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软弱地基中海上风电大直径缩径单桩基础结构设计研究

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太阳能学报 2024年第7期45卷 712-717页

作者：赵昊邱旭李会马文冠刘鑫中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

基于真实设计参数和环境荷载,通过PLAXIS Monopile Designer和SACS软件实现某风场机位的缩径单桩优化设计,并进行结构极限强度、结构变形、自振频率和疲劳分析计算。相比于相同上部尺寸的常规单桩基础,缩径单桩具有较大的泥面转角和水... 详细信息

基于真实设计参数和环境荷载,通过PLAXIS Monopile Designer和SACS软件实现某风场机位的缩径单桩优化设计,并进行结构极限强度、结构变形、自振频率和疲劳分析计算。相比于相同上部尺寸的常规单桩基础,缩径单桩具有较大的泥面转角和水平位移,较低的竖向位移和自振频率,计算结果验证了缩径单桩基础方案的可行性,并可实现节省10.9%的用钢量。

关键词：海上风电场海上风力发电机海上风电结构缩径单桩基础结构设计

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粉质黏土中缩径单桩静压沉桩阻力数值模拟研究

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太阳能学报 2024年第9期45卷 458-464页

作者：赵昊邱旭李会马文冠闫姝中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

室内缩尺试验较难真实还原其沉桩特性,原型试验又较为耗时,基于耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)数值分析方法可实现原比尺模型静压沉放过程模拟,且可直观获得桩-土相互作用过程。通过室内试验进行沉桩阻力的有限元方法验证,并将有限元法用于... 详细信息

室内缩尺试验较难真实还原其沉桩特性,原型试验又较为耗时,基于耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)数值分析方法可实现原比尺模型静压沉放过程模拟,且可直观获得桩-土相互作用过程。通过室内试验进行沉桩阻力的有限元方法验证,并将有限元法用于工程体型沉桩过程模拟与阻力计算;数值模拟结果表明,缩径段的体型设计使沉桩阻力增加,EVF云图可看出进入桩内土体的体积减少,使桩内出现泥面降低的情况;最后,研究不同缩径段尺寸对于沉桩阻力的影响。

关键词：海上风电场海上风力发电机海上风电结构缩径单桩基础沉桩阻力

DN100型物联网流量型平衡阀性能试验研究

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流体机械 2024年第1期52卷 23-29,40页

作者：黄永琪王福乔白烨姚国鹏王保民彭烁中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

针对温度型平衡阀调控中的滞后性等问题,提出采用一种物联网流量型平衡阀,通过模拟3种阀芯形状(W型,V型,O型)的DN100物联网流量型平衡阀在不同开度时进出口压力的变化,计算出流量特性曲线,并利用试验台对W型阀门进行流量性能试验,研究... 详细信息

针对温度型平衡阀调控中的滞后性等问题,提出采用一种物联网流量型平衡阀,通过模拟3种阀芯形状(W型,V型,O型)的DN100物联网流量型平衡阀在不同开度时进出口压力的变化,计算出流量特性曲线,并利用试验台对W型阀门进行流量性能试验,研究阀门开度、阀门进出口压力与流量之间的函数关系,并对数值模拟结果进行论证。结果表明,压力场轴向分布特性和流量适配性相较于V型阀和O型阀,W型阀芯具有更好的调节能力,在对应的流量下,W型阀门开度在45%~63%之间,调节范围大,符合等百分比阀门特性,可实现小流量时精细调节、大流量时快速调节。研究结果可为物联网流量型平衡阀的设计和应用提供参考。

关键词：物联网流量型平衡阀流场计算试验流量特性

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双抽供汽机组供汽流程优化与能耗特性研究

工程热物理学报 2024年第2期45卷 359-367页

作者：刘苗苗刘明陈伟雄李卫东严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

采用燃煤机组供应多参数的工业热负荷是提高能源利用效率的有效手段,供汽流程优化及变工况能耗特性是节能改造与运行优化的基础。本文以某1000 MW机组为案例,开展了双参数工业抽汽供应系统优化,对比了四种供汽方式在典型工况的能耗特性... 详细信息

