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耦合储能电池的冷热电联供系统全工况性能分析

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中国电力 2024年第2期57卷 161-170页

作者：张福国李泽鹏吴鹏王雪李晓恩国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209

冷热电联供系统具有能源利用效率高、运行调节灵活的优点。设计了耦合储能电池的冷热电联供一体化系统,建立了关键部件的精细化数学模型,研究了压气机和透平的效率、环境温度对联供系统性能的影响。针对典型制冷和供热工况,研究了耦合... 详细信息

冷热电联供系统具有能源利用效率高、运行调节灵活的优点。设计了耦合储能电池的冷热电联供一体化系统,建立了关键部件的精细化数学模型,研究了压气机和透平的效率、环境温度对联供系统性能的影响。针对典型制冷和供热工况,研究了耦合电池储能的冷热电联供系统全工况热力性能、储能电池的充放电特性。结果表明:环境温度对冷热电联供系统性能具有较大的影响,其最大供热量随着环境温度的降低而下降,最大供冷量随着环境温度的升高而下降。制冷模式下,冷负荷、电负荷全天波动较大,全天平均冷、电负荷仅为额定功率的39.9%左右,全天平均能源利用系数为0.712。供热模式下,典型日全天燃机循环的发电效率、供热系数以及能源利用系数波动很小,且均高于制冷模式下相应的指标。

关键词：燃气轮机冷热电联供性能全工况储能电池

百万千瓦二次再热汽轮发电机刚性框架基础动力性能研究

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振动与冲击 2024年第4期43卷 69-75页

作者：杜林林岳方方王进沛王浩邵晓岩胡云霞李伟科国机集团科学技术研究院有限公司国机集团工程振动控制技术研究中心北京100080 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663

1 000 MW超超临界二次再热机组在降低能耗、减少污染方面具有显著优势,近年来,这类机组投运量增长显著。汽轮发电机作为电厂的关键核心动力装备,其基础结构振动控制是保障电厂安全可靠运行的重要环节。二次再热机组汽轮发电机轴系长、... 详细信息

1 000 MW超超临界二次再热机组在降低能耗、减少污染方面具有显著优势,近年来,这类机组投运量增长显著。汽轮发电机作为电厂的关键核心动力装备,其基础结构振动控制是保障电厂安全可靠运行的重要环节。二次再热机组汽轮发电机轴系长、转子重,为降低振动影响确保机组平稳安全运行,以往1 000 MW超超临界二次再热机组汽轮发电机基础普遍采用弹簧隔振基础。该研究围绕1 000 MW超超临界二次再热机组汽轮发电机刚性框架基础的动力性能开展数值分析和模型试验研究,结果表明:1 000 MW超超临界二次再热机组汽轮发电机刚性框架基础具有良好的动力性能,正常运转阶段各扰力点振动线位移响应幅值不大于20μm,满足我国标准限值要求。研究成果可为1 000 MW超超临界二次再热机组汽轮发电机基础结构选型和设计提供技术支撑。

关键词：二次再热机组汽轮发电机基础刚性框架基础动力性能缩尺模型试验

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电解水制氢用阴离子交换膜研究进展

储能科学与技术 2024年

作者：邢学奇宋鹏翔申爱景鲁仰辉陈俊刘伟国家电投集团科学技术研究院有限公司

阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点，具有电解效率高、响应速度快和成本低等特点，被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜（AEM）是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的... 详细信息

阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点，具有电解效率高、响应速度快和成本低等特点，被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜（AEM）是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的关键部件，其直接影响了阴离子交换膜电解水系统的性能和使用寿命。然而，目前的AEM隔膜面临着离子电导率低和稳定性差的问题。本文首先介绍了AEM在电解槽中的作用，高性能AEM应满足的性能要求和评价参数，并重点讨论了OH-在AEM中的传输机制与影响因素。接着，本文进一步概述了AEM的结构组成，以及常见的阳离子基团和聚合物主链类型；阐述了不同阳离子基团的降解机理和聚合物主链的特点，重点阐释了阳离子官能团稳定性设计的策略，聚合物主链改性制备的方法，以及AEM性能表现。最后，展望了AEM隔膜未来面临的挑战和潜在研究方向，指出应在设计耐碱稳定性AEM的基础上，通过交联、嵌段共聚、侧链接枝和复合膜技术等策略构建和制备满足实际应用需求的高性能AEM隔膜，为AEM进一步发展提供借鉴和参考。

