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基于内管移动的卧式管壳式相变储热器储热性能优化研究

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热力发电 2024年第9期 109-117页

作者：周少斌曹红梅付宁张民郭丰瑞王晓龙高明山东大学能源与动力工程学院高效储能及氢能利用山东省工程研究中心华能山东发电有限公司华能国际发电有限公司日照电厂

相变储热技术能够实现对固态储放氢过程热量的回收和供给，实现固态储氢罐内的自热平衡，提高储放氢性能。研究针对卧式管壳式相变储热器，提出了一种新型的内管偏心放置绕中心轴线旋转的运动方式，采用Fluent数值模拟软件，基于动网格... 详细信息

相变储热技术能够实现对固态储放氢过程热量的回收和供给，实现固态储氢罐内的自热平衡，提高储放氢性能。研究针对卧式管壳式相变储热器，提出了一种新型的内管偏心放置绕中心轴线旋转的运动方式，采用Fluent数值模拟软件，基于动网格技术编写了用户自定义函数UDF，重点研究了内管偏心距离与旋转速度对储热性能的影响。结果表明：与传统中心内管静止布置相比，偏心内管的旋转运动能够显著提高储热性能，当偏心距离为9 mm，旋转速度为0.10 r/min时，储热时间达到最小值，储热时间减少了92.16%，时间平均储热速率是内管静止布置的11.51倍；当偏心距离为9 mm，旋转速度由0.30 r/min减少至0.10 r/min时，储热时间减少了13.57%；当旋转速度为0.10 r/min，偏心距离由3 mm增至9 mm时，储热时间减少了70.48%。该研究结果可为卧式管壳式相变储热器在储氢领域的性能优化研究提供新思路。

关键词：卧式管壳式相变储热器固态储氢内管移动储热性能数值模拟

基于PSO-Elman的火电厂入炉煤热值预测模型研究

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能源研究与利用 2024年第2期 10-14,56页

作者：侯儒伟马华华能南京热电有限公司南京210035

本文提出了一种基于PSO-Elman的火电厂入炉煤热值预测模型,旨在解决现有测定方法的不足,提高预测准确性和效率。文章通过采集某热电厂近两年使用氧弹法测量的不同煤种入炉煤热值工业分析数据,选用合适的辅助变量,建立了基于Elman神经网... 详细信息

本文提出了一种基于PSO-Elman的火电厂入炉煤热值预测模型,旨在解决现有测定方法的不足,提高预测准确性和效率。文章通过采集某热电厂近两年使用氧弹法测量的不同煤种入炉煤热值工业分析数据,选用合适的辅助变量,建立了基于Elman神经网络的入炉煤热值预测模型,利用PSO算法寻优得到最优的权值和阈值作为Elman网络模型的初始参数。然后通过数据训练仿真,建立了基于PSO-Elman的火电厂入炉煤热值预测模型,并与Elman神经网络的预测效果进行了对比。结果表明,PSO-Elman神经网络模型在入炉煤热值的软测量上,具有更好的泛化性和预测效果。

关键词：入炉煤热值 Elman神经网络 PSO算法预测

700℃实炉验证试验平台过热试件热流密度测量及壁温分布研究

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锅炉技术 2024年第3期55卷 1-9页

作者：钟犁肖平朱忠亮李小敏张兴豪刘卫国徐鸿华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102209 北京华能长江环保科技研究院有限公司北京102209 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209 华能国际电力江苏能源开发有限公司南京电厂江苏南京210035

随着锅炉主蒸汽参数的提高,炉内受热面壁温的监测对于安全运行日益重要,并且有利于根据壁温分布进行选材,降低造价。南京电厂700℃验证试验平台炉内过热试件分布着12个牌号的材料,掌握锅炉管壁温分布及其随负荷变化的规律,是准确分析材... 详细信息

随着锅炉主蒸汽参数的提高,炉内受热面壁温的监测对于安全运行日益重要,并且有利于根据壁温分布进行选材,降低造价。南京电厂700℃验证试验平台炉内过热试件分布着12个牌号的材料,掌握锅炉管壁温分布及其随负荷变化的规律,是准确分析材料验证情况的基础。采用火焰强度热流计对炉内热流密度的空间分布进行实际测量,结合受热面进出口蒸汽参数的实际测量结果,对炉内壁温分布进行计算,结果表明:过热试件不同方向的热流密度在15~180kW/m^(2)范围内,并呈现明显的规律性,其中收到来自前方的热流密度最大、下方的热流密度其次,并且屏底热流密度最高、炉顶位置热流密度最低,屏底水平管平均热流密度约为垂直管的1.3倍。根据热流密度空间分布测量结果计算的过热试件壁温沿着蒸汽流程方向快速增加,在屏底位置出现一个小的峰值,然后增速放缓、最后在靠近管屏出口处略有下降;而管壁和蒸汽温差呈现先增加后减少、并在屏底出现明显峰值的现象,最外侧管屏底最大温差达到约88℃,屏顶温差则降低到约25℃。锅炉负荷越高,热流密度越大,同时壁温沿程增长速率越高。炉内壁温测量元件与壁温计算结果的最大温度偏差小于2%,两者具有良好的一致性。根据壁温计算结果对过热试件进行选材,约有51.2%的锅炉管须采用镍基合金材料,相比全部采用镍基合金材料可大幅降低成本。

