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基于抗扰动Smith预估补偿的磨煤机出口风粉温度优化控制

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洁净煤技术 2024年

作者：陈刚尹瑞麟范常浩华山孙立国能南京电力试验研究有限公司东南大学能源与环境学院

电站锅炉磨煤机的出口风粉温度控制面临大延迟、多干扰问题，对燃煤机组安全稳定运行具有重要的影响。本文基于Smith预估控制器，在补偿回路中增设反馈环节，实现了高效抗干扰，提升磨煤机风粉温度控制性能。通过Taylor级数展开和待定... 详细信息

电站锅炉磨煤机的出口风粉温度控制面临大延迟、多干扰问题，对燃煤机组安全稳定运行具有重要的影响。本文基于Smith预估控制器，在补偿回路中增设反馈环节，实现了高效抗干扰，提升磨煤机风粉温度控制性能。通过Taylor级数展开和待定系数法求取模型近似转换参数，获得一阶惯性纯滞后模型，进而设计抗扰动型Smith预估补偿控制器。通过与单回路PID控制实验对比，可以得到Smith预估补偿控制算法可有效补偿控制对象的纯延迟滞后环节。相比经典Smith预估补偿控制算法，抗扰动Smith预估补偿控制算法可以提高控制算法的抗扰动性能，并能明显改善控制对象的动态特性，单位阶跃响应超调量减小44.7%，调节时间缩短15.7%。在某660MW超临界机组的现场试验结果进一步验证了本文方法的有效性。

关键词：抗扰动 Smith预估补偿控制模型转换非线性规划

粉量分布不均对1000 MW机组对冲锅炉的影响及调整

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中国电力 2024年第1期57卷 219-229页

作者：葛铭姜志成吕智嘉王佳杨仇召宏张守玉国能南京电力试验研究有限公司江苏南京210023 国能(连江)港电有限公司福建福州350500 上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

针对1000 MW机组对冲锅炉存在的偏烧问题进行了试验研究,结果发现粉量不均是偏烧的主要原因。粉量分布、煤粉细度分布均呈现典型的间隔分布趋势,且两者分布呈正相关。粉量分布不均、煤粉细度的偏差以及二次风箱风量分配特性等因素共同... 详细信息

针对1000 MW机组对冲锅炉存在的偏烧问题进行了试验研究,结果发现粉量不均是偏烧的主要原因。粉量分布、煤粉细度分布均呈现典型的间隔分布趋势,且两者分布呈正相关。粉量分布不均、煤粉细度的偏差以及二次风箱风量分配特性等因素共同造成了炉内偏烧。为缓解炉内偏烧,从煤粉细度、燃烧器配风、燃尽风摆角和贴壁风开度等方面进行了调整。试验发现,燃尽风开度和摆角调整对于炉内偏烧的影响最为明显。燃尽风开度减小、燃尽风摆角由中间向两侧摆动有助于缓解偏烧。通过调整,屏过出口汽温偏差由40℃降低到10℃以内,省煤器出口氧量最低点由调整前的低于1%提高到调整后不低于2%;CO浓度最高点由调整前的5000μL/L以上降低到调整后的500μL/L以下,使该机组偏烧问题得到大幅度缓解。

关键词：侧煤仓粉量偏差偏烧对冲锅炉配风调整

具有前置凸台防旋板的汽轮机交错齿迷宫密封动力学特性研究

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 53-64页

作者：殷戈黄彪黄新长邵峰张子涵李志刚国能南京电力试验研究有限公司南京210000 东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000 西安交通大学叶轮机械研究所西安710049

为提高汽轮机多级轴端迷宫密封动力学性能,针对汽轮机两级轴端交错齿迷宫密封,开展了具有前置凸台的新型防旋板结构方案设计和止旋抑振性能评估。首先,针对两级轴端交错齿迷宫密封,设计了一级和两级传统防旋板、一级和两级前置凸台新型... 详细信息

