mol,此时温度变化对NaCl异相硫酸化率没有显著影响,当反应温度高于773K时,活化能为92kJ/mol,此时NaCl异相硫酸化率随温度升高呈指数增加;同时NaCl异相硫酸化高、低温反应机理不同,可能是由于高温下会形成共熔体引起的。
2015年10期 v.44;No.347 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K] [下载次数：147 ] |[网刊下载次数：8 ] - 陆续;张向宇;刘彤;张波;徐宏杰;
研究尿素水解制氨机理是完善火电厂烟气脱硝用尿素水解工艺设计的前提。参考ACWU(NH3-CO2-H2O-(NH2)2CO)体系汽液平衡机理构建了开口体系内尿素水解过程的物料平衡、化学平衡、热量平衡及相平衡非线性方程组,建立了反应体系的热力学模型和动力学模型;在自行设计并搭建的尿素水解中试装置上对机理模型的正确性进行了实验验证,分析了反应温度、操作压力和给料尿素质量分数对水解反应的影响,根据检测结果,计算拟合得出了火电厂脱硝尿素水解制氨操作条件下的反应动力学参数。分析结果表明:相平衡说明求解方法计算结果与实验检测结果基本吻合,该方法适用于火电厂尿素水解制氨工艺;随着反应温度的升高,反应液中水、氨及CO2的质量分数不断降低;随着给料尿素质量分数的升高,反应液中氨及CO2的质量分数增大,水的质量分数则不断减小;随着操作压力的不断升高,反应液中尿素及其衍生物的质量分数不断减小;尿素水解中试试验得到在0.6 MPa/150℃操作条件下,尿素水解反应指前因子A等于1.255×1012 s-1,活化能E等于107.24kJ/mol。
2015年10期 v.44;No.347 46-51+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K] [下载次数：805 ] |[网刊下载次数：12 ] - 马天霆;
为了实现磨煤机的全程自动启停控制,采用最小二乘方法对磨煤机运行数据进行拟合,建立了磨煤机启动和正常运行过程的动态模型,并基于该模型提出了一种模糊控制与模糊PI控制相结合的复合控制策略。在启动阶段采用模糊控制器控制冷、热一次风挡板;在正常运行阶段,采用模糊PI控制出口风温,入口风量仍采用常规PI控制,并通过MATLAB软件对该控制策略进行仿真验证。结果表明:该控制策略在启动过程中能够保持磨煤机风量稳定,出口温度能够按照预定升温速率上升,在磨煤机正常运行且给煤量扰动工况下,入口风量及出口风温均较常规PI控制动态偏差小。因此,其具有良好的控制效果。
2015年10期 v.44;No.347 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K] [下载次数：157 ] |[网刊下载次数：8 ] - 戴天奇;姚世卫;魏志国;
海上浮动核电站温排水会导致停泊水域温度升高,研究其稀释扩散规律并适当控制排放水域温度对于防止环境水体热污染具有重要意义。本文将温排水排放过程简化为横流环境中的热射流过程进行数值模拟。在有限体积法的基础上,采用SIMPLE算法和Realizable k-ε湍流模型建立了热射流浮升过程的三维数学模型,并基于已有文献实验数据,验证了该模型的准确性。分析了环境流速和排放口角度对温排水热影响范围和程度的作用规律。结果显示:环境流速较大时,对流换热剧烈,排放角度对温排水影响范围较小;环境流速较小时,来流的冲刷作用减弱,排放角度对温排水的影响范围较大;相同工况下,在垂直流向平面上排放角度的变化对中心温度沿流向分布影响较小,而在平行流向平面上排放角度的变化对中心温度分布的影响较大,且环境流速对于中心温度沿流向分布影响较小。
2015年10期 v.44;No.347 58-62+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [下载次数：200 ] |[网刊下载次数：6 ] - 路小娟;董海鹰;
针对线性菲涅尔太阳能热发电集热系统的平稳性问题,提出了基于终端受限非线性模型预测控制(TLNMPC)策略。建立了系统预测模型;将终端约束条件转换为对控制量的约束条件,在模型预测滚动优化过程中加入粒子群(PSO)算法和梯度下降法形成混合寻优(PSOTLNMPC)算法;采用反馈校正修正模型预测值;按照不同的天气设定集热系统出口导热油温度目标曲线;采用MATLAB软件,通过TLNMPC算法和PSO-TLNMPC算法跟踪目标曲线,对比2种算法的控制效果。结果表明:在不同太阳辐射强度下,PSO-TLNMPC算法精度均较TLNMPC算法高,且滞后时间短,均方差显著小于TLNMPC。因此,PSO-TLNMPC算法跟踪误差小且控制精度高,控制效果优于TLNMPC算法。
