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太阳能学报 2021年第7期42卷 146-151页

作者：潘瞳孙文磊李红王宏伟赵龙新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830046 新疆中讯新能投资管理有限公司乌鲁木齐830046

为解决光伏组件表面积灰问题,依据光伏组件表面积灰数学模型以及光伏电站安装规格,设计一种光伏组件智能清扫机器人,采用直流减速电机驱动,采用滚筒式毛刷作为清扫刷,结构简单合理。通过光伏电站设计对比实验验证该清扫机器人的机械结... 详细信息

为解决光伏组件表面积灰问题,依据光伏组件表面积灰数学模型以及光伏电站安装规格,设计一种光伏组件智能清扫机器人,采用直流减速电机驱动,采用滚筒式毛刷作为清扫刷,结构简单合理。通过光伏电站设计对比实验验证该清扫机器人的机械结构和控制电路的合理性,可实现自主清扫,对光伏组件表面无损伤,清扫覆盖率为100%,整体清洁度95%以上,提高清扫区发电量约20%。

关键词：光伏组件清扫机器人积灰模型清扫实验发电效率

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变负荷下空气预热器内硫酸氢铵粘结性积灰特性研究

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热能动力工程 2021年第11期36卷 107-113页

作者：雷健康赵伶玲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

针对SCR脱硝氨逃逸造成的空气预热器堵塞问题,构建了可反映蓄热板表面飞灰碰撞、粘附与脱离特性的硫酸氢铵(ABS)粘结性积灰计算模型,并对比分析了锅炉在50%~100%最大连续蒸发量工况(BMCR)之间的6种负荷下蓄热板间烟气流速分布及ABS粘结... 详细信息

针对SCR脱硝氨逃逸造成的空气预热器堵塞问题,构建了可反映蓄热板表面飞灰碰撞、粘附与脱离特性的硫酸氢铵(ABS)粘结性积灰计算模型,并对比分析了锅炉在50%~100%最大连续蒸发量工况(BMCR)之间的6种负荷下蓄热板间烟气流速分布及ABS粘结性和松散性积灰的积灰强度、积灰概率等积灰特征量,同时对30%BMCR负荷下蓄热板表面积灰情况进行了预测。结果表明:各负荷下ABS粘结性积灰强度均为松散性积灰强度的4.8倍以上;负荷每增加10%,ABS粘结性积灰与松散性积灰强度分别增加约9.90和2.15μg/mm^(2),ABS粘结性积灰强度增加量较大;ABS粘结性积灰区域随负荷增大逐渐减小,当负荷由50%增大到100%时,积灰上限向冷端移动0.07 m;ABS粘结性积灰概率受负荷影响较小,各负荷下均为0.9,而松散性积灰概率为0.2~0.4,且随着飞灰粒径增大而降低。

关键词：回转式空预器变负荷硫酸氢铵积灰模型积灰强度积灰概率

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基于加速退化模型的燃煤锅炉非完美吹灰优化策略研究

基于加速退化模型的燃煤锅炉非完美吹灰优化策略研究

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作者：张泽慧中北大学

学位级别：硕士

燃煤电站锅炉由于煤粉燃烧,相对应的就会导致受热面产生积灰现象,运用吹灰器吹扫能够有效的处理这个问题。目前,大多数燃煤电站都是依据人为经验采取定时定量的方式进行吹灰工作,人为进行吹灰具有很大的随机性,对清洁面积灰程度容易误判... 详细信息

燃煤电站锅炉由于煤粉燃烧,相对应的就会导致受热面产生积灰现象,运用吹灰器吹扫能够有效的处理这个问题。目前,大多数燃煤电站都是依据人为经验采取定时定量的方式进行吹灰工作,人为进行吹灰具有很大的随机性,对清洁面积灰程度容易误判,造成了吹灰过于频繁或者吹灰不足从而导致资源浪费,所以需要对锅炉的吹灰方式进行优化,制定合理的吹灰优化策略,使燃煤电站获得较好的经济效益。因此,本文针对这一课题,以省煤器受热面为研究对象对锅炉吹灰优化问题进行了深入研究。主要研究内容如下:（1）本文以清洁因子作为受热面积灰状态的特征参数,直接反映受热面灰污积累的程度,并建立了灰污监测模型结合相关热力学公式,得到清洁因子的计算公式。同时使用小波去噪对DCS系统采集到的热工数据存在的问题进行数据预处理,使用处理后的清洁因子数据作为本文实例计算的数据来源,为后续章节提供了理论指导。（2）基于受热面清洁因子的实时在线获取,本文在锅炉机组安全运行的前提下,从吹灰净收益角度出发,提出了基于DELM预测的锅炉吹灰优化方法,利用DELM预测算法对清洁因子数据进行实时更新预测,预测出清洁因子未来的变化趋势,分别用傅里叶和二阶指数拟合积灰段和吹灰段的曲线函数,以单位时间内某受热面吹灰的净收益最大为目标函数,建立以求解目标函数的最大值为原则的吹灰优化模型,为吹灰器合理动作提供理论指导。（3）每次吹灰动作后受热面的积灰现象呈加速状态,针对此问题,本文提出了一种以吹灰最小费用率为目标的动态吹灰优化研究方法,并建立了基于Gamma退化过程的受热面加速积灰模型,根据每次吹灰后的不同状态以及积灰速度变化决定使用不同的吹灰方式,以此来优化吹灰操作,使用PSO优化算法求取到最佳的吹灰时长和清洁因子吹灰阈值,使吹灰费用率最小,为燃煤锅炉电站的经济性运行提供了一定的借鉴。

