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切向燃烧煤粉锅炉二次风系统气体飞灰颗粒流动特性研究

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锅炉技术 2024年第2期55卷 15-19,31页

作者：刘兴袁东辉付喜亮刘贵喜孟浩赵凯孙利内蒙古京能盛乐热电有限公司内蒙古呼和浩特011517 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司内蒙古呼和浩特010020

二次风系统是煤粉锅炉燃烧系统的重要组成部分,气体中携带的飞灰颗粒在二次风系统内沉积将影响气体流动特性,严重时还会影响锅炉安全运行。以某350 MW超临界四角切圆煤粉锅炉的二次风系统为研究对象,采用数值模拟方法计算并分析了气体... 详细信息

二次风系统是煤粉锅炉燃烧系统的重要组成部分,气体中携带的飞灰颗粒在二次风系统内沉积将影响气体流动特性,严重时还会影响锅炉安全运行。以某350 MW超临界四角切圆煤粉锅炉的二次风系统为研究对象,采用数值模拟方法计算并分析了气体飞灰颗粒流动特性。计算结果表明:在均等配风方式的二次风门开度条件下,中间4层辅助风的速度基本相同,3层分离燃尽风(SOFA)风量占二次风总量的38.4%;各二次风门开度不变时,二次风入口速度变化对各燃烧器喷嘴风量分配影响不大。由于重力作用,飞灰颗粒进入大风箱后会向下流动,颗粒越大趋势越明显;AA层辅助风的含灰量较大,喷嘴出口附近的水冷壁较容易磨损;飞灰颗粒容易在2、3号角大风箱底部沉积,需要在底部合理设计排灰管。

关键词：四角切圆燃烧二次风管道大风箱飞灰颗粒沉积

基于构网型储能双虚拟电机控制的风电制氢系统

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高电压技术 2024年

作者：贺彬任永峰孟庆天云平平刘会强米玥内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院内蒙古国天新能源科技有限公司

风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式，是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题，本文提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略，有效增... 详细信息

风电制氢作为一种全周期零碳排放的制氢方式，是实现碳中和目标、促进能源结构绿色转型的重要途径。针对风电制氢系统接入弱电网下主动支撑能力弱的问题，本文提出基于构网型储能虚拟同步机和虚拟直流电机的双虚拟电机控制策略，有效增强风电制氢系统电压、频率主动支撑能力，也为制氢系统直流母线提供可靠的惯量、阻尼支撑。基于小信号方法分析了两种控制策略中转动惯量和阻尼系数对系统稳定性及动态响应的影响情况。最后通过SIMULINK搭建的风-氢-储仿真模型进行验证，结果显示所提策略可为风电制氢系统接入弱电网提供可靠的电压、频率支撑，也能较好地改善制氢系统直流母线电压波动情况。

关键词：风电制氢系统构网型VSG 虚拟直流电机弱电网主动支撑

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露天煤矿火烧岩粉尘复合抑尘剂性能表征研究

矿业研究与开发 2024年第2期44卷 144-150页

作者：刘敬玉刘志华宗赫李忠飞石践刘树栋内蒙古电投能源股份有限公司北露天煤矿内蒙古霍林郭勒市029200 通辽市能源局内蒙古通辽市028000

为有效解决露天煤矿开放空间采装过程中火烧岩粉尘严重污染的问题,利用羧甲基纤维素钠、氯化镁、柠檬酸和十二烷基苯磺酸钠作为单体材料,研制兼具黏结、吸湿、保湿和润湿功能的复合抑尘剂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜对抑尘剂... 详细信息

为有效解决露天煤矿开放空间采装过程中火烧岩粉尘严重污染的问题,利用羧甲基纤维素钠、氯化镁、柠檬酸和十二烷基苯磺酸钠作为单体材料,研制兼具黏结、吸湿、保湿和润湿功能的复合抑尘剂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜对抑尘剂进行微观表征,分析抑尘剂的黏结性、保水性、抗蒸发性、抗风蚀性及抑尘效率等性能。结果表明:在保证良好流动性的前提下,复合抑尘剂能有效提高火烧岩粉尘的亲水性和黏结性,能够在粉尘表面形成致密保护膜;25℃条件下,喷洒抑尘剂尘样在56 h时的含水率仍达28%,失水速率缓慢;55℃高温条件下,在16 h时,喷洒抑尘剂尘样的蒸发量约为喷洒水尘样的一半,抗蒸发性能显著;不同风力等级下,在50 min时,喷洒抑尘剂尘样最大风蚀率仅为28%。抑尘效率对比试验表明,研制的复合抑尘剂对全尘、呼吸性粉尘的抑尘效率均优于3种市售抑尘剂,比喷洒水分别对应提高2.3,1.6倍。自主研发的复合抑尘剂能够从岩料本质上改善火烧岩粉尘的理化性质,通过化学基团改性、表面黏结、长效保湿等作用能够有效控制火烧岩粉尘析出,实现采装过程的粉尘源头防治。