2015年10期 v.44;No.347 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1085K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：11 ] - 韦根原;冯新强;
针对基于群体智能算法的热工过程参数辨识存在随机性强、收敛慢、耗时长的不足,提出了一种快速辨识方法。在仿真验证辨识目标函数随各个参数变化呈单峰性后,将黄金分割法与坐标轮换法相结合,形成逐维黄金分割法,并通过选取最优初始点和提高寻优精度等方法对其进行改进;基于现场数据分别采用粒子群优化算法、逐维黄金分割法及其改进算法对风煤比-过氧量模型的过程参数进行了辨识比较。结果表明,改进后的逐维黄金分割法在快速性、精确性上明显优于粒子群算法和逐维黄金分割法,其更适合于热工过程参数的在线辨识,从而为热工控制系统调节参数的在线快速优化提供条件。
2015年10期 v.44;No.347 68-71+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K] [下载次数：119 ] |[网刊下载次数：6 ] - 王建国;林乐平;
以聚类法的径向神经网络(RBF)为主,介绍了RBF的输入层、隐层和输出层之间的实现细节,给出各个部分的矩阵匹配要求,采用粒子群算法(PSO)寻找RBF模型中的基宽和输出层权值,并给出了具体实现过程,建立了凝汽器真空软测量模型。以300 MW机组凝汽器系统的实际运行数据为例对该模型进行训练,通过凝汽器真空预测值与实际值的对比,验证了该模型对凝汽器运行状态判断的准确性,为其故障诊断提供了参考依据。
2015年10期 v.44;No.347 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：4 ]
- 吕凯;彭兆春;刘文华;李高潮;叶军;陈胜利;
针对直接空冷机组在夏季时背压偏高、出力受限的问题,提出采用板式蒸发式凝汽器分流部分汽轮机排汽,以降低空冷岛热负荷,从而降低机组背压。以某300 MW直接空冷机组为例进行上述技术改造。改造后机组运行结果表明:额定负荷工况、环境温度30℃下,投运板式蒸发式凝汽器系统后,机组背压由33.47kPa降至29.05kPa,达到了额定工况下,对机组背压的要求(设计值30kPa);TRL工况、环境温度30℃下(湿球温度为17.68℃),板式蒸发式凝汽器系统冷凝能力为50.11t/h,机组背压较投运前降低4.1kPa;板式蒸发式凝汽器的水耗率为0.7~0.8;板式蒸发式凝汽器系统的运行效果随着环境温度的升高而提高;板式蒸发式凝汽器的冷凝量和补水流量随着外部空气湿度的增大而减小,且趋势相同,空气湿度增大到一定程度后,其冷凝量和补水流量趋于定值。
2015年10期 v.44;No.347 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：4 ] - 郭斌;何庆中;王渝皓;王永斌;蒲虎;
针对超超临界火电机组高温减压调节阀(361阀)普遍存在的空蚀问题,结合合川电站361阀在实际使用中出现的三通底板空蚀现象,基于两相空化流动控制方程,采用Fluent软件对该阀的内部流场进行了数值分析。数值模拟结果表明:空蚀现象是引起这类阀门失效的一个重要原因,这与实际失效分析结果基本吻合,从而验证了该数值分析方法的合理性;根据这一结果,采取在三通处加长尾管的措施后,三通拐弯处底板的压力降低了18.09%,流体速度降低50.45%,拐弯处含汽量明显减少,涡流现象明显减弱,解决了空蚀问题,提高了阀门的使用寿命。
2015年10期 v.44;No.347 82-85+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：9 ] - 顾志国;孙阳阳;钟祎勍;姚国鹏;
针对被控对象的大惯性、大迟延、非线性等特性,基于PID控制抗干扰性强和无模型自适应控制(MFAC)对惯性和延迟系统具有较强适应能力的特点,设计了一种带死区的MFAC-PID串级控制系统。以米东热电厂选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝系统为对象,建立了系统仿真模型,采用MATLAB软件将MFAC-PID与PID控制进行仿真比较。结果表明:在阶跃扰动和模型失配情况下,带死区的MFAC-PID串级控制系统较常规PID串级控制系统,超调更小,调节时间更短;在机组负荷扰动下,带死区的MFAC-PID串级控制系统波动很小。因此,带死区的MFAC-PID串级控制系统能够更好地适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应性。