关键词： 700℃验证试验平台过热试件高温材料炉内壁温分布热流密度

基于MBI-PBI-ResNet的超短期光伏功率预测

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 165-176页

作者：黄泽毕贵红谢旭赵鑫陈臣鹏张梓睿骆钊昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 华能澜沧江水电股份有限公司糯扎渡水电厂云南普洱665000 中国长江电力股份有限公司乌东德水力发电厂云南昆明651212

为了增强光伏并网的稳定性,提高光伏发电功率预测精度,提出一种基于相似日聚类、群分解(swarm decomposition, SWD)和MBI-PBI-Res Net深度学习网络模型的光伏发电功率超短期预测方法。首先,使用快速傅里叶变换(fast fourier transform, ... 详细信息

为了增强光伏并网的稳定性,提高光伏发电功率预测精度,提出一种基于相似日聚类、群分解(swarm decomposition, SWD)和MBI-PBI-Res Net深度学习网络模型的光伏发电功率超短期预测方法。首先,使用快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)提取太阳辐照度的期望频率,将其作为聚类特征向量,并根据此聚类特征向量采用自适应仿射传播聚类(adaptive affinity propagation clustering, AdAP)实现相似日聚类。其次,对每一类相似日分别使用群分解算法进行分解,以提取原始数据的多尺度波动规律特征。最后,利用MBI-PBI-Res Net来实现对天气环境多变量关联影响下的时序特征挖掘以及对多尺度分量的局部波形空间特征和长时间依赖时序特征的同时挖掘,并对不同类型特征进行综合集成来实现光伏发电功率超短期预测。研究结果表明:所提方法在光伏发电功率超短期预测领域相较于其他深度学习方法预测精度提高了3%以上,说明此方法在光伏发电功率超短期预测领域具有较高的预测精度和较强的泛化能力。

关键词：光伏发电功率预测相似日聚类并联网络

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基于混合分解和PCG-BiLSTM的风速短期预测

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太阳能学报 2024年第1期45卷 159-170页

作者：毕贵红黄泽赵四洪谢旭陈仕龙骆钊昆明理工大学电力工程学院昆明650500 华能澜沧江水电股份有限公司糯扎渡水电厂普洱665000

为降低风速的随机性对风力发电的影响,提高风速短期预测的精准度,提出一种基于混合分解、双通道输入、多分支PCG-BiLSTM深度学习模型的短期风速预测方法。首先,将全年风速数据分为春、夏、秋、冬4个季度,选取春季作为主要实验对象;其次... 详细信息

为降低风速的随机性对风力发电的影响,提高风速短期预测的精准度,提出一种基于混合分解、双通道输入、多分支PCG-BiLSTM深度学习模型的短期风速预测方法。首先,将全年风速数据分为春、夏、秋、冬4个季度,选取春季作为主要实验对象;其次,利用奇异谱分解(SSD)和变分模态分解(VMD)以降低原始春季风速数据复杂度,生成具有不同模态且复杂度低的子分量,两种不同模式子分量组合为混合分量,实现不同模式分解算法的优势互补;最后,将混合分量以双通道的形式输入到多分支PCG-BiLSTM深度学习模型中,其模型的每个分支由卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)并联组成时空特征提取模块,用于提取两种分解分量组合的混合分量的时空特征,各分支提取对应混合分量的时空特征经聚合后再由双向长短期记忆网络(BiLSTM)进一步提取风速信号的正向和反向双向波动规律,进而得到最终的风速预测结果。多组实验结果表明:提出的组合预测方法在短期风速预测中具有较高的精度和泛化能力,优于其他传统预测方法。

关键词：风速预测深度学习混合分解并联网络

某电厂锅炉水冷壁管及表面电弧喷涂NiCr涂层高温腐蚀行为机理分析

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热力发电 2024年第7期53卷 143-148页

作者：朱秋瑜秦建新西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院陕西西安710129 华能邯峰电厂河北邯郸056200

在低氮氧燃烧技术及深度调峰技术广泛应用的背景下,锅炉水冷壁管在服役过程中的高温腐蚀失效更为严重。对比研究了取自某电厂锅炉水冷壁管及高速电弧喷涂PS45涂层管的高温腐蚀行为特征,利用SEM、EDS、XRD等手段对腐蚀表面形貌特征、腐... 详细信息

