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基于数值模拟的混凝土联排水动力特性研究

太阳能学报 2024年第2期45卷 135-142页

作者：李会邱旭刘鑫闫姝中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

海上风电桩基础冲刷坑的存在对风电场安全运行造成不利影响,须采用有效的冲刷防护措施稳固桩周泥沙。该文以山东海域某海上风电场为研究对象,提出混凝土联锁排防护措施,并将其简化为六列矩形块阵列模型,通过数值模拟分析了矩形块阵列模... 详细信息

海上风电桩基础冲刷坑的存在对风电场安全运行造成不利影响,须采用有效的冲刷防护措施稳固桩周泥沙。该文以山东海域某海上风电场为研究对象,提出混凝土联锁排防护措施,并将其简化为六列矩形块阵列模型,通过数值模拟分析了矩形块阵列模型的水动力特性。研究发现,第1排矩形块为整个矩形阵列模型的主要受力块,混凝土联锁排整体阻力可通过单独计算第1排单个矩形块来评估,能显著减少计算量;其次,矩形块阻力系数随时间变化具有周期性,但随时间变化幅度较小。总体而言,本文结果对指导混凝土连锁排防护设计具有一定的工程意义。

关键词：海上风电数值模拟冲刷防护水动力特性混凝土联锁排

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考虑激励特性的汽轮机做功模型辨识数据优选方法

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热力发电 2024年

作者：郝晓光王辉金飞王腾辉国网河北能源技术服务有限公司华北电力大学控制与计算机工程学院

针对历史运行数据中难以选择合适样本辨识汽轮机做功模型问题，提出一种考虑激励特性的辨识数据优选方法。首先，采用费歇尔（Fisher）信息矩阵条件数提取历史运行数据的激励特性，与数据的趋势特性和参数间相关性共同构成特征变量集。... 详细信息

针对历史运行数据中难以选择合适样本辨识汽轮机做功模型问题，提出一种考虑激励特性的辨识数据优选方法。首先，采用费歇尔（Fisher）信息矩阵条件数提取历史运行数据的激励特性，与数据的趋势特性和参数间相关性共同构成特征变量集。其次，以特征变量作为输入，基于标准汽轮机做功模型生成的标识结果作为输出，采用随机森林分类算法生成辨识数据分类规则模型，实现辨识数据的在线选择。最后，对模型分类结果的准确性与所选数据的辨识效果进行验证。结果表明，分类规则模型的准确度为97.561%，可准确选出历史运行数据中含有充分激励的样本段，其汽轮机做功模型辨识结果与标准模型具有较高的一致性。

关键词：辨识数据数据激励特性汽轮机随机森林

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负碳排放技术研究现状及进展

洁净煤技术 2024年

作者：翁小涵韩涛冯玮徐冬国家能源集团新能源技术研究院有限公司

负碳排放技术是一种符合净零目标且旨在减少大气中二氧化碳浓度的创新途径，是我国碳中和技术体系的重要组成部分。负碳排放方案是一个多元复杂的体系，其中，直接空气碳捕集与封存（DACCS）和生物质能耦合碳捕集与封存（BECCS）是两类... 详细信息

负碳排放技术是一种符合净零目标且旨在减少大气中二氧化碳浓度的创新途径，是我国碳中和技术体系的重要组成部分。负碳排放方案是一个多元复杂的体系，其中，直接空气碳捕集与封存（DACCS）和生物质能耦合碳捕集与封存（BECCS）是两类与地质封存紧密结合以实现永久减排的关键技术手段。本文综述了快速发展的DACCS和BECCS技术的最新研究进展与应用情况。在DACCS方面，重点介绍了DAC技术的关键材料及工艺技术研究现状，总结国内外主要在运和规划中的DACCS示范项目，分析了未来DAC技术的研究重点方向和规模化应用的可行性。在BECCS方面，着重分析了各BECCS技术路径的发展现状，探讨了在不同生物质能利用场景下部署BECCS技术的可行性，汇总了国内外主要的BECCS示范项目，并展望了BECCS技术未来的发展方向。

关键词：负碳排放技术直接空气捕集生物质能耦合碳捕集与封存二氧化碳捕集与封存

基于球坐标法的高精度激光测量技术在核电厂堆本体维修中的应用

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核动力工程 2024年第2期45卷 235-240页

作者：王学芳陆少威嘉兴中广核电技术服务有限公司浙江嘉兴314300 中核核电运行管理有限公司浙江嘉兴314300

反应堆本体维护是核电机组换料大修必须要做的重要工作。由于反应堆本体中设备结构复杂、尺寸较大、维修工期紧张、辐射剂量率高,缺陷的测量检查、水下维修工装的安装定位等非常困难,无法应用常规技术进行测量检查。本研究采用先进的基... 详细信息

