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天然气场站运行安全管理与对策

石油石化物资采购 2024年第8期 145-147页

作者：买买提艾力·吐尔孙新疆喀什新捷能源有限公司

随着社会经济发展水平的提升,对于能源方面提出了更高的需求。天然气是一种清洁类型的能源,呈现出了污染程度少以及便利性等诸多特征,因此得到了人们广泛重视。天然气场站是运输天然气的基本载体,在运输天然气过程中,起到了极大的作用... 详细信息

随着社会经济发展水平的提升,对于能源方面提出了更高的需求。天然气是一种清洁类型的能源,呈现出了污染程度少以及便利性等诸多特征,因此得到了人们广泛重视。天然气场站是运输天然气的基本载体,在运输天然气过程中,起到了极大的作用。不过在工作开展过程中,有关于场站运行期间的管理存在着各种各样的难点。这就需要全面探究天然气场站运行过程中存在的难点,提出强化天然气场安全管理的基本策略。

关键词：天然气场站运行安全管理现状基本对策

基于二次补偿策略的VMD-LSTM瓦斯浓度预测方法

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现代矿业 2024年第7期40卷 228-232页

作者：孔金浩山东新矿赵官能源有限公司

瓦斯浓度过大可能会造成窒息、爆炸等安全事故,严重威胁着煤矿企业的安全生产。为了更好地监测瓦斯浓度,及时预防瓦斯事故,提出了基于二次分解策略的VMD-LSTM瓦斯浓度预测方法。该方法首先根据PSO算法确定惩罚因子与模态数的最佳参数组... 详细信息

瓦斯浓度过大可能会造成窒息、爆炸等安全事故,严重威胁着煤矿企业的安全生产。为了更好地监测瓦斯浓度,及时预防瓦斯事故,提出了基于二次分解策略的VMD-LSTM瓦斯浓度预测方法。该方法首先根据PSO算法确定惩罚因子与模态数的最佳参数组合,然后利用VMD分解瓦斯浓度数据进行LSTM的初次浓度预测,最后基于二次补偿策略,对初次结果补偿预测得到更高精度结果。试验表明,该方法有效提高了瓦斯预测精度,具有较好的现实推广应用价值。

关键词：长短时记忆网络浓度预测瓦斯变分模态分解

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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基于改进故障模式与影响分析的风电机组故障模式危害度研究

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热力发电 2024年第1期53卷 165-174页

作者：汪臻周建武范光辉潘强王建阳顾浩西安热工研究院有限公司陕西西安710054 华能新疆能源开发有限公司新疆乌鲁木齐830000 华能新疆能源开发有限公司清洁能源分公司新疆乌鲁木齐830000

故障模式与影响分析(FMEA)是辨识系统潜在故障模式,并评估其危害度的一种有效的可靠性分析方法。传统FMEA在分析过程中存在未考虑不同风险因素的权重、RPN对风险因素的变化敏感、难以处理专家主观评分信息以及未考虑故障模式间的传播影... 详细信息

故障模式与影响分析(FMEA)是辨识系统潜在故障模式,并评估其危害度的一种有效的可靠性分析方法。传统FMEA在分析过程中存在未考虑不同风险因素的权重、RPN对风险因素的变化敏感、难以处理专家主观评分信息以及未考虑故障模式间的传播影响关系等诸多缺陷。针对上述缺陷,提出了一种改进的FMEA方法。通过引入可靠性屋、粗糙集理论和理想点法来提高对故障模式危害度分析的准确性和客观性。相较于传统的FMEA,所提出的改进FMEA能够有效处理专家评分信息的主观性与不确定性问题,充分考虑了故障模式间的传播影响,能够在属性冲突及各种不确定性的情况下,对故障模式的风险等级进行排序。利用提出的改进FMEA对某型号风电机组的潜在故障模式进行了分析,获得了各故障模式的危害度排序以及各子系统的危害度排序。根据排序结果辨识出风电机组的可靠性薄弱环节和关键子系统,并给出各故障模式和各子系统的危害度权重,可为风电机组的可靠性优化设计提供数据支撑。