采用燃煤机组供应多参数的工业热负荷是提高能源利用效率的有效手段,供汽流程优化及变工况能耗特性是节能改造与运行优化的基础。本文以某1000 MW机组为案例,开展了双参数工业抽汽供应系统优化,对比了四种供汽方式在典型工况的能耗特性,发现冷再供中压、中排供低压在不同工况下的综合能效最优。进而,研究了机组冷再供中压、中排供低压,及冷再供中压、中排供低压这三种方式下全工况运行域内能耗特性的变化规律。发现机组的能效在运行域内差异大,例如,当双抽供汽模式下中压供汽量为223 t·h-1时,运行域内机组的最大和最小热效率分别为67.90%和50.45%。

关键词：热电联产工业蒸汽双抽机组热效率效率

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高压液氢泵行业研究现状及关键技术问题

天然气工业 2024年第8期44卷 166-177页

作者：高浩华顾素平王琛张昕郑春辉赵瑞何广利北京低碳清洁能源研究院中天华氢有限责任公司国华能源投资有限公司国华(江苏)风电有限公司

将氢气液化,以液态氢的方式进行储运、加注是降低用氢总成本的重要方式之一,并有望成为未来面对更大用氢需求的更优选择。高压液氢泵作为液氢产业链中的核心设备,其国产化水平对于降低成本和提高产业链自主可控至关重要。为此,系统调研... 详细信息

将氢气液化,以液态氢的方式进行储运、加注是降低用氢总成本的重要方式之一,并有望成为未来面对更大用氢需求的更优选择。高压液氢泵作为液氢产业链中的核心设备,其国产化水平对于降低成本和提高产业链自主可控至关重要。为此,系统调研了高压液氢泵在加氢站的应用现状及国内外研发情况,分析了高压液氢泵研究中亟需解决的关键技术问题,提出了液氢泵国产化的技术攻关方向及主要路径。研究结果表明:①液氢加氢站主要有低压汽化压缩、液氢泵增压汽化和直接加注等3种技术模式,其中液氢泵增压汽化是液氢存储型加氢站的主流技术模式;②中国有关高压液氢泵研发的公开研究成果较少,高压液氢泵的国产化研发仍处在初级阶段,产品的稳定性和成熟度还有待验证;③高压液氢泵国产化研发亟需解决结构型式选择与设计、低温绝热性能、材料选择、活塞密封与泄漏控制等关键技术问题,并针对性地提出了液氢泵国产化的建议。结论认为,高压液氢泵设计需要在技术与性能,生产与维护之间综合考量,以确保其在极端低温环境下稳定、可靠运行;随着氢能产业的快速发展,氢能的跨境运输将成为现实,届时液氢将成为重要储运方式,高压液氢泵将在国际液氢物流运输船舶接收、储罐转注、液氢槽车充装、液氢加注等环节发挥更大的作用。

关键词：液氢加氢站高压液氢泵泵体结构氢脆绝热性能密封增压汽化

考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数研究

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 644-651页

作者：马国锋刘明李卫东严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国华能集团清洁能源技术研究院北京102209

最佳热化系数可指导热电联机组容量配置,实现热电联产经济效益的最大化。本文提出了考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数确定方法,建立热电联产系统变工况分析模型,计算获得了案例机组的变负荷能耗特性,优化得到了技术经济最佳热... 详细信息

最佳热化系数可指导热电联机组容量配置,实现热电联产经济效益的最大化。本文提出了考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数确定方法,建立热电联产系统变工况分析模型,计算获得了案例机组的变负荷能耗特性,优化得到了技术经济最佳热化系数。结果表明:不考虑、考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数分别为0.750、0.702,不考虑变负荷能耗特性年节约费用的偏差达22.0%,考虑变负荷能耗特性后可获得更加精准的热电联产技术经济效益。

关键词：区域供热热电联产变负荷技术经济最佳热化系数

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IGFC系统控制策略研究及模型开发

洁净煤技术 2024年第S2期 289-293页

作者：刘长磊李初福董斌琦许明国华能源投资有限公司北京低碳清洁能源研究院

整体煤气化燃料电池（IGFC）发电是一项煤基低碳高效发电革命性前沿技术，在高效发电的同时可以实现CO2富集。探讨了IGFC系统控制策略，提出了IGFC系统关键单元燃料电池发电和尾气纯氧燃烧主要控制参数及控制方法，建立了高温燃料电池... 详细信息

