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“双碳”目标下我国碳捕集、利用与封存政策分析及建议

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电力建设 2022年第4期43卷 28-37页

作者：吴何来李汪繁丁先上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海市200240

聚焦碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)新兴低碳技术,介绍了近年来国外主要发达经济体的政策发展情况,另外着重从国家、地方政府层面入手对我国相关政策或规划进行了整理分析。过去10余年间,系列政策的... 详细信息

聚焦碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)新兴低碳技术,介绍了近年来国外主要发达经济体的政策发展情况,另外着重从国家、地方政府层面入手对我国相关政策或规划进行了整理分析。过去10余年间,系列政策的适时发布有力促进了我国CCUS的布局与发展,技术目前总体处于工业示范阶段。然而,相较美国、欧盟等发达经济体,我国CCUS技术能力与项目规模仍有一定差距,并存在财税激励或补贴政策尚未出台、法律法规与标准体系建设缓慢、产业链布局不完善和国际合作话语权不强等主要不足。建议立足我国实际国情,在总结借鉴国外CCUS良好政策与实践经验的基础上,加快推动低成本、低能耗、安全可靠的CCUS关键技术研发与产业集群建设,深化国际合作,逐步建立产业发展主导优势,助力“双碳”目标实现。

关键词：碳捕集、利用与封存(CCUS) 碳达峰碳中和政策分析产业集群

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基于GWO-RF的凝汽器真空预测方法

动力工程学报 2023年第4期43卷 436-442页

作者：李汪繁丁先方晶剑上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 浙江浙能嘉华发电有限公司浙江嘉兴314201

为提高不同运行工况下凝汽器真空预测模型的性能,通过斯皮尔曼(Spearman)相关系数判断凝汽器真空与特征值的相关性,选择不同特征值的组合方式,利用随机森林(RF)建立预测模型,引入灰狼算法(GWO)的寻优功能对模型参数进行优化,并以某1000... 详细信息

为提高不同运行工况下凝汽器真空预测模型的性能,通过斯皮尔曼(Spearman)相关系数判断凝汽器真空与特征值的相关性,选择不同特征值的组合方式,利用随机森林(RF)建立预测模型,引入灰狼算法(GWO)的寻优功能对模型参数进行优化,并以某1000 MW级机组凝汽器运行数据为例建立真空预测模型。结果表明:基于GWO-RF建立的凝汽器真空预测模型的最大绝对误差为0.1520 kPa,具有一定的有效性和泛化性;通过各特征值与目标值间Spearman相关系数的差异筛减部分相关性较弱的输入特征值,可以在模型精度变化较小的情况下有效减少训练耗时;基于GWO-RF建立的凝汽器真空预测模型在不同负荷段均表现良好,相对误差均处于[-0.16%,0.14%],且在中负荷段表现最佳,平均相对误差仅为0.012%。

关键词：凝汽器真空 Spearman相关系数灰狼算法随机森林模型优化

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双碳目标下我国碳市场发展分析及建议

南方能源建设 2022年第4期9卷 118-126页

作者：李汪繁吴何来上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

[目的]碳排放权交易(碳交易)在全球范围内正日益成为有效促进温室气体减排的市场机制或政策工具。面向“双碳”发展目标,适时开展碳排放权交易市场(碳市场)分析研究,对推动我国碳市场健康有序发展具有重要意义。[方法]梳理了欧美相对成... 详细信息

[目的]碳排放权交易(碳交易)在全球范围内正日益成为有效促进温室气体减排的市场机制或政策工具。面向“双碳”发展目标,适时开展碳排放权交易市场(碳市场)分析研究,对推动我国碳市场健康有序发展具有重要意义。[方法]梳理了欧美相对成熟碳市场的发展情况,总结了国内试点碳市场的建设经验,并对全国碳市场第一个履约期内的运行状况进行了分析。[结果]我国碳市场目前主要存在制度体系建设尚不健全、覆盖行业与交易结构较为单一、碳配额分配科学性及公平性有待提升、多市场联动效应较弱等不足。[结论]建议立足我国基本国情,未来重点围绕顶层设计、市场体系、调控机制、国际合作等方面开展工作。

关键词：碳达峰、碳中和碳交易碳配额分配机制设计

汽轮机转子等效应力的计算方法对比及预测分析

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动力工程学报 2022年第12期42卷 1198-1205页