关键词：风电机组故障模式与影响分析可靠性屋粗糙集理论风险点辨识

便携式装置中双凸台取电微管式固体氧化物燃料电池数值模拟及实验验证

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储能科学与技术 2024年

作者：陈智聪马跃杨华政王陈鹏刘颖隆叶豪刘佳伟许晓茹刘英丽陈皆成杜志伟梁波广东工业大学材料与能源学院佛山索弗克氢能有限公司山东金泰临能源科技有限公司贵州兴锂新能源科技有限公司

利用了甲醇水蒸气重整制氢和管式固体氧化物燃料电池的各自优势，设计了一种甲醇水蒸气重整制氢（MSR）耦合微管式固体氧化物燃料电池（μT-SOFC）便携式制氢发电装置。使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立双凸台取电的μT-SOFC... 详细信息

利用了甲醇水蒸气重整制氢和管式固体氧化物燃料电池的各自优势，设计了一种甲醇水蒸气重整制氢（MSR）耦合微管式固体氧化物燃料电池（μT-SOFC）便携式制氢发电装置。使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立双凸台取电的μT-SOFC数学模型并验证模型（误差率小于5%）。仿真结果表明双凸台取电方式可高效地收集电流，不同电压下电池整体具有较小的温度差。MSR催化剂和阳极支撑型μT-SOFC分别使用浸渍法和挤出成型-浸浆工艺制备。借助场发射扫描电子显微镜和能谱分析技术表征MSR催化剂和μT-SOFC材料特性。借助气相色谱仪分析MSR产物气体成分，分析得到氢气体积分数接近70%。便携式装置使用步进电机控制甲醇水溶液进液流量，可获得不同的MSR气体产物体积流量，平均最高可达1163 mL·min-1。应用于装置中的μT-SOFC开路电压为0.96 V，最大输出功率密度为190 mW·cm-2。电池在模拟实际使用4小时后，其电化学性能基本没有发生衰减。同时对此工况下的电池进行仿真，仿真结果表明，电池性能主要受MSR转化效率的限制，改变空气进气方向可提高电池输出功率。目前关于微管式燃料电池及其设备的应用研究甚少，本研究对μT-SOFC在便携式装置中的应用具有指导作用。

关键词：甲醇水蒸气重整制氢微管式固体氧化物燃料电池数值模拟制氢发电装置

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基于虚拟电力系统稳定器的低频振荡抑制策略

电机与控制学报 2024年第5期28卷 82-90,100页

作者：王海鑫何海文刘铭崎杨子豪郝炎杨俊友陈哲沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 丹麦奥尔堡大学能源技术系奥尔堡丹麦DK-9220

基于虚拟同步发电机(VSG)控制的新能源机组虽可增强电网惯量及频率稳定性,但可能继承与同步机类似的低频振荡问题。针对该问题,首先基于单台VSG并网的线性化模型,构建了适用于VSG的Phillips-Heffron模型,借助阻尼转矩法挖掘了VSG低频振... 详细信息

基于虚拟同步发电机(VSG)控制的新能源机组虽可增强电网惯量及频率稳定性,但可能继承与同步机类似的低频振荡问题。针对该问题,首先基于单台VSG并网的线性化模型,构建了适用于VSG的Phillips-Heffron模型,借助阻尼转矩法挖掘了VSG低频振荡的诱发机理。进一步提出一种附加于VSG无功环节的虚拟电力系统稳定器(VPSS),并给出了控制结构及基于相位补偿法的参数设计过程。研究结果表明:VSG发生低频振荡是由于系统受扰后,虚拟功角的振荡信号经过虚拟励磁调节器对VSG机电振荡回路产生了负阻尼转矩。将所提VPSS接入系统可在几乎不影响振荡频率的前提下,实现0.1~3 Hz下VSG低频振荡的有效抑制。

关键词：虚拟同步发电机虚拟电力系统稳定器低频振荡阻尼转矩分析相位补偿法

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克劳修斯熵在多时间尺度储能配置问题上的应用

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热力发电 2024年

作者：孙振新李海昭张秩鸣马俯波蒋丛进张超群国家能源集团新能源技术研究院有限公司

“功率熵”能够定量反映多尺度储能配置的特性差异。采用2种正弦功率曲线合成的功率曲线，重点研究了调频、调峰以及跨季节调节等储能应用主要场景的熵值差异和特性。结果显示：功率熵能够有效体现不同时间尺度储能特性的差异；调频、调... 详细信息