在低氮氧燃烧技术及深度调峰技术广泛应用的背景下,锅炉水冷壁管在服役过程中的高温腐蚀失效更为严重。对比研究了取自某电厂锅炉水冷壁管及高速电弧喷涂PS45涂层管的高温腐蚀行为特征,利用SEM、EDS、XRD等手段对腐蚀表面形貌特征、腐蚀产物组成及腐蚀截面特征进行了系统分析。结果表明:高速电弧喷涂PS45涂层可有效提高水冷壁管的抗高温腐蚀性能,其表面腐蚀层厚度较小;在高温服役过程中,PS45涂层因其高Cr、Ni元素而表现出更好的抗腐蚀性能,其表面腐蚀产物层较薄,但涂层粒子间的微观孔隙会导致高温腐蚀反应的侵入,甚至导致涂层/基材界面处水冷壁管的直接腐蚀。

关键词：水冷壁高温腐蚀腐蚀机理电弧喷涂 NiCr涂层

规模化分布式光伏电站接入电网调控系统实践方案浅析

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电力设备管理 2024年第13期 44-48页

作者：吕磊刘洋丁昱肖波华能山东发电有限公司白杨河发电厂

随着国家“双碳”目标的提出,我国能源绿色低碳转型步伐加快,光伏发电项目实现跨越式发展。截至2022年年底,某省光伏装机容量达到4270万kW位居全国首位,其中分布式光伏容量高达3020万kW,随着分布式光伏渗透率提高,给电网调控带来较大挑... 详细信息

随着国家“双碳”目标的提出,我国能源绿色低碳转型步伐加快,光伏发电项目实现跨越式发展。截至2022年年底,某省光伏装机容量达到4270万kW位居全国首位,其中分布式光伏容量高达3020万kW,随着分布式光伏渗透率提高,给电网调控带来较大挑战。本方案将分散式、规模化、多场景应用的分布式光伏电站通过实施“监测调控平台”的模式,实现可观、可测、可调、可控的电网友好性功能,为整县制分布式光伏项目开发提供实践经验。

关键词：规模化分布式光伏监测调控

基于图像处理判断水混凝中矾花性能的研究及应用进展

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热力发电 2024年第5期53卷 1-9页

作者：郭上科郭俊文文昌璧李博润滕维忠江小伟章德才乔越华能海南发电股份有限公司东方电厂海南东方572633 西安热工研究院有限公司陕西西安710054

原水预处理主要分为混凝、沉淀和过滤3个阶段,混凝中的絮凝过程直接影响矾花结构与出水浊度;目前多采用检测出水浊度方法来控制混凝剂加药量,但因时间滞后无法快速反映混凝效果与反馈调节加药量。随着计算机技术的快速发展,利用矾花图... 详细信息

原水预处理主要分为混凝、沉淀和过滤3个阶段,混凝中的絮凝过程直接影响矾花结构与出水浊度;目前多采用检测出水浊度方法来控制混凝剂加药量,但因时间滞后无法快速反映混凝效果与反馈调节加药量。随着计算机技术的快速发展,利用矾花图像处理技术能够实现快速、准确、实时检测絮凝状态,从而更准确控制加药量,提高混凝效果。从计算机视觉技术角度,概述了絮凝中矾花图像采集与处理的技术特点,介绍了实时跟踪和计算矾花结构特征参数如等效粒径、分形维数等方法,并给出了部分试验结果,通过这些参数可以判断最佳混凝效果,为混凝控制与加药提供依据。

关键词：絮凝矾花图像处理等效粒径分形维数

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基于低风速功率修正和损失函数改进的超短期风电功率预测

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 248-257页

作者：臧海祥赵勇凯张越程礼临卫志农秦雪妮河海大学电气与动力工程学院江苏省南京市211100 华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司江苏省南京市210009

风电功率具有较强的波动性和随机性。为进一步提升风电功率的预测精度,提出一种基于低风速功率修正和损失函数改进的超短期风电功率预测模型。该模型采用卷积神经网络、自注意力机制和双向门控循环单元捕获风电功率序列的长期时序依赖... 详细信息

风电功率具有较强的波动性和随机性。为进一步提升风电功率的预测精度,提出一种基于低风速功率修正和损失函数改进的超短期风电功率预测模型。该模型采用卷积神经网络、自注意力机制和双向门控循环单元捕获风电功率序列的长期时序依赖关系。为了解决低风速下待风状态神经网络难以精确拟合的问题,模型通过预测风速并结合当前时段的风电功率对低风速段的预测功率进行修正。针对参数训练的稳定性问题,模型通过改进预测策略和共享权重,引入一种多元非线性的损失函数来提取序列间的关联性。结果表明,所提模型在多项误差指标中均优于对比模型,能够有效提升超短期风电功率的预测效果。

关键词：超短期风电功率预测功率修正损失函数改进神经网络模型