为提高汽轮机多级轴端迷宫密封动力学性能,针对汽轮机两级轴端交错齿迷宫密封,开展了具有前置凸台的新型防旋板结构方案设计和止旋抑振性能评估。首先,针对两级轴端交错齿迷宫密封,设计了一级和两级传统防旋板、一级和两级前置凸台新型防旋板等动密封防旋板结构方案,并建立了具有“虚拟旁路边界”的有、无防旋板多级交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对多级动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的动密封气流激振动力学特性(CFD)摄动数值预测方法,对比分析了无防旋板、传统防旋板和新型前置凸台防旋板作用下,两级交错齿迷宫密封泄漏特性和气流激振动力学特性;最后,通过分析不同防旋板结构方案下,两级交错齿迷宫密封腔室旋流发展、腔室速度场和动态压力分布、转子面气流激振力,阐明了防旋板的止旋抑振机制。结果表明:无防旋板的迷宫密封具有最低的泄漏量,一级传统防旋板或一级前置凸台防旋板的设置会使密封齿数减少,导致密封泄漏量增加约4.5%;相比于一级防旋板,具有两级防旋板的迷宫密封泄漏量增加约5.5%;相比于传统防旋板,前置凸台防旋板可减小交叉刚度、增大有效阻尼;相比于一级防旋板,两级防旋板可减小高涡动频率下的交叉刚度、增大直接阻尼,进而提高密封的有效阻尼;在传统防旋板的基础上设置前置凸台可提升防旋板的止旋性能,且两级防旋板可有效抑制密封下游区域的旋流发展,能显著提升迷宫密封动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳。

关键词：迷宫密封泄漏特性动力学特性防旋板

进口防旋板对汽轮机交错齿迷宫密封泄漏特性和动力学特性影响研究

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西安交通大学学报 2024年第4期58卷 117-126页

作者：黄新长赵卫军殷戈谭锐张子涵李志刚国能南京电力试验研究有限公司南京210000 东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000 西安交通大学叶轮机械研究所西安710049

为提高汽轮机高压缸和中压缸之间过桥汽封的气流激振动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳,针对交错齿迷宫密封,开展了进口防旋板结构方案设计和动力学性能评估研究。首先,建立了具有“虚拟旁路边界”的交错齿迷宫密封动力学计算模型,实... 详细信息

为提高汽轮机高压缸和中压缸之间过桥汽封的气流激振动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳,针对交错齿迷宫密封,开展了进口防旋板结构方案设计和动力学性能评估研究。首先,建立了具有“虚拟旁路边界”的交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的非定常计算流体动力学(CFD)摄动数值方法,对比分析了进口预旋(预旋比为0、0.3、0.5)对无防旋板结构的迷宫密封的动力特性系数的影响规律;最后,详细评估了不同进口防旋板结构方案的止旋抑振性能,比较分析了防旋板倾角和数量对迷宫密封的泄漏量、动力特性系数和周向旋流比分布的影响规律。研究结果表明:迷宫密封泄漏量对防旋板倾角和数量变化不敏感(泄漏量变化小于0.5%);进口预旋会导致迷宫密封交叉刚度和有效阻尼穿越频率增大、有效阻尼减小,易诱发轴系失稳;进口防旋板能够显著减小迷宫密封的交叉刚度(约为53%)和有效阻尼穿越频率(约为24 Hz)、增大有效阻尼,使密封泄漏量略有增加(约为4.5%);相较于直防旋板,45°倾角斜防旋板使密封交叉刚度进一步降低约14%,有效阻尼穿越频率变化较小;当防旋板数由36增加到72时,密封交叉刚度降低约24%,有效阻尼穿越频率减小约5 Hz;而当防旋板数由72增加到144时,密封的转子动力特性对防旋板数变化不敏感;综合考虑加工成本和止旋抑振性能,具有72个直防旋板的迷宫密封进口防旋板结构方案最优。研究结果可为交错齿迷宫密封防旋板设计提供参考。

关键词：迷宫密封泄漏特性动力学特性计算流体动力学防旋板

某电厂循环冷却排污水达标排放方案设计与比较

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工业水处理 2024年第1期44卷 213-218页

作者：倪斌薛庆堂李洪峰韩松聂新辉诸慧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

针对某电厂的循环冷却系统排污水治理难题,提出了采用纳滤技术降低循环冷却系统排污水中含盐浓度和硫酸根浓度以满足地方环保标准实现达标排放的方案,并与采用反渗透技术的循环水旁路除盐处理方案进行了技术经济性比选。在方案比选中充... 详细信息

针对某电厂的循环冷却系统排污水治理难题,提出了采用纳滤技术降低循环冷却系统排污水中含盐浓度和硫酸根浓度以满足地方环保标准实现达标排放的方案,并与采用反渗透技术的循环水旁路除盐处理方案进行了技术经济性比选。在方案比选中充分考量了2种方案对电厂脱硫废水零排放的影响,得出的结果表明经纳滤处理后达标排放的方案更具优势。