2015年10期 v.44;No.347 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：6 ] - 王禹朋;阎维平;祝云飞;屈柯楠;高正阳;廖永进;吉硕;
为提高电站锅炉燃烧的经济性并尽可能降低NOx排放量,以煤耗率和NOx生成量最小为目标,运用支持向量机算法建立了某亚临界300 MW机组烟煤锅炉的煤耗率和NOx生成量预测模型,并结合该机组的实际运行数据,对所建模型的准确性进行了验证。将建立的煤耗率和NOx生成量模型进行耦合,生成锅炉燃烧优化模型,并将煤耗率和NOx生成量综合作为优化目标,建立目标函数,应用遗传算法寻找锅炉的最优运行方案。结果表明:基于支持向量机算法建立的锅炉燃烧模型对锅炉煤耗率和NOx生成量具有较高的预测能力;增加燃尽风量可降低NOx生成量,但同时会提高煤耗率,为优化运行,应将同时降低煤耗率和NOx生成量综合作为优化目标;对于该亚临界300MW机组烟煤锅炉,满负荷运行时机组经济性较好,且NOx生成量最低,其他负荷下,一、二次风比例和各层二次风挡板开度在某特定值时机组经济性和NOx排放可达到最佳情况。
2015年10期 v.44;No.347 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K] [下载次数：348 ] |[网刊下载次数：9 ] - 郭伟;陈琛;陆振宇;周丽;郁振波;
针对循环流化床(CFB)锅炉床温的大惯性、时变性和干扰因素多等特性,提出了一种基于PID的广义预测控制算法(GPC-PID)。GPC算法的控制律采用PID的形式,通过有限时域内的滚动优化,在线调节比例、积分和微分系数,以期达到性能指标的最优化。同时,使算法变得简明,且较大地改善了GPC的控制性能,将其应用于CFB锅炉床温控制中,以仿真验证控制的有效性。结果表明,GPC-PID算法具有优良的设定值跟踪能力和较强的鲁棒性、适应性,具有良好的控制品质。
2015年10期 v.44;No.347 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K] [下载次数：273 ] |[网刊下载次数：11 ] - 柯尊光;高海东;高林;王田;吕永涛;
为了适应电网系统中长期稳定性分析的需要,构建了具有线性传递函数形式的超(超)临界锅炉非线性数学模型,同时考虑了模型变量之间在静态和动态过程中的非线性特性,以便通过扰动试验获取准确反映超(超)临界锅炉负荷响应特性的模型参数。针对某超临界600 MW机组,采用基于粒子群(PS0)算法的超(超)临界锅炉非线性数学模型参数辨识方法,进行不同机组负荷工况下的模型参数辨识。结果表明:只需在不同负荷点上进行模型参数辨识,即可获得超(超)临界锅炉非线性模型中的非线性函数;辨识负荷点数量越多,非线性函数曲线越平滑,非线性拟合效果也越好;模型输出曲线与实测输出曲线吻合较好,所建模型及其参数辨识方法可行。
2015年10期 v.44;No.347 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：11 ] - 唐金伟;李烨峰;刘永洛;王娟;冯丽苹;肖秀媛;常治军;
分别采用制备的微孔硅铝吸附剂与传统的硅藻土和硅胶作为吸附剂,对退出运行的矿物变压器油进行再生处理试验。结果表明:微孔硅铝吸附剂能使再生变压器油颜色变浅,无油泥析出,其介质损耗因数、酸值、体积电阻率、界面张力等各项指标均达到设备投入运行前变压器油的质量标准,且优于传统的硅藻土和硅胶吸附剂处理结果,实现了退出运行的矿物变压器油的循环再利用。
2015年10期 v.44;No.347 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K] [下载次数：307 ] |[网刊下载次数：8 ] - 周志平;
为实现火电机组节能减排的目标,需要在不同机组运行工况下降低汽轮机发电热耗率。通常认为汽轮机喷嘴调节方式有利于机组低负荷运行,因此大部分机组汽轮机均采用喷嘴调节方式。对此,以2台超(超)临界600MW机组为例,根据蒸汽在汽轮机内的过程损失特点,结合试验数据对汽轮机在滑压运行方式下采用不同调节方式的节能效果进行对比分析。结果表明:对于600 MW及以上的大型机组汽轮机采用滑压运行方式时,在不同负荷下汽轮机采用节流调节方式较喷嘴调节方式高压缸效率提高4.36%~5.50%,热耗率降低130~160kJ/(kW·h),在低负荷下高压缸效率增加更明显,热耗率降低幅度更大;喷嘴调节仅适用于定压运行方式或小型汽轮机。
2015年10期 v.44;No.347 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K] [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：5 ]