反应堆本体维护是核电机组换料大修必须要做的重要工作。由于反应堆本体中设备结构复杂、尺寸较大、维修工期紧张、辐射剂量率高,缺陷的测量检查、水下维修工装的安装定位等非常困难,无法应用常规技术进行测量检查。本研究采用先进的基于球坐标法的高精度激光测量技术并结合柔性工装,可实现在大型空间内水下远距离的精确测量,并对测量数据进行趋势分析,得到出现偏差的原因,为机组大修提供可靠数据支持,从而保证高辐射环境水下维修工作的顺利开展,确保核电厂安全、可靠、稳定运行。

关键词：反应堆本体水下维修激光测量技术精确测量

Inconel 617合金在非纯氦气环境中的高温腐蚀行为研究

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 189-197页

作者：郑伟何学东银华强杜斌李昊翔马涛蒲洋王尚军清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中核能源科技有限公司北京100080

Inconel 617合金是高温气冷堆蒸汽发生器的候选材料,在反应堆超高温运行时可能会受到氦气中痕量杂质的腐蚀。为探究合金在高温堆环境中的腐蚀机理,本研究开展了Inconel 617合金在980℃的非纯氦气中的腐蚀实验,对气相以及腐蚀行为进行了... 详细信息

Inconel 617合金是高温气冷堆蒸汽发生器的候选材料,在反应堆超高温运行时可能会受到氦气中痕量杂质的腐蚀。为探究合金在高温堆环境中的腐蚀机理,本研究开展了Inconel 617合金在980℃的非纯氦气中的腐蚀实验,对气相以及腐蚀行为进行了分析。通过化学热力学和动力学计算,阐明了合金脱碳的机理,并建立了碳迁移判定模型和脱碳反应预测模型,与实验数据有良好的一致性。在此基础上,研究了预氧化和温度对脱碳反应的影响。研究结果表明,即使杂质含量极低,也会诱发相关的腐蚀行为。降低运行温度可以有效避免合金脱碳,但预氧化的抗脱碳效果不理想。因此,极低杂质含量并非高温堆一回路净化目标,应该根据模型预测和实验分析来选择更加合理的杂质控制方案。

关键词：高温合金非纯氦气高温气冷堆腐蚀脱碳

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干法生物天然气BECCS工程碳负排效益分析

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太阳能学报 2024年第5期45卷 158-164页

作者：李洪深楚洁璞徐伟涛魏利李大育李十中清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 新地能源工程技术有限公司廊坊065001

参考清洁发展机制(CDM)方法学,结合中国国情,分析干法生物天然气BECCS工程的项目边界、基准线排放量和项目活动排放量,并计算实际工程的温室气体减排量。结果表明,生物天然气BECCS工程碳减排潜力表现在以有序工程替代无序排放、生产天... 详细信息

参考清洁发展机制(CDM)方法学,结合中国国情,分析干法生物天然气BECCS工程的项目边界、基准线排放量和项目活动排放量,并计算实际工程的温室气体减排量。结果表明,生物天然气BECCS工程碳减排潜力表现在以有序工程替代无序排放、生产天然气代替化石能源、生产有机肥替代化肥和从沼气中分离CO_(2)并存储利用4个方面,各方面减排量在净减排量中占比分别为1.1%、41.0%、39.6%和18.3%。按构建的计算方法估算每吨干秸秆和每吨畜禽粪污的碳负排效益分别为1229 kg CO_(2)e和275 kg CO_(2)e。预计至2060年,生物天然气BECCS工程每年可贡献8.6亿t碳汇,可为中国碳中和目标实现贡献重要力量。

关键词：沼气农业废弃物碳足迹碳捕集生物天然气

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基于多壁碳纳米管改进QuEChERS法结合气相色谱-串联质谱法测定云木香中35种禁用农药残留

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色谱 2024年第3期42卷 282-290页

作者：易从圣刘瑞吴志鹏刘博杜磊中科检测技术服务(广州)股份有限公司广东广州510650

本研究以中药材云木香中的35种禁用农药为研究对象,利用多壁碳纳米管(MWCNTs)、十八烷基键合硅胶(C18)和无水硫酸镁(MgSO_(4))作为净化吸附剂,建立了QuEChERS技术与气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)相结合的快速检测方法。样品由乙腈提取... 详细信息