关键词：绿电制氢阴离子交换膜电解水离子传导机理离子电导率耐碱稳定性

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基于微量喷水减温器连接管开裂的机理分析

热加工工艺 2024年

作者：王斌徐贤王海狮常伟魏然于佳宇国家能源集团科学技术研究院有限公司银川分公司

某火电厂微量喷水减温器连接管发生开裂，以减温器前后端连接管内蒸汽温度实时变化曲线为依据，通过对开裂部位宏观检查、化学成分分析、力学性能分析、金相分析、SEM分析等方法对裂纹断口进行机理研究。分析结果表明：微量喷水减温器... 详细信息

某火电厂微量喷水减温器连接管发生开裂，以减温器前后端连接管内蒸汽温度实时变化曲线为依据，通过对开裂部位宏观检查、化学成分分析、力学性能分析、金相分析、SEM分析等方法对裂纹断口进行机理研究。分析结果表明：微量喷水减温器连接管原材料材质不存在错用，性能满足标准要求，产生裂纹的主要原因是主裂纹区距离微量喷水减温器较近，易受到冷热交变的热应力作用发生热疲劳，在内壁直道等开口性缺陷应力集中最大部位萌生微裂纹，长时间运行过程中，热疲劳损伤累积，微裂纹扩展成宏观裂纹，从而导致开裂泄漏。

关键词：微量喷水减温器连接管开裂断口分析热疲劳

MnO/Ce-ZrO低温SCR催化剂的镁中毒及再生实验

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环境化学 2024年

作者：安风霞陈辉张强东南大学能源与环境学院国家能源集团科学技术研究院有限公司

锰基氧化物在低温下去除NO的高活性和高选择性得到了较多的研究，MnOx/Ce-ZrO2低温催化剂具有很好的抗H2O和SO2性能，但烟气中存在的碱土金属(Mg、Ca)会造成催化剂的中毒.为了深入探究碱土金属(Mg)对催化剂性能的影响和中毒催化剂的再... 详细信息

锰基氧化物在低温下去除NO的高活性和高选择性得到了较多的研究，MnOx/Ce-ZrO2低温催化剂具有很好的抗H2O和SO2性能，但烟气中存在的碱土金属(Mg、Ca)会造成催化剂的中毒.为了深入探究碱土金属(Mg)对催化剂性能的影响和中毒催化剂的再生机理，并进一步对中毒催化剂进行再生实验，探究其再生机理，采用共沉淀法制备了MnOx/Ce-ZrO2催化剂，并用浸渍法模拟不同负载量的碱土金属Mg对催化剂中毒程度的影响.结果表明，Mg的添加会导致催化剂中毒，且负载量越大，中毒程度越深.运用BET、XRD、H2-TPR、NH3-TPD、XPS等手段对新鲜催化剂和中毒催化剂进行了表征.结果表明，虽然Mg中毒后的催化剂晶型未发生变化，但其比表面积和Lewis酸位酸量降低、氧化还原能力减弱、表面吸附氧浓度减少，导致催化剂的失活.对Mg负载量为0.2的催化剂的再生实验表明，酸洗后脱硝活性有了很大程度的恢复，在180℃之后甚至超过了新鲜催化剂的效率. BET和NH3-TPD结果表明，酸洗之后的中毒催化剂的比表面积和表面酸度基本恢复到新鲜催化剂的水平，这是催化剂活性恢复的主要原因.

关键词： SCR催化剂失活中毒再生碱土金属

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不同风剪切特性下的尾流分布

可再生能源 2024年第3期42卷 355-360页

作者：李泽鹏张福国周川吴鹏李晓恩国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209

针对风剪切对尾流的影响研究不充分的问题,文章在某风电场进行了风场实验,分析了不同风速下的风剪切现象以及在不同来流条件下的尾流变化特征,并使用了三维尾流模型对垂直尾流剖面进行了验证。结果表明:风速大小对风剪切的影响较为明显... 详细信息

针对风剪切对尾流的影响研究不充分的问题,文章在某风电场进行了风场实验,分析了不同风速下的风剪切现象以及在不同来流条件下的尾流变化特征,并使用了三维尾流模型对垂直尾流剖面进行了验证。结果表明:风速大小对风剪切的影响较为明显,风剪切效应随着风速的增加而加强,风速每增加1 m/s,风剪切指数增加0.05;风剪切效应对尾流的分布有较大影响,风剪切效应越强,尾流的速度沿着高度方向上的梯度越大,尾流的宽度和长度也越大;在轮毂中心线附近的模型预测曲线和尾流实测数据拟合较好,相对误差基本在10%以内,受地形的影响,近地侧预测的相对误差较大。

