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冰浆存蓄含冰率优化研究进展

低温与超导 2024年第4期52卷 31-39页

作者：时国华周文博王玉乔傅豪杰华北电力大学动力工程系保定071003 华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003

提升蓄冰槽内含冰率可有效提高冰浆蓄冷技术的经济性,有助于推进我国集中供冷和冷热联供的发展。为此,本文在回顾和总结冰浆蓄冷机理和冰浆蓄冷模型的基础上,分析了冰浆存蓄含冰率的关键影响因素,总结了提高蓄冰槽内含冰率的方法,并对... 详细信息

提升蓄冰槽内含冰率可有效提高冰浆蓄冷技术的经济性,有助于推进我国集中供冷和冷热联供的发展。为此,本文在回顾和总结冰浆蓄冷机理和冰浆蓄冷模型的基础上,分析了冰浆存蓄含冰率的关键影响因素,总结了提高蓄冰槽内含冰率的方法,并对大规模冰浆蓄冷的研究趋势进行了展望。研究结果表明:冰浆存储过程中Ostwald熟化和团聚作用会增大冰晶粒径,不利于富冰层的均匀堆积,应削弱Ostwald熟化和团聚效应以提升含冰率;在Tanino模型基础上,实验验证了利用Ergun方程可准确预测跨季节冰浆蓄冷的含冰率;制备冰浆时添加冰点抑制剂、蓄冰槽内设置搅拌器、提高蓄冰槽入口冰浆流量、减小入口冰浆含冰率等措施有利于蓄冰槽内富冰层的均匀堆积,提高蓄冰槽内含冰率;短期冰浆蓄冷优先选用圆柱体蓄冰槽,跨季节冰浆蓄冷优先选用地下梯台型蓄冰槽。本文研究成果有助于推进跨季节大规模冰浆蓄冷的实施应用。

关键词：含冰率优化冰浆蓄冰槽冰浆蓄冷机理富冰层

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生物质CFB氮氧化物排放建模与优化控制

动力工程学报 2024年第1期44卷 45-55页

作者：郭炯楠高明明吕俊复岳光溪华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 清华大学能源与动力工程系北京100084

由于生物质循环流化床(CFB)燃烧不稳定,为实现负荷波动过程中机组NO_(x)的动态预测,从锅炉燃烧机理切入,建立了氧量模型与即燃碳模型;对炉内NO_(x)自生成与自还原机理进行分析,并结合数学建模的方法,建立了NO_(x)动态排放模型。进行给... 详细信息

由于生物质循环流化床(CFB)燃烧不稳定,为实现负荷波动过程中机组NO_(x)的动态预测,从锅炉燃烧机理切入,建立了氧量模型与即燃碳模型;对炉内NO_(x)自生成与自还原机理进行分析,并结合数学建模的方法,建立了NO_(x)动态排放模型。进行给料量、二次风量开环阶跃试验;分析NO_(x)排放与氧量耦合情况,采用简化对角解耦与前馈补偿解耦法解除耦合。结合某130 t/h生物质CFB实际运行数据进行仿真试验。结果表明:模型拥有较好的预测效果,能反映氧量及NO_(x)排放过程的动态特性,可实现给料量控制NO_(x)排放质量浓度、二次风控制氧体积分数的单回路控制,所设计的NO_(x)排放质量浓度模型及解耦控制方法可以为今后生物质CFB机组适应动态运行以及智能控制策略设计提供参考。

关键词：生物质 CFB 机理模型 NOx排放动态特性解耦控制

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氨基三亚甲基膦酸的电化学高级氧化降解

中国环境科学 2024年第10期44卷 5530-5538页

作者：苏双友张玉玲胡莉莉靳文章王淑勤华北电力大学环境科学与工程系河北保定071003

为探索电化学高级氧化法对ATMP的降解效能,利用板框式电化学高级氧化装置,考察了溶液流速、温度、pH值、电流密度及Na_(2)SO_(4)浓度等关键参数对ATMP降解效果的影响;利用电子顺磁共振测试、自由基猝灭实验和ATMP降解动力学探讨了ATMP... 详细信息

为探索电化学高级氧化法对ATMP的降解效能,利用板框式电化学高级氧化装置,考察了溶液流速、温度、pH值、电流密度及Na_(2)SO_(4)浓度等关键参数对ATMP降解效果的影响;利用电子顺磁共振测试、自由基猝灭实验和ATMP降解动力学探讨了ATMP的降解机制.结果表明,溶液流速为450mL/min,温度为30℃,pH值为9,电流密度为300A/m^(2),电解质Na_(2)SO_(4)浓度为0.10mol/L时,ATMP的降解率最高,80min内可达99.7%,电化学高级氧化技术(EAOPs)能够有效降解ATMP;操作条件中电流密度、溶液流速和温度均影响ATMP降解率,但温度改变需要的能耗较高,而溶液流速对降解率影响较小,仅电流密度改变具有能耗小且对ATMP降解率影响显著的优点,因此本体系适合以电流密度作为反应的核心控制参数;研究采用的EAOPs体系产生的⋅OH(羟基自由基)和SO_(4)^(-)⋅(硫酸根自由基)均参与降解ATMP,反应速率常数分别为k_(•OH,ATMP)=(7.50±0.05)×10^(8)L/(mol·s)和k_(SO_(4)^(-)•,ATMPP)=(5.63±1.20)×10^(7)L/(mol·s),⋅OH在降解ATMP的过程中起主要作用.