本研究以中药材云木香中的35种禁用农药为研究对象,利用多壁碳纳米管(MWCNTs)、十八烷基键合硅胶(C18)和无水硫酸镁(MgSO_(4))作为净化吸附剂,建立了QuEChERS技术与气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)相结合的快速检测方法。样品由乙腈提取,经改进的QuEChERS净化后,用GC-MS/MS检测,多反应监测模式(MRM)分析,内标法定量。针对云木香的特点,对比了C_(18)、MWCNTs、N-丙基乙二胺(PSA)、石墨化炭黑(GCB)4种净化材料不同配比下的净化效果,确定了最优的吸附剂组合为450 mg MgSO_(4)、400 mg C_(18)和50 mg MWCNTs。该吸附剂组合比传统净化包具有更优异的净化效果,且不会吸附目标物,实验结果稳定可靠。方法学研究表明,35种农药线性良好,相关系数(r^(2))均≥0.9970;3个添加水平下的平均回收率为69.6%~126.9%,相对标准偏差(RSD)均小于10%;检出限(LOD)为0.2~5.4μg/kg,定量限(LOQ)为0.6~18.1μg/kg。用该方法检测了20批送检云木香样品中35种农药的残留情况,其中6批样品中检出目标物。本方法简便、灵敏、准确,可用于云木香中农药残留的检测,为云木香的种植生产和质量管控提供技术支撑。

关键词：气相色谱-串联质谱 QuEChERS 多壁碳纳米管禁用农药云木香

基于Dymola的太阳能-热泵双水箱复合供暖系统参数优化设计

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新能源进展 2024年第3期12卷 343-352页

作者：魏娟张雪晶陈廷敏刘永王新岭西安科技大学机械工程学院西安710054 宁夏中昊银晨能源技术服务有限公司宁夏石嘴山753400

为降低西北地区居民使用太阳能复合供暖系统的经济成本和碳排放量,并提高太阳能利用率,设计一种太阳能-热泵双水箱复合供暖系统,并优化其重要参数。利用Dymola平台,搭建太阳能-热泵双水箱复合供暖系统模型,目标函数是系统全生命周期成本... 详细信息

为降低西北地区居民使用太阳能复合供暖系统的经济成本和碳排放量,并提高太阳能利用率,设计一种太阳能-热泵双水箱复合供暖系统,并优化其重要参数。利用Dymola平台,搭建太阳能-热泵双水箱复合供暖系统模型,目标函数是系统全生命周期成本,选取太阳能集热器面积、集热器安装倾角、水箱容量和热泵功率作为优化变量,采用遗传算法同步优化系统所选变量,并对系统的环保性进行分析。以宁夏地区为案例进行优化计算,结果表明,所创建的数学模型准确性较好,比较模拟数据与实验数据,二者平均误差均在±8%以内。在系统15年寿命周期内,优化后系统性能系数提高10.3%,水箱平均温度提高至54.71℃,系统生命周期成本减少5.3%,节能率为24.4%,节能效果显著。系统的SO_(2)、CO_(2)、NOx及烟尘的减排量分别为0.82、26.6、0.41、7.48t,该系统可以显著降低环境影响,与传统燃煤锅炉相比减排效果显著。

关键词：太阳能热泵系统 Dymola 遗传算法

大型电站煤粉炉内燃烧辐射能在线监测系统应用

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河北电力技术 2024年第4期43卷 85-90页

作者：李路江汪潮洋唐广通马辉闫慧博国网河北能源技术服务有限公司河北石家庄050021

针对燃煤锅炉炉内燃烧监测采用锅炉蒸汽侧热量信号所固有的延迟问题,结合炉内燃烧辐射能信号可以及时反映炉内燃烧负荷变化的特性,提出基于辐射图像处理与光谱分析技术的炉内燃烧辐射能在线监测系统。通过火焰图像探测器获取炉内辐射图... 详细信息

针对燃煤锅炉炉内燃烧监测采用锅炉蒸汽侧热量信号所固有的延迟问题,结合炉内燃烧辐射能信号可以及时反映炉内燃烧负荷变化的特性,提出基于辐射图像处理与光谱分析技术的炉内燃烧辐射能在线监测系统。通过火焰图像探测器获取炉内辐射图像,结合光谱仪对炉内辐射图像进行在线标定,使用炉内燃烧温度分布及辐射能信号在线监测软件实时捕捉炉内燃烧热辐射图像,获得炉内燃烧温度分布以及辐射能信号。通过在一台330MW火电机组燃煤锅炉上进行在线监测应用,并与机组实发功率进行对比分析,结果表明:在稳定工况和变负荷工况下,该系统获得的炉内燃烧辐射能信号均可及时反映炉内燃烧负荷的变化。

关键词：燃煤锅炉燃烧辐射能在线监测三维温度分布图像处理