整体煤气化燃料电池（IGFC）发电是一项煤基低碳高效发电革命性前沿技术，在高效发电的同时可以实现CO2富集。探讨了IGFC系统控制策略，提出了IGFC系统关键单元燃料电池发电和尾气纯氧燃烧主要控制参数及控制方法，建立了高温燃料电池发电单元热平衡模型和纯氧燃烧尾气CO2体积分数预测模型，通过实验获得了模型的相关参数。利用高温燃料电池发电单元热平衡模型，电堆电压和发电功率预测相对误差小于5%,获得了20 kW级高温燃料电池发电单元不同发电功率下的主要参数控制值；进行了20 kW级IGFC发电尾气燃烧实验验证，在较低的过氧系数（1.05）条件下，尾气纯氧燃烧后CO2干基体积分数达到93%以上，与尾气CO2体积分数模型预测误差小于1%。通过建立的模型预测，结合常规PID控制，可以实现IGFC系统关键参数有效控制。

关键词： IGFC 纯氧燃烧控制策略模型预测

考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制

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动力工程学报 2024年第1期44卷 99-108页

作者：王玮杨健任国瑞任鑫王华华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

为提升双馈风电场的无功功率补偿和电压稳定能力,提出了一种考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制方法。基于有功功率数据对风电场进行分区降维,并计算获得了各分区的无功优化限值;定义了分区无功裕度指标用以描述风电场电压运... 详细信息

为提升双馈风电场的无功功率补偿和电压稳定能力,提出了一种考虑模糊多目标优化的风电场无功电压分区控制方法。基于有功功率数据对风电场进行分区降维,并计算获得了各分区的无功优化限值;定义了分区无功裕度指标用以描述风电场电压运行的安全裕度,综合考虑运行安全性和稳定性,建立了风电场无功电压的模糊多目标优化模型;提出了一种可大范围全局快速寻优的自适应遗传禁忌算法,通过重新定义交叉与变异概率提升了寻优的全局时效性,通过引入禁忌算法改善了寻优准确性。最后,以某双馈风电场为例进行了仿真验证。结果表明:所提方法能够为风电场预留充足的无功裕度,显著降低系统内部的电压波动。

关键词：风电场无功电压分区控制多目标自适应遗传禁忌算法

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风光互补发电制氢耦合合成氨系统的配置分析

洁净煤技术 2024年第5期30卷 38-45页

作者：龚思琦杨洋李初福白祝洽孙浩哲张晓方许明北京低碳清洁能源研究院北京102211 国华(宁夏)新能源有限公司宁夏银川750001 国华能源投资有限公司北京100007

将可再生能源制氢与传统化工过程结合实现电-氢-化耦合,不仅可提高可再生能源的利用消纳,还有利于化工过程的绿色低碳转型。针对电-氢-化耦合系统中存在的可再生能源波动性与化工过程稳定性需求的矛盾,建立了大规模风光互补发电制氢-储... 详细信息

将可再生能源制氢与传统化工过程结合实现电-氢-化耦合,不仅可提高可再生能源的利用消纳,还有利于化工过程的绿色低碳转型。针对电-氢-化耦合系统中存在的可再生能源波动性与化工过程稳定性需求的矛盾,建立了大规模风光互补发电制氢-储氢-合成氨系统的配置模型,基于西北地区典型风光发电曲线研究风光配比、制氢容量、制氢最小负荷和氢气储罐体积等关键参数对系统运行的影响规律,并分析系统的全年运行特性。计算结果表明:当风光配比为8∶3且制氢容量与风光平均输出功率接近时,可在较小储罐体积工况下降低网电补充。制氢最小负荷降低和储罐体积增加有利于降低网电补充,有望实现系统纯绿电运行。当系统参数配置为风光配比8∶3、制氢容量400 MW、制氢最小负荷20%和氢气储罐体积100000 m^(3)时,全年平均网电补充比例在5%左右。对系统8760 h的模拟结果表明,制氢装置的负荷调节可减缓系统受风光发电波动的影响,通过储氢装置的进一步缓冲,可实现合成氨装置在50%~110%负荷的连续运转。

关键词：可再生能源制氢合成氨绿氨系统模拟

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