关键词：电化学高级氧化自由基氨基三亚甲基膦酸降解动力学自由基猝灭

钠液面高度对氩气空间耦合传热特性影响的实验研究

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原子能科学技术 2024年第9期58卷 1876-1883页

作者：陆道纲冯佳琪王汉于宗玉张钰浩刘璐华北电力大学核科学与工程学院北京102206 非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 华北电力大学动力工程系河北保定071003

锥顶盖作为快堆主容器重要的压力边界之一,其结构的完整性对快堆的安全运行至关重要。锥顶盖结构完整性与其温度载荷密切相关,而温度载荷受氩气空间自然对流与辐射耦合传热特性影响显著,有必要开展深入研究。基于钠液面上部氩气空间传... 详细信息

锥顶盖作为快堆主容器重要的压力边界之一,其结构的完整性对快堆的安全运行至关重要。锥顶盖结构完整性与其温度载荷密切相关,而温度载荷受氩气空间自然对流与辐射耦合传热特性影响显著,有必要开展深入研究。基于钠液面上部氩气空间传热特性实验台架,开展了氩气空间传热特性实验研究,测量了锥顶盖、氩气空间和主泵支承的温度分布,阐明钠液面高度对传热特性的影响。实验结果表明,随着钠液面高度的增加,锥顶盖和氩气空间的温度随之升高,而且在高钠温时现象更加明显。此外,钠液面高度对主泵支承的温度分布和周向温差影响微弱。通过开展氩气空间钠液面高度对传热规律的影响研究,可为建立实验装置与原型反应堆之间的温度映射关系提供参考。

关键词：钠冷快堆氩气空间自然对流传热辐射传热

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二氧化锡基染料敏化太阳能电池电子传输模型优化及器件性能研究

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人工晶体学报 2024年第9期53卷 1629-1639页

作者：程友良杜慧彬张忠宝王凯华北电力大学动力工程系保定071003 华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003

针对染料敏化太阳能电池(DSSC)而言,其光阳极的材料特性与设计参数对DSSC性能具有显著影响。为了深入研究这一影响,本文采用数值模拟的方式,以探究光阳极结构变化对DSSC性能的详细影响。但目前的数学模型不够完善且预测精度较低,因而本... 详细信息

针对染料敏化太阳能电池(DSSC)而言,其光阳极的材料特性与设计参数对DSSC性能具有显著影响。为了深入研究这一影响,本文采用数值模拟的方式,以探究光阳极结构变化对DSSC性能的详细影响。但目前的数学模型不够完善且预测精度较低,因而本文在光电子传输理论和朗伯比尔定律的基础上,采用常数堆叠法和可变堆叠法将孔隙率对电子扩散系数的影响引入到DSSC的数学模型中,建立了更加完善且精确的电子传输模型,该模型能够更深入剖析光阳极结构参数变化对DSSC性能的影响。通过数值模拟了在不同孔隙体积、电子寿命、SnO_(2)涂层厚度及比表面积下DSSC的性能。结果发现:随着SnO_(2)薄膜孔隙体积的增加,太阳能电池的短路电流密度逐渐减小,而开路电压则呈增大趋势,这导致光电转换效率逐渐降低。当孔隙体积达到0.10 cm^(3)/g时,DSSC光电转换效率达5.16%,因此在保证电池刚性的前提下,尽量降低SnO_(2)的孔隙体积,有利于吸收系数和扩散系数的提升,这两个参数的提升有利于DSSC整体性能的提升,同时电子寿命的延长会带来太阳能电池短路电流密度和开路电压的增大,进而提升光电转换效率,当电子寿命达到200 ms时,光电转换效率达到5.82%。本研究通过详细的数值模拟分析,为优化光阳极结构从而提升DSSC的光电性能提供了有力的理论指导,有助于进一步推动DSSC的研究与应用。

关键词：染料敏化太阳能电池电子传输模型孔隙体积比表面积电子寿命数值模拟光电转换效率

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基于共焦辐射和光学层析技术重建火焰温度场

燃烧科学与技术 2024年第3期30卷 229-238页

作者：刘兆宇刘石张耀方华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

针对实际测量中设备观察口有限、对于特定位置或受背景辐射影响较大位置的温度测量问题,设计了一种共焦辐射微孔相机,将共焦技术与光学层析技术相结合,利用格林函数的双调和算子插值算法重建全场火焰温度.首先,介绍了共焦辐射微孔相机... 详细信息

针对实际测量中设备观察口有限、对于特定位置或受背景辐射影响较大位置的温度测量问题,设计了一种共焦辐射微孔相机,将共焦技术与光学层析技术相结合,利用格林函数的双调和算子插值算法重建全场火焰温度.首先,介绍了共焦辐射微孔相机测温的基本原理,对该相机的聚焦位置及聚焦系数进行了实验标定,并用黑体炉标定了共焦辐射微孔相机的测量信号与火焰辐射强度之间的关系;最后通过层析算法和格林函数双调和插值算法对火焰温度场进行重建.结果表明:共焦辐射微孔相机测量重建结果与燃烧温度场的分布趋势大致相同,重建误差不高于10%,具有较好的灵活性和良好的抗噪性.