关键词：露天煤矿火烧岩粉尘复合抑尘剂性能表征源头防治

《“三下”开采规范》中安全煤(岩)柱留设问题探讨

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煤炭科学技术 2024年第8期52卷 139-145页

作者：吕玉广孙国吴宝峰李硕安徽理工大学安徽淮南232000 内蒙古上海庙矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299 新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯016299

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含... 详细信息

针对《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中安全煤(岩)柱设计以及水压对顶板突水控制作用等问题进行探讨。首先分析了规范的附表4-3表头文字,指出保护层厚度的有关规定仅适用于松散含水层(含地表水体),至于基岩含水层下采煤应如何确定保护层厚度则未明确;进而以泥岩与黏性土层均具有阻水功能为桥梁,推导出基岩含水层下采煤可参照“松散层下黏性土层累计厚度大于采厚”条件执行,遵照“就高不就低原则”,基岩含水层下保护层厚度统一取采厚的4倍为宜;既然规范适用条件为单层采厚不大于3.0 m,则附表4-3中“松散层厚度小于采厚”的规定难以理解,建议删除。其次,基于“保护”一词的科学内涵对“保护层”重新定义,即导水裂缝带顶界面到含水层底界面之间的隔水岩层均具有“保护”功能,应统称为保护层H_(b);进而提出了保护系数B_(s)概念,即保护层厚度与单层采厚的比值;松散含水层下保护系数分区阈值(B_(i)=2、3、4、5、6、7),基岩含层下保护系数分区阈值B_(i)=4,据此对顶板水害风险进行等级划分:突水区(B_(s)≤0)、危险区(0

关键词：保护层保护系数分区阈值 “三区”划分承压系数安全煤(岩)柱

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考虑轴向卸载的风电机组固定端轴承承载特性

轴承 2024年第9期 37-45页

作者：李国庆李学峰闫云强梁雪国电电力内蒙古新能源开发有限公司呼和浩特010020 辽宁中科经创智慧能源有限公司沈阳110027

针对内蒙古某风电场1.5 MW风电机组固定端轴承滚动体和滚道剥落及主轴系后窜等故障现象,以健康状态的风电机组为研究对象,基于赫兹接触理论,通过设计参数联合实测修正办法确定轴承的关键参数值,建立了考虑轴向卸载的风电机组主轴系动力... 详细信息

针对内蒙古某风电场1.5 MW风电机组固定端轴承滚动体和滚道剥落及主轴系后窜等故障现象,以健康状态的风电机组为研究对象,基于赫兹接触理论,通过设计参数联合实测修正办法确定轴承的关键参数值,建立了考虑轴向卸载的风电机组主轴系动力学数值模型,分析固定端轴承故障机理及不同轴向卸载工况下固定端轴承的承载特性,探究轴向卸载策略以确保固定端轴承处于合理的承载状态。结果表明:未进行轴向卸载的风电机组存在主轴系后窜故障,对于健康状态的主轴系,当轴向卸载力为140~180 kN时,固定端轴承双列滚动体的接触力分布合理,可有效改善主轴系后窜故障。

关键词：滚动轴承风电轴承调心滚子轴承风力发电机组故障分析动力学

基于GoogLeNet Inception V3模型的火电用钢金相组织智能识别

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材料导报 2024年第17期38卷 247-253页

作者：张艳飞张永志公维炜刘孝卫志刚内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司呼和浩特010020 内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018

火电机组用钢多为合金钢,金相组织复杂,且长期在高温高压环境下服役,存在组织老化等问题。金相检验人工识别易受主观因素影响,识别精度波动大,结果重复性差。利用金相检验图像,依据相关标准建立火电用钢金相组织数据集,并将其拆分为训... 详细信息

