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考虑冷气掺混的重型燃气轮机变工况运行的精细建模及特性分析

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热能动力工程 2017年第2期32卷 59-68页

作者：付旭晨张国强杨勇平王修彦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

为了研究全工况下燃气轮机内部运行参数及其所具有的特性规律,以PG9351FA燃机为分析对象,建立具有冷气掺混的重型燃气轮机变工况运行精细模型。该模型采用半经验公式对燃机冷却空气掺混量进行估算,充分考虑了冷气掺混对透平性能的影响,... 详细信息

为了研究全工况下燃气轮机内部运行参数及其所具有的特性规律,以PG9351FA燃机为分析对象,建立具有冷气掺混的重型燃气轮机变工况运行精细模型。该模型采用半经验公式对燃机冷却空气掺混量进行估算,充分考虑了冷气掺混对透平性能的影响,以及马赫数、攻角对透平变工况运行时造成的气流参数变化及速度损失的修正。结果显示:所建模型的精度有所提高,利用其计算所得结果与厂家提供数据相比,数据误差可控制在±0.4%以内,可用于预估燃机在部分负荷工况下的运行特性。应用模型分析了透平背压变动对透平膨胀比分配、排气温度及输出功率(出功)的影响,得到了透平内部气体流动参数和性能参数以及分级特性规律,其结果更真实地反映了机组在特定运行策略是的全工况特性规律。

关键词：重型燃气轮机透平变工况冷却空气气动函数全工况性能

300MW等级锅炉变工况低负荷稳燃能力数值模拟与预测

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热能动力工程 2020年第5期35卷 112-118页

作者：付旭晨郭洋于英利康志忠内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

采用数值模拟软测量技术,在保证锅炉燃烧稳定和炉内温度较高水平的条件下,预测300 MW等级锅炉在实际运行中可降低到25%负荷稳定燃烧,并经过现场低负荷稳燃实验对结果进行验证。针对一次风速调整、磨煤机投运方式调整和配风方式及运行氧... 详细信息

采用数值模拟软测量技术,在保证锅炉燃烧稳定和炉内温度较高水平的条件下,预测300 MW等级锅炉在实际运行中可降低到25%负荷稳定燃烧,并经过现场低负荷稳燃实验对结果进行验证。针对一次风速调整、磨煤机投运方式调整和配风方式及运行氧量调整三种方式对低负荷稳燃能力的影响进行分析,结果表明:在降负荷过程中调平一次风速偏差并适当降低一次风速,投运相邻层燃烧器,关小周界风,适当降低二次风量的同时适当降低运行氧量有利于提高低负荷稳燃特性。

关键词：低负荷稳燃变工况燃煤机组深度调峰

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燃气-蒸汽联合循环变工况调节方案对比分析

动力工程学报 2017年第8期37卷 663-672页

作者：白子为张国强付旭晨杨勇平王修彦华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

针对现存PG9351FA燃气轮机对应的燃气-蒸汽联合循环,分析了3类调节方案下燃气轮机循环、蒸汽轮机循环和联合循环的变工况特性.结果表明:针对基准机组,采用IGV调节方案不利于燃气轮机循环高效运行,但有利于联合循环运行;调节方案对蒸汽... 详细信息

针对现存PG9351FA燃气轮机对应的燃气-蒸汽联合循环,分析了3类调节方案下燃气轮机循环、蒸汽轮机循环和联合循环的变工况特性.结果表明:针对基准机组,采用IGV调节方案不利于燃气轮机循环高效运行,但有利于联合循环运行;调节方案对蒸汽轮机循环的影响大于燃气轮机循环,故联合循环效率最高的调节方案为尽量维持T4在透平出口极限温度运行,该方案对应联合循环效率在低负荷下比IGV T3-F方案对应联合循环效率提升2%以上;为了变工况运行最佳,应尽可能采用IGV调节方案并且在较高蒸汽轮机循环效率下运行.