关键词：共焦辐射微孔相机光学层析算法温度场重建传感器标定插值算法

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高等级生物安全实验室采用循环风问题探讨

科学通报 2024年第7期69卷 834-841页

作者：王清勤曹国庆刘志坚中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建科环能科技有限公司北京100013 华北电力大学动力工程系保定071003

通风空调系统是保障高等级生物安全实验室稳定运行的重要措施,为了避免交叉污染,一般采用全新风空调系统.为了降低能耗和运行费用,很多高等级生物安全实验室采用了变风量运行、热回收装置等节能技术措施,取得了一定的节能效果,但不是很... 详细信息

通风空调系统是保障高等级生物安全实验室稳定运行的重要措施,为了避免交叉污染,一般采用全新风空调系统.为了降低能耗和运行费用,很多高等级生物安全实验室采用了变风量运行、热回收装置等节能技术措施,取得了一定的节能效果,但不是很显著.为了进一步实现高等级生物安全实验室的节能运行以降低运行成本,通风空调系统可否采用循环风问题成为实验室设计人员、运行维护人员、使用人员共同关心的话题.近年来,随着一些对室内环境参数有较高恒温要求的高精密仪器设备的应用,循环风问题更加凸显.本文对高等级生物安全实验室采用循环风问题进行了探讨,分析了国内外生物安全实验室相关标准要求、全新风系统的特点与挑战、循环风系统的风险与应对措施、循环风系统生物安全风险管理等,提出高等级生物安全实验室应优先采用全新风系统,当室内工艺设备对周围环境温度有较高要求或者考虑节能运行时,可考虑采用循环风系统,但应对回风进行有效的空气净化处理,同时应加强对循环风系统的生物安全风险管理.

关键词：生物安全实验室全新风循环风风险评估高效空气过滤器

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大模型时代:电力视觉技术新起点

高电压技术 2024年第5期50卷 1813-1825页

作者：赵振兵冯烁席悦张靖梁翟永杰赵文清华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 华北电力大学复杂能源系统智能计算教育部工程研究中心保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室保定071003 华北电力大学控制与计算机工程学院保定071003

随着无人机、巡检机器人和远程监控系统在输电、变电、配电、安监等电力场景中的广泛应用,利用电力视觉技术完成对海量巡检图像的自动处理,能够进一步提升电力系统智能化运维水平,对我国源网荷储一体化进程的快速推进具有至关重要的作... 详细信息

随着无人机、巡检机器人和远程监控系统在输电、变电、配电、安监等电力场景中的广泛应用,利用电力视觉技术完成对海量巡检图像的自动处理,能够进一步提升电力系统智能化运维水平,对我国源网荷储一体化进程的快速推进具有至关重要的作用。随着通用视觉大模型的兴起,电力视觉技术正处于从传统深度学习时代向大模型时代跨越的重要节点。该文首先综述了电力视觉技术和通用视觉大模型的最新研究进展,结合视觉大模型在多种公共场景的应用先例,探讨视觉大模型在电力视觉领域将面临的3重能力边界问题。从初步探索通用视觉大模型的潜力,到逐步构建电力视觉大模型的过程,提出4种模型应用范式以突破视觉大模型能力边界。最后分析了视觉大模型对电力视觉研究者的影响,并对大模型浪潮下电力视觉技术的发展方向进行了展望。

关键词：电力视觉视觉大模型目标检测图像分割深度学习图像处理

阶梯成本下考虑混合租建模式的云储能优化配置

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太阳能学报 2024年第2期45卷 263-273页

作者：栗然吕慧敏彭湘泽王炳乾祝晋尧华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 华北电力大学经济与管理学院北京102206

为解决盲目投建云储能造成资源浪费、成本增加的问题,提出阶梯成本下“自建+租赁”混合模式的园区云储能优化配置方法。首先,分析云储能的特点,构建园区内有大量光伏用户参与的云储能服务模式。其次,建立不同时间尺度、双主体的双层优... 详细信息

为解决盲目投建云储能造成资源浪费、成本增加的问题,提出阶梯成本下“自建+租赁”混合模式的园区云储能优化配置方法。首先,分析云储能的特点,构建园区内有大量光伏用户参与的云储能服务模式。其次,建立不同时间尺度、双主体的双层优化模型,上层求解长时间尺度下云储能的规划问题,下层求解短时间尺度下用户群的运行问题。然后,通过KarushKuhn-Tucker(KKT)条件将双层模型转化为单层模型,再利用Big-M法对所得单层模型进行线性化处理。最后,在3个不同场景下进行算例分析,结果验证了所提云储能配置模型的有效性,在降低储能投资成本、提高储能资源利用率的同时可节省用户用电成本。

关键词：云储能储能容量配置双层优化 KKT条件储能租赁阶梯成本