关键词：循环冷却系统排污水达标排放纳滤反渗透

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周期规律增强的多视角短期电力负荷预测

北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 477-486页

作者：苏伟肖小龙史明明方鑫司鑫尧国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000

短期电力负荷预测对电力系统的可靠运行具有重要意义。现有方法存在如下问题:缺乏对特征之间依赖关系的挖掘;忽略了电力负荷变化的周期性规律。为此,提出一种周期规律增强的多视角短期电力负荷预测网络(EPISODE)方法。EPISODE方法主要包... 详细信息

短期电力负荷预测对电力系统的可靠运行具有重要意义。现有方法存在如下问题:缺乏对特征之间依赖关系的挖掘;忽略了电力负荷变化的周期性规律。为此,提出一种周期规律增强的多视角短期电力负荷预测网络(EPISODE)方法。EPISODE方法主要包括2个核心组件:多视角特征学习组件和周期规律增强的电力负荷预测组件。前者旨在有效提取电力负荷数据中的静态特征与时序特征,以得到增强的特征表示;后者则是对电力负荷数据进行一般性时序挖掘和周期性时序挖掘,从而得到全面的电力负荷历史数据表征。基于后期融合的方式,实现短期电力负荷预测。在真实公开的电力负荷预测数据集上进行了大量实验。实验结果证明了所提方法相比现有基准方法的先进性。

关键词：周期规律增强短期负荷预测特征压缩与激励门控循环单元注意力神经网络

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大型汽轮发电机组低压缸轴承振动故障研究

汽轮机技术 2024年第1期66卷 63-66,24页

作者：殷戈何新荣雒兴刚国能南京电力试验研究有限公司南京210046 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨150046

目前大型汽轮发电机组广泛采用了低压转子轴承座与低压外缸焊接为一体的结构形式,造成部分机组带负荷运行过程中低压缸轴承长期存在振动问题。通过结合低压缸的结构特点和运行参数对低压缸轴承振动故障进行分析,得出主要是由于转子质量... 详细信息

目前大型汽轮发电机组广泛采用了低压转子轴承座与低压外缸焊接为一体的结构形式,造成部分机组带负荷运行过程中低压缸轴承长期存在振动问题。通过结合低压缸的结构特点和运行参数对低压缸轴承振动故障进行分析,得出主要是由于转子质量不平衡偏大、低压缸整体刚度不足、低压缸轴承座支撑动刚度弱等原因所致。现场通过采用精细动平衡和低压缸缸体加固等措施,消除了机组低压缸轴承振动故障。消振经验和分析过程为同类型振动问题的分析和治理提供了指导。

关键词：座缸式轴承激振力刚度动平衡有限元分析

基于场景构建技术的区域微能源网群的分层协调优化方法

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太阳能学报 2024年第5期45卷 289-296页

作者：陈志永丁孝华韩璟琳韩韬冯喜春侯若松李洪涛国网河北省电力有限公司经济技术研究院石家庄050081 国网电力科学研究院有限公司南京211106 国网河北省电力有限公司石家庄050031

考虑区域微能源网中风、光出力与负荷功率的不确定性,提出一种针对新能源消纳的区域微能源网分层协调优化方法。首先,考虑相关性引入正态Copula函数建立各随机变量联合分布关系,并计及预测误差,建立不确定性典型场景。然后,考虑弃风弃... 详细信息

考虑区域微能源网中风、光出力与负荷功率的不确定性,提出一种针对新能源消纳的区域微能源网分层协调优化方法。首先,考虑相关性引入正态Copula函数建立各随机变量联合分布关系,并计及预测误差,建立不确定性典型场景。然后,考虑弃风弃光的损失,以微能源网运行成本最小为目标建立分层协调优化模型。该模型的上层为微能源网群灵活性资源的协调消纳优化,下层为微能源网内部的消纳优化。采用基于目标级联分析的分层优化方法迭代求解,得到区域微能源网分层协调优化策略。最后,以某实例微能源网群为例进行验证,表明所提方法提高了区域电网的新能源消纳率。

关键词：微能源网新能源消纳分层协调优化

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柔性直流换流阀等效运行试验方法研究综述

电网技术 2024年第1期48卷 443-455页

作者：孙宝奎王江涌周剑波王克峰闻福岳中电普瑞电力工程有限公司北京市昌平区102200 国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211111

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法... 详细信息

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法研究的重要意义。其次探讨了运行试验遵循的等效性原则,分析了柔直阀运行试验内容及方法在常规直流阀试验上的借鉴及发展。然后,在此基础上总结了国内外对柔直阀运行试验装置的研究成果,根据关键性指标的对比,对等效运行试验方法的优化方向及关键技术进行了展望。

关键词：柔性直流换流阀等效运行试验试验方法大容量