关键词：联合循环变工况特性负荷调节建模

燃煤电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题分析与对策

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化工进展 2020年第S01期39卷 90-96页

作者：于英利付旭晨戴莹莹荣俊高正平蔡斌胡俊虎内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古化工职业学院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特010051

以对冲燃烧方式的电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题为研究对象,从腐蚀机理与燃烧特性角度对水冷壁燃烧区域进行腐蚀特性建模分析,研究水冷壁近壁区域还原性和腐蚀性气氛作用下的硫化物型熔盐腐蚀部位分布规律,腐蚀发生严重的区域将集中... 详细信息

以对冲燃烧方式的电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题为研究对象,从腐蚀机理与燃烧特性角度对水冷壁燃烧区域进行腐蚀特性建模分析,研究水冷壁近壁区域还原性和腐蚀性气氛作用下的硫化物型熔盐腐蚀部位分布规律,腐蚀发生严重的区域将集中在两侧墙的燃烧器周围区域、下层冷灰斗区域、上层燃烧器与顶层燃尽风喷口之间的两侧墙中间区域。现场实测数据验证可知,燃煤电站锅炉水冷壁近壁区域在氧浓度极低情况下,H2S、CO等物质浓度严重超出腐蚀判定指标要求,水冷壁壁面腐蚀严重,腐蚀发生部位与数值模型结果吻合。结合工程经验,给出了水冷壁壁面高温腐蚀防治的具体措施。

关键词：燃煤电站锅炉水冷壁高温腐蚀分析对策

基于CNN-LSTM组合算法的火电厂存煤量预测

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洁净煤技术 2024年第S02期30卷 489-493页

作者：韩义付旭晨蔡斌王研凯于英利内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古自治区呼和浩特010020 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

煤炭是现代能源体系建设中的压舱石与稳定器,考虑到能源电力安全保供的电煤库存预警需求,提出一种基于卷积神经网络与长短期记忆神经网络深度融合的短期电煤存量预测方法,兼顾CNN和LSTM网络模型优势,实现火电企业电煤库存量的预测。CNN-... 详细信息

煤炭是现代能源体系建设中的压舱石与稳定器,考虑到能源电力安全保供的电煤库存预警需求,提出一种基于卷积神经网络与长短期记忆神经网络深度融合的短期电煤存量预测方法,兼顾CNN和LSTM网络模型优势,实现火电企业电煤库存量的预测。CNN-LSTM电煤存量预测模型充分利用CNN算法多源数据潜在规律深度提取优势,挖掘整合高质量数据特征信息作为LSTM模型输入值;发挥LSTM算法长短期时序依赖关系建模能力,构建高精度复杂非线性时序映射关联,有效提升了电煤存量的预测精度。经过火电企业数据测试表明,CNN-LSTM模型,采用2层CNN卷积、2×2卷积核、16和32个卷积核数、2次池化、1次扁平操作、3层LSTM网络设计,通过前向和反向传播2个环节进行模型训练,实现全连接层输出预测结果,R_(MSE)与M_(APE)预测误差约为0.903、2.74%,相比Elman和LSTM网络传统预测法,预测曲线与实际变化趋势高度一致,预测精度与稳定性最好,精度提升20%~47%。

关键词：电煤 CNN LSTM 预测火电厂

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基于机器学习的循环流化床机组出力预测

洁净煤技术 2022年第6期28卷 199-205页

作者：韩义张奇月段伦博王研凯于英利付旭晨荣俊孙世超内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

煤电是电力系统清洁低碳转型中重要的支撑性和调节性电源,然而劣质煤掺烧等因素造成的煤电机组技术出力受阻,严重影响电网安全运行与新能源电力消纳。鉴于此,提出一种基于机理仿真与数据驱动深度融合的映射模型建立方法,利用机理仿真构... 详细信息

煤电是电力系统清洁低碳转型中重要的支撑性和调节性电源,然而劣质煤掺烧等因素造成的煤电机组技术出力受阻,严重影响电网安全运行与新能源电力消纳。鉴于此,提出一种基于机理仿真与数据驱动深度融合的映射模型建立方法,利用机理仿真构造锅炉热力系统样本空间,基于数理映射进行机组出力预测。兼顾机理仿真的理论准确性和数理映射的强泛化深入性,实现多因素耦合条件下的循环流化床机组动态边界出力预测及出力受阻因素分析。经300 MWe级示范机组测试表明,考虑辅机受限、受热面参数超限、关键参数超限3方面影响因素,分别设置给煤机、引风机、冷渣器、床温、屏过壁温、流化风速等运行参数超限报警值,机理仿真最大偏差为3℃,误差率小于2%。基于主成分分析法筛选设计输入为7、输出为1的3层架构BP神经网络模型,经遗传算法完成网络优化后,采用32个训练样本与5个测试样本,进行网络训练与预测。模型训练相对误差在±1.2%内,模型预测相对误差在±1.5%内,具有较高的精确度和泛化能力。