作者：李汪繁徐佳敏李思琦上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

为提高汽轮机转子应力在线监测的计算精度,系统梳理了转子应力场和温度场的简化算法。以某300 MW级汽轮发电机组高压转子为例,采用简化算法得到冷态起动工况下的应力场和温度场,并与有限元软件模拟结果进行对比分析,同时引入修正系数预... 详细信息

为提高汽轮机转子应力在线监测的计算精度,系统梳理了转子应力场和温度场的简化算法。以某300 MW级汽轮发电机组高压转子为例,采用简化算法得到冷态起动工况下的应力场和温度场,并与有限元软件模拟结果进行对比分析,同时引入修正系数预测分析转子危险部位的等效应力。结果表明:对比有限差分法和解析法的简化算法结果与有限元软件模拟结果,两者的转子外表面温度和中心温度最大偏差均出现在起动初期,外表面等效应力在起动初期和后期存在较大偏差;采用基于交叉验证的支持向量回归方法预测应力时,与模拟结果吻合良好,可满足工程实践的精度需求。

关键词：汽轮机转子应力场温度场在线监测支持向量回归

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高低齿汽封表面换热系数计算方法研究

热力发电 2022年第6期51卷 147-153页

作者：徐佳敏李汪繁上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

为探索汽轮机关键部件换热系数的计算方法,以某高压转子轴端高低齿汽封为例,对比分析了表面换热系数的4种常用经验公式,同时采用数值模拟方法研究了不同结构参数汽封的表面换热系数并得到拟合公式。结果表明:美国西屋公司、南京工学院-... 详细信息

为探索汽轮机关键部件换热系数的计算方法,以某高压转子轴端高低齿汽封为例,对比分析了表面换热系数的4种常用经验公式,同时采用数值模拟方法研究了不同结构参数汽封的表面换热系数并得到拟合公式。结果表明:美国西屋公司、南京工学院-哈尔滨汽轮机厂和苏联采用的经验公式在结构上具有相似性,均与汽封间隙、汽封室高度、齿数、蒸汽导热系数和雷诺数相关。根据数值模拟结果得到的汽封表面换热系数与近壁面雷诺数和普朗特数正相关;换热系数呈周期性变化,在齿间隙出口处达到极值,且短齿出口处表面换热系数较大;当汽封间隙减小、汽封室高度或齿数增加时,换热系数减小;根据数值模拟结果得到的换热系数拟合公式,具有较好的适应性。拟合公式可用于叶顶汽封、隔板汽封、轴封等高低齿汽封表面换热系数的计算,同时该方法提供了一种计算大容量高参数汽轮机关键部件换热系数的思路,可为其设计和安全性校核提供依据。

关键词：汽轮机转子高低齿汽封换热系数数值模拟

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燃煤机组耦合氨燃料燃烧特性及经济性探讨

热力发电 2022年第8期51卷 20-28页

作者：丁先李汪繁马达夫上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

氨作为无碳燃料在燃煤机组上耦合燃烧可实现减污降碳,对助力我国“双碳”目标的实现具有重要意义。调研了氨作为替代燃料的优劣势、燃煤机组耦合氨的燃烧特性及相关研究的最新进展,认为在掺氨比例小于20%(热量比值,下同)时,采用合适的... 详细信息

氨作为无碳燃料在燃煤机组上耦合燃烧可实现减污降碳,对助力我国“双碳”目标的实现具有重要意义。调研了氨作为替代燃料的优劣势、燃煤机组耦合氨的燃烧特性及相关研究的最新进展,认为在掺氨比例小于20%(热量比值,下同)时,采用合适的流速与方式将氨射入炉内相对低O_(2)浓度、高NO_(x)浓度区域,对炉内燃烧稳定性、炉膛出口NO_(x)浓度与飞灰含碳量等燃烧特性的影响较小。针对某330 MW燃煤机组耦合氨燃烧开展碳排放强度和热力性能的计算,并结合“绿氨”生产成本对2种碳减排方式做经济性分析,结果表明:该机组掺氨后锅炉排烟温度有所降低,锅炉热效率略有提高;在掺氨20%时该机组年碳减排量约26.73万t,碳排放强度为719.90 g/(kW·h);在20%碳减排幅度下,考虑煤价浮动,当制“绿氨”电价低于0.10~0.18元/(kW·h)时,该机组掺氨较碳捕集与封存具有经济性优势。相关结论可为燃煤机组掺氨燃烧的研究及实践提供参考。