关键词：风场实验风剪切尾流激光雷达

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烟气流速与流量手工监测方法现状与探讨

化工进展 2024年第7期43卷 4032-4042页

作者：李小龙李军状郑成强周道斌段玖祥朱法华魏晗国能南京电力试验研究有限公司江苏南京210023 国家能源集团科学技术研究院有限公司江苏南京210023

“双碳”背景下,随着国家对碳排放监测准确度要求的提高,作为参比方法的烟气流速与流量手工监测标准方法急需进一步完善。针对此情况,从烟道测量位置要求、测量点的布置及测量方法等方面,综述了当前国内外烟气流速与流量手工监测方法的... 详细信息

“双碳”背景下,随着国家对碳排放监测准确度要求的提高,作为参比方法的烟气流速与流量手工监测标准方法急需进一步完善。针对此情况,从烟道测量位置要求、测量点的布置及测量方法等方面,综述了当前国内外烟气流速与流量手工监测方法的现状,并在此基础上提出了我国监测方法面临的问题及完善方向。关于测量位置,各国标准均对测量位置与流动扰动的距离有具体要求,细节方面存在一定差异,与美国、欧洲和ISO标准相比,我国标准缺少对测量位置气流方向及流场均匀性检查验证的具体规定。关于测量点,美国标准中测量点数的确定方法与各国标准差别较大,我国标准则与欧洲和ISO标准相似,各国标准中测量点的布置均采用网格法。关于流速与流量测量方法,我国标准制定方面存在明显差距,尤其缺少如提高测量结果准确度的三维或二维皮托管法、降低测量误差的壁面调整系数测量法及评价结果准确度的针对性测量不确定度评定方法等。有鉴于此,我国有必要从多方面加快完善烟气流速与流量手工监测标准方法的制定。

关键词：烟气流速与流量手工监测测量位置测量点测量方法

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风-火-储耦合系统储能容量配置优化对比

西安交通大学学报 2024年第8期58卷 38-48页

作者：赵攀苟非非许文盼石红晖西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210046

为提升风电富集区域风电消纳水平及燃煤机组的灵活性,提出了基于热电共蓄式压缩空气储能的风-火-储耦合系统及系统调度策略,建立了系统的容量配置优化框架,并对7种布局方案进行了多目标优化。优化结果表明:电锅炉将弃风电量转化为热量时... 详细信息

为提升风电富集区域风电消纳水平及燃煤机组的灵活性,提出了基于热电共蓄式压缩空气储能的风-火-储耦合系统及系统调度策略,建立了系统的容量配置优化框架,并对7种布局方案进行了多目标优化。优化结果表明:电锅炉将弃风电量转化为热量时,燃煤机组的运行点向电力负荷下限更低的区域移动,风电上网空间增大,燃煤机组出力水平降低;加入热电共蓄式压缩空气储能子系统,使得燃煤机组电功率水平降低;换热器废热的回收进一步降低了燃煤机组产热水平;通过调整燃煤机组热出力,抽汽蓄热子系统能够实现抽汽热的时空平移,促使燃煤机组运行点向电力负荷下限更低的区域移动,可间接促进风电的消纳。综合来看,3种子系统相组合的最佳耦合方案可实现燃煤机组的热电解耦,从而提升了其深度调峰能力,在更大程度消纳风电能力的同时提升了系统的效率和环保性。

关键词：燃煤机组热电共蓄式压缩空气储能热电解耦深度调峰

卤化钾改性Mn-Co-Fe尖晶石脱除气相Hg0的性能研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1481-1492,I0019页

作者：徐元强仲兆平许月阳黄佳伟东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096 国家能源集团科学技术研究院有限公司江苏省南京市210046

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比... 详细信息

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比及分布、比表面积及总孔容积、晶相结构和比饱和磁化特性。并通过固定床探究了卤化钾种类、KI负载量、吸附温度和入口汞浓度对模拟燃煤烟气中汞脱除性能的影响。最后,通过动力学模拟、XPS表征和程序升温脱附实验研究了吸附剂对汞脱除的控制步骤、机制以及汞在吸附剂表面的存在形态。研究结果表明:在相同实验条件下,0.10KX@MCFS对汞的平均脱除效率KI(92.84%)>KBr(88.39%)>KCl(86.61%)。此外,增加KI的负载量、吸附温度和入口汞浓度在一定程度上能够促进改性MCFS的脱汞性能。虽然KI的负载导致了MCFS的磁性能下降,但综合分析得出:0.10KI@MCFS具有一个相对优异的汞脱除性能和饱和磁化强度值(34.0 emu/g)。因此,该研究的这一发现对汞污染排放控制和吸附剂磁回收的实践研究具有重要的参考价值。

关键词：汞 Mn-Co-Fe尖晶石卤化钾浸渍改性饱和磁化强度