关键词：数据驱动出力预测循环流化床数理模型主成分分析法遗传算法

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火力发电机组节能指标统计方法研究

内蒙古电力技术 2023年第4期41卷 87-93页

作者：付旭晨于英利王磊韩义韩元内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司呼和浩特010020 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室(东南大学) 南京210096

针对目前火力发电机组节能指标统计方法不统一、不准确及统计过程中异常数据处理不规范等问题,应用数理统计先进方法对大量性能参数进行异常值剔除与重构,同时规范了节能指标的统计方法,分别为积分法、直接算数平均法、加权平均法、几... 详细信息

针对目前火力发电机组节能指标统计方法不统一、不准确及统计过程中异常数据处理不规范等问题,应用数理统计先进方法对大量性能参数进行异常值剔除与重构,同时规范了节能指标的统计方法,分别为积分法、直接算数平均法、加权平均法、几何平均法。在此基础上根据不同统计时间节点的选取,得出了适用于不同时间段的节能评价的5个指标,即时均统计数、日均统计数、月均统计数、季均统计数、年均统计数。最后通过算例,将推荐的统计方法与常规统计方法进行对比验证,结果说明,推荐的统计方法更为合理有效。

关键词：火力发电机组节能指标异常值统计方法权重

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基于盈余模型的超临界电站锅炉蒸汽吹管用水节能研究

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电力与能源 2021年第6期42卷 688-693页

作者：于英利戴莹莹韩元付旭晨荣俊内蒙古电力科学研究院内蒙古呼和浩特010020 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 内蒙古化工职业学院内蒙古呼和浩特010010

以超临界电站锅炉蒸汽吹管节能节水工作为研究对象,使用盈余法则对锅炉吹管过程中用水盈余量、冲洗时间、阶段吹扫时间等指标进行预评价,有效指导并在全周期吹管工作实施过程中落实节能节水措施,形成超临界电站锅炉蒸汽吹管用水的节能... 详细信息

以超临界电站锅炉蒸汽吹管节能节水工作为研究对象,使用盈余法则对锅炉吹管过程中用水盈余量、冲洗时间、阶段吹扫时间等指标进行预评价,有效指导并在全周期吹管工作实施过程中落实节能节水措施,形成超临界电站锅炉蒸汽吹管用水的节能优化策略。基于电站锅炉蒸汽吹管盈余水量计算模型,评估吹管系统设备储水能力以及冲洗与吹扫的计划工作时间;对锅炉排水系统与吹管临时管道系统进行分析,提出扩大吹管能力措施;锅炉冷热态冲洗与分阶段吹扫,提出大流量冲洗模式和变流量冲洗模式、精细化控制吹管参数等有效节能措施。实践表明:基于盈余模型的超临界锅炉蒸汽吹管用水整体节能效果显著。

关键词：盈余模型超临界参数电站锅炉蒸汽吹管节能

煤电机组“三改联动”改造升级技术路线与验收评价

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能源与环保 2024年第9期46卷 213-218,225页

作者：于英利付旭晨戴莹莹韩义荣俊内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020 内蒙古化工职业学院内蒙古呼和浩特010021

对国家和内蒙古自治区关于燃煤火电机组节能降耗改造、供热改造和灵活性改造“三改联动”的改造要求与改造目标进行对比梳理,基于内蒙古中西部地区典型火电机组状况与运行特性,针对锅炉受热面升级改造、汽轮机通流改造升级、辅机设备系... 详细信息

对国家和内蒙古自治区关于燃煤火电机组节能降耗改造、供热改造和灵活性改造“三改联动”的改造要求与改造目标进行对比梳理,基于内蒙古中西部地区典型火电机组状况与运行特性,针对锅炉受热面升级改造、汽轮机通流改造升级、辅机设备系统适应性改造、能量梯级综合利用改造、供热能力提升改造、热电解耦技术改造、能环解耦技术改造、低负荷稳定燃烧技术改造等“三改联动”典型改造技术,分析其技术路线的特点、适用条件、选择影响因素等,并结合机组日常维护管理与政策支持资金投入等影响,提供了煤电机组“三改联动”改造升级方案技术路线的选择方法和“三改联动”改造升级验收及效果评价方法,以期对技术人员有指导和借鉴作用。

关键词：煤电机组 “三改联动” 节能改造灵活性改造供热改造