“功率熵”能够定量反映多尺度储能配置的特性差异。采用2种正弦功率曲线合成的功率曲线，重点研究了调频、调峰以及跨季节调节等储能应用主要场景的熵值差异和特性。结果显示：功率熵能够有效体现不同时间尺度储能特性的差异；调频、调峰2种调节类型，宜采用2套储能组合配置；对于频率和幅值差异在2倍以内的2种调节类型，则宜采用1套储能配置，整体调节。该研究从理论方面探索了多时间尺度储能配置的方法和依据，揭示了多时间尺度问题的本质差异，有助于形成科学的最优储能配置、调度和优化方案。

关键词：储能技术配置优化功率熵多时间尺度

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高压燃气管道试压介质转换的分析与建议

煤气与热力 2024年第5期44卷 V0014-V0021页

作者：石丹阳陈赐铭左怀梦秦康中裕(河南)能源控股有限公司河南郑州450000

GB/T 51455—2023《城镇燃气输配工程施工及验收标准》规定,在采用水为介质做强度试验后,严密性试验介质宜转换为空气或惰性气体。考察国内外其他标准,并无同类要求。通过对其他标准中严密性试验宜(应)采用空气的适用性范围分析,气体严... 详细信息

GB/T 51455—2023《城镇燃气输配工程施工及验收标准》规定,在采用水为介质做强度试验后,严密性试验介质宜转换为空气或惰性气体。考察国内外其他标准,并无同类要求。通过对其他标准中严密性试验宜(应)采用空气的适用性范围分析,气体严密性试验主要用于厂站管道,且针对非焊接的密封方式。根据工程实践,对比分析典型的试压事故,总结出抛射物体与裂纹扩展2个主要风险。通过理论计算,证明水作为试压介质在抛射物体与裂纹扩展两方面的安全性远高于空气。提出高压燃气管道严密性试验介质宜与强度试验一致采用水,不需要转换介质的建议。

关键词：高压燃气管道试压介质转换强度试验严密性试验

双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)阴极材料的制备及其中温固体氧化物燃料电池性能研究

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无机材料学报 2024年第3期39卷 337-344,I0011,I0012页

作者：陈正鹏金芳军李明飞董江波许仁辞徐韩昭熊凯饶睦敏陈创庭李晓伟凌意瀚广东能源集团科技研究院有限公司广州510000 中国矿业大学材料科学与物理学院徐州221116 长春理工大学长春130022 广东省能源集团有限公司广州510000 广东惠州天然气发电有限公司惠州516000

随着操作温度降低,中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)需要更高催化活性的阴极材料来提升电池性能。为此,本研究采用溶胶-凝胶法合成了双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)(SCF)阴极材料,并探讨了SCF阴极与摩尔分数20%Sm_(2)O_(3)掺杂的CeO_(2)(S... 详细信息

随着操作温度降低,中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)需要更高催化活性的阴极材料来提升电池性能。为此,本研究采用溶胶-凝胶法合成了双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)(SCF)阴极材料,并探讨了SCF阴极与摩尔分数20%Sm_(2)O_(3)掺杂的CeO_(2)(SDC)进行不同比例的复合对电极性能的影响,优化了电极的化学膨胀和面积比电阻(ASR),进而提升了SOFC单电池的电化学性能。结果表明,SCF作为SOFC阴极,经950℃退火10 h后与普通电解质具有良好的化学相容性;其中,SCF与SDC按照质量比1:1复合的样品可以将纯SCF样品的平均热膨胀系数(TEC)从2.44×10^(−5)K^(−1)显著降到15.4×10^(−5)K^(−1)。此外,SCF-xSDC(x=20,30,40,50,x为SDC的质量分数)复合阴极的ASR在800℃下分别低至0.036、0.034、0.028和0.092Ω·cm^(2),SCF-40SDC在所有温度范围内都表现出更小的ASR。复合SDC可以优化SCF的三相界面且进一步提高SCF阴极的催化活性,以0.3mm厚La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)为电解质的SCF-40SDC单电池(757 mW·cm^(−2))比SCF单电池(684 mW·cm^(−2))的最大功率密度更优,且超过目前大部分的文献报道。本研究制备的SCF−40SDC是一种性能优异的复合阴极材料,有望应用于中温固体氧化物燃料电池。

关键词：固体氧化物燃料电池双钙钛矿阴极 Sr_(2)CoFeO_(5+δ) 复合电极电化学性能