火电机组用钢多为合金钢,金相组织复杂,且长期在高温高压环境下服役,存在组织老化等问题。金相检验人工识别易受主观因素影响,识别精度波动大,结果重复性差。利用金相检验图像,依据相关标准建立火电用钢金相组织数据集,并将其拆分为训练集、验证集和测试集。基于GoogLeNet Inception V3模型建立原始、迁移学习、微调迁移学习三个模型,以训练集训练模型,在验证集上泛化能力最佳的模型作为最终模型,测试集结合混淆矩阵对所建模型性能进行综合评价。三个模型对火电用钢金相组织的识别准确率分别为96.6%、93.0%和92.4%,均能够对复杂金相组织进行较为准确的识别。其中原始Inception V3模型性能最优,在测试集的准确率、精确度、灵敏度和特异度指标的均值分别为96.6%、96.6%、96.6%和99.2%。本研究为复杂金相组织智能识别提供了新方法。

关键词：金相组织智能识别深度学习卷积神经网络计算材料学

储能MPC平抑分散式风电并网功率波动策略研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 132-139页

作者：贺彬任永峰贾伟青薛宇杨朋威任正内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010080 国能河北定州发电有限责任公司定州073000 北京天润新能投资有限公司北京100022 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院呼和浩特010020

针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能... 详细信息

针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能输出功率;考虑到储能荷电状态的约束,采用模型预测控制算法优化电池储能充放电功率,实时滚动优化风储并网功率,保持储能SOC维持在合理的范围内,减少电池越限次数。算例基于内蒙古某分散式风电场全年实测录波数据,选取四季典型场景集分析1和10 min不同时间尺度下风电场输出功率与并网功率的最优解;仿真结果表明所提方法能够按照风电输出特性实时优化储能充放电,降低风电并网功率波动,提高风储联合系统的经济运行。

关键词：模型预测控制风电功率二次规划电池储能荷电状态

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适用于一次调频能力在线监测的锅炉蓄热系数计算方法

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1872-1880,I0017页

作者：郭越徐飞陈磊郝玲郑旭升倪平常东锋林琳清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司内蒙古自治区包头市014013 西安热工研究院有限公司陕西省西安市710054

锅炉蓄热系数是衡量火电机组一次调频能力的重要参数,实际运行中随着机组工况变化,但目前仿真中多忽略变工况下的蓄热系数变化对调频能力的影响。为准确掌握机组运行中真实的一次调频能力,需要在线确定蓄热系数。基于IEEE标准模型的框架... 详细信息

锅炉蓄热系数是衡量火电机组一次调频能力的重要参数,实际运行中随着机组工况变化,但目前仿真中多忽略变工况下的蓄热系数变化对调频能力的影响。为准确掌握机组运行中真实的一次调频能力,需要在线确定蓄热系数。基于IEEE标准模型的框架,提出适用于一次调频能力在线监测的锅炉蓄热系数计算方法。建立考虑工质流动与传热过程的锅炉热力系统动态模型。以某1000 MW超临界机组为算例,结果表明所提出的变工况锅炉蓄热系数算法能更准确地描述一次调频过程中热力参数的动态变化。一次调频60 s内积分电量相较于IEEE标准模型减小62.4%。且低负荷下蓄热系数大,蓄热释放速率慢。该方法能根据现场实时数据确定当前工况下的蓄热系数,可应用于一次调频能力在线监测。

关键词：一次调频蓄热系数锅炉模型频率仿真分析流动换热

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基于加权潮流熵和耦合支路介数的大停电故障集构建方法研究

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电力系统及其自动化学报 2024年第4期36卷 113-119页

作者：郭裕刘石川高雯曼李丹丹张爱军姜希伟内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司呼和浩特010020 中国电力科学研究院有限公司北京100192 内蒙古电力(集团)有限责任公司电力调度控制分公司呼和浩特010020

随着电网互联程度的加深,电网因连锁故障引发大停电的概率增大,构建连锁故障集是预防大停电的有效措施之一。首先,研究对电网稳定运行影响巨大的故障支路集,定量评估电网运行状态的加权潮流熵计算方法。然后,结合全过程动态仿真软件,提... 详细信息

随着电网互联程度的加深,电网因连锁故障引发大停电的概率增大,构建连锁故障集是预防大停电的有效措施之一。首先,研究对电网稳定运行影响巨大的故障支路集,定量评估电网运行状态的加权潮流熵计算方法。然后,结合全过程动态仿真软件,提出基于加权潮流熵和耦合支路介数的大停电故障集构建方法。最后,以某地区电网为例验证所提方法的正确性和有效性。该方法既考虑电网结构变化又考虑电网状态变化,能够准确反映电网故障动态过程。

关键词：耦合支路介数加权潮流熵全过程动态仿真故障集大停电