关键词：氨燃料燃煤机组燃烧特性 “绿氨” 经济性

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核电汽轮机转子日历总寿命的计算方法

动力工程学报 2023年第9期43卷 1132-1142页

作者：史进渊谢岳生江路毅李汪繁范雪飞上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240

提出了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下日历总寿命的计算方法。介绍了核电汽轮机转子的高周疲劳损伤机理与高周疲劳裂纹萌生寿命计算方法以及低周疲劳损伤机理与低周疲劳裂纹萌生寿命计算方法。给出了核电汽轮机... 详细信息

提出了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下日历总寿命的计算方法。介绍了核电汽轮机转子的高周疲劳损伤机理与高周疲劳裂纹萌生寿命计算方法以及低周疲劳损伤机理与低周疲劳裂纹萌生寿命计算方法。给出了核电汽轮机转子的高周疲劳裂纹扩展材料试验常数和高周疲劳裂纹扩展寿命计算方法以及低周疲劳裂纹扩展材料试验常数和低周疲劳裂纹扩展寿命计算方法。建立了核电汽轮机转子在高周疲劳与低周疲劳损伤机理交互作用下裂纹萌生日历寿命与裂纹扩展日历寿命的计算方法,以及核电汽轮机转子日历总寿命的计算方法,给出了核电汽轮机焊接低压转子日历总寿命计算与改进的应用实例。结果表明:某核电汽轮机焊接低压转子日历总寿命由原设计55.92 a增长到改进后的74.46 a,为核电汽轮机的长寿命设计提供了理论依据。

关键词：核电汽轮机转子高周疲劳低周疲劳寿命设计

Numerical Simulation of Water Droplets Deposition on the Last-Stage Stationary Blade of Steam Turbine

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Energy and Power Engineering 2010年第4期2卷 248-253页

作者： Danmei Xie Xinggang Yu wangfan li Youmin Hou Yang Shi Sun Cai 不详

Based on the method of discrete phase, the law of droplets’ deposition in the last stage stationary blade of a supercritical 600 MW Steam Turbine is simulated in the first place of this paper by using the Wet-steam model in commercial software FLUENT, where the influence of inlet angle of water droplets of the stationary blades is also considered. Through the calculation, the relationship between the deposition and the diameter of water droplets is revealed. Then, the amount of droplets deposition in the suction and pressure surface is derived. The result is compared with experimental data and it proves that the numerical simulation result obtained in this paper is reasonable. Finally, a formula of the relationship between the diameter of water droplets and the inlet angle is fit, which could be used for approximate calculation in the engineering applications.

关键词： Steam Turbine Stationary Blade Wet Steam Water Droplets Deposition Discrete Phase Numerical Simulation

A General Calculating Method of Rotor’s Torsional Stiffness Based on Stiffness Influence Coefficient

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Engineering（科研） 2010年第9期2卷 698-704页

作者： Danmei Xie wangfan li ling Yang Yong Qian Xianbo Zhao Zhigang Gao 不详

In order to develop a general calculating rotor’s torsional stiffness based on stiffness influence coefficient for different rotor assembling, the calculation method of the torsional stiffness influence coefficient of equal thickness disc is researched in this paper at first. Then the torsional stiffness influence coefficient λ of equal thickness disc is fit to a binary curved face and a calculation equation is obtained based on a large quantity of calculating data, which lays the foundation for research on a general calculating method of rotor torsional stiffness. Thirdly a simplified calculation method for equivalent stiffness diameter of stepped equal thickness disc and cone disc in the steam turbine generators is suggested. Finally a general calculating program for calculating rotor’s torsional vibration features is developed, and the torsional vibration features of a verity of steam turbine rotors are calculated for verification. The calculating results show that stiffness influence coefficient λ of equal-thickness disc depends on parameters of B and H, as well as the stiffness influence coefficient λ;and discs with complex structure can be simplified to equal-thickness discs with little error by using the method suggested in this paper;error can be controlled within 1% when equivalent diameter of stiffness is calculated by this method.

关键词： Rotor Disc General Calculating Method Torsional Stiffness Stiffness Influence Coefficient