关键词：燃煤电站锅炉吹灰优化灰污监测清洁因子积灰模型

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积灰对光伏发电工程的影响研究

积灰对光伏发电工程的影响研究

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作者：居发礼重庆大学

学位级别：硕士

随着社会对能源的需求量越来越大,“能源安全危机”的问题愈发突显,传统形式能源利用所造成的“全球气候变暖”问题也日益显出。可再生清洁能源作为一种新的能源形式越来越被重视,而太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源可以利用... 详细信息

随着社会对能源的需求量越来越大,“能源安全危机”的问题愈发突显,传统形式能源利用所造成的“全球气候变暖”问题也日益显出。可再生清洁能源作为一种新的能源形式越来越被重视,而太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源可以利用,那么如何合理高效的利用太阳能是摆在我们面前的一个重大课题。本文首先从太阳能光伏发电工程的角度,分析了光伏发电的现有理论,总结了国内外对光伏工程影响因素的研究成果,并结合现有光伏工程中轻视运行阶段维护的现状,指出现有光伏理论中缺少光伏积灰理论,并基于此提出了需要将光伏板表面灰尘作为影响光伏工程的一个重要因素来深入研究,因此提出了光伏积灰理论。其次研究了光伏积灰理论,理论分为两部分,第一部分为积灰对光伏发电性能影响的机理。研究了光伏板表面积灰的成因,并从积灰对光伏发电影响的角度将积灰按物理性质、化学性质和积灰的附着形态进行了分类,并提出了光伏板的积灰三效应:“光伏板积灰的遮挡效应、光伏板积灰的温度效应、光伏板积灰的腐蚀效应”。第二部分为光伏板表面积灰模型,指出光伏表面积灰的两个重要因素为:降尘量和降雨量,并分别建立了基于光伏发电的降尘量模型和降雨冲刷模型,提出了光伏板表面积灰基准“三情景”模型:无冲刷模型、非充分冲刷模型和充分冲刷模型,形成了光伏板表面积灰量的统一表达式。本文对积灰影响光伏发电进行了现场实测,实测结果显示积灰对光伏发电影响明显,基于此提出了评价积灰对光伏发电性能的影响因子——光伏积灰系数,并研究分析其四大影响因素:气象条件、灰尘性质、光伏板安装倾角、积灰状态;接着对光伏积灰系数进行了实验研究,得出了干松状态下积灰质量对光伏发电的影响,并得出了干松积灰和粘结积灰状态下光伏积灰系数的关系。本文设置了光伏工程清洗对比方案实验,分别为无清洁系统和机械自动清洗系统。用光伏积灰系数进行了实验结果的分析,按雨季和旱季分别进行了讨论,揭示了如何根据气候特点,尤其是降雨来决策该地是否宜于建设光伏发电项目以及清洁系统的设计及运行等关键技术。最后提出了光伏积灰系数在光伏项目决策、设计方案和运行管理阶段的应用。

关键词：光伏积灰理论光伏积灰系数积灰模型清洗方案

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空预器硫酸氢铵粘结性积灰数值模拟与实验研究

空预器硫酸氢铵粘结性积灰数值模拟与实验研究

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作者：雷健康东南大学

学位级别：硕士

电站锅炉超低排放改造后,SCR氨逃逸造成下游空预器蓄热板表面产生硫酸氢铵(NHHSO,简称ABS)积灰,这类积灰不同于松散性积灰,其粘性极强,因此传统的飞灰沉积模型不适用于ABS粘结性积灰。此外,对于ABS粘结性积灰的实验研究多集中在ABS对飞... 详细信息

电站锅炉超低排放改造后,SCR氨逃逸造成下游空预器蓄热板表面产生硫酸氢铵(NHHSO,简称ABS)积灰,这类积灰不同于松散性积灰,其粘性极强,因此传统的飞灰沉积模型不适用于ABS粘结性积灰。此外,对于ABS粘结性积灰的实验研究多集中在ABS对飞灰颗粒的影响机理研究。因此,本文分别通过数值模拟和实验的方法研究了蓄热板表面的积灰特性,进而预测空预器运行时ABS积灰位置及积灰强度,对指导空预器有效吹灰、减轻空预器ABS堵塞具有重要意义。本文首先构建了可预测蓄热板表面ABS粘结性积灰生长过程的沉积模型。结合ABS生成及沉积特性,确定了蓄热板表面ABS沉积区的温度区间;建立了烟气和飞灰颗粒的流动传热模型以及飞灰颗粒在蓄热板表面的碰撞与沉积模型;采用动网格模型来描述蓄热板表面积灰的生长过程;同时将模拟结果和文献结果对比,验证了积灰模型的准确性和可靠性。其次,本文以CU型蓄热板为研究对象,应用所构建的积灰模型进行数值模拟计算,分析了空预器旋转一周(80 s)后蓄热板间流场、温度场及蓄热板表面积灰强度、积灰概率等特征量,同时研究了入口烟气参数及入口飞灰颗粒参数对积灰特性的影响。结果表明,沿烟气流动方向,蓄热板z=1.25～2.05 m为ABS粘结性积灰区,积灰概率约为90%;z=0～1.25 m和z=2.05～2.30 m为松散性积灰区,积灰概率约为25%;A板和B板的ABS粘结性积灰强度分别是松散性积灰强度的4.98倍和3.68倍;入口烟气参数影响ABS粘结性积灰区域的位置,其中温度每升高10 K,ABS粘结性积灰区后移0.1 m;流速每增大1 m/s,ABS粘结性积灰区后移0.03 m;入口飞灰颗粒流量对松散性积灰和ABS粘结性积灰强度影响显著;入口飞灰颗粒粒径直接决定了蓄热板表面的积灰粒径分布。再次,本文搭建了小型模拟空预器实验台,配制了不同的实验灰样,研究了气体温度、气体流速、ABS-飞灰质量比及颗粒粒径等因素对蓄热板表面积灰特性的影响,并将实验结果与数值模拟结果进行了对比。结果表明,气体温度为420～493 K时,随温度升高,ABS积灰强度、ABS粘附率和飞灰颗粒中位粒径均逐渐增大;当T=493 K时,A板和B板的ABS粘附率达到最大,分别为31.7%和27.9%;随气体流速降低,总积灰强度、ABS积灰强度、ABS粘附率和ABS粘附率的增长率均增大,蓄热板表面总积灰强度促进ABS粘附率;随R值增大,ABS积灰强度、ABS粘附率显著增大;随颗粒粒径增大,ABS积灰强度减小,ABS粘附率降低显著;当飞灰颗粒粒径积灰强度无量纲值的对比,进一步验证了数值模拟的准确性。最后,本文结合某厂空预器堵塞现状,对其堵塞原因进行分析,并提出针对ABS堵塞的治理对策。结果表明,空预器ABS粘结性积灰主要出现在蓄热板中温段和冷端,同时对蓄热板造成严重的腐蚀,影响到空预器的安全高效运行;可以从控制ABS生成和减轻ABS粘附两方面治理空预器ABS堵塞。

关键词：回转式空预器 ABS粘结性积灰积灰模型 ABS粘附率空预器堵塞

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光伏面板积灰及除尘清洁技术研究综述

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机电工程 2013年第8期30卷 909-913页

作者：鲍官军张林威蔡世波蒋建东胥芳贾桂红浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310032 华北电力大学机械工程学院河北保定071003

针对光伏面板积灰、影响因素、积灰对面板转换效率的降低效应等问题,综述分析了国内外相关研究成果,总结提出了今后研究的主要方向。介绍了灰尘的来源及组成,着重综述了国内外关于光伏面板积灰形成过程及积灰引起的面板输出效率降低或... 详细信息

针对光伏面板积灰、影响因素、积灰对面板转换效率的降低效应等问题,综述分析了国内外相关研究成果,总结提出了今后研究的主要方向。介绍了灰尘的来源及组成,着重综述了国内外关于光伏面板积灰形成过程及积灰引起的面板输出效率降低或太阳辐射透过率降低等研究文献,分析了面板倾角、风速风向、灰尘性质、环境湿度等主要因素对光伏面板积灰的形成和面板效率/太阳辐射透过率的影响。总结了基于灰尘性质、降尘、降雨等因素建立的积灰模型及其对面板效率的影响模型。介绍了目前常用的光伏面板清洁技术:电帘除尘和机械除尘。最后,总结了目前研究中存在的不足,并指出了今后应进一步加强积灰实验完整性、灰尘特性、积灰沉积机理、面板除尘清洁技术等方向的研究。

关键词：光伏面板积灰模型除尘技术

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