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阶梯式碳税下煤炭海铁联运网络调运优化研究

铁道运输与经济 2024年第2期46卷 193-204页

作者：刘国跃王长宝刘志江王金刚张海龙李宁国家能源投资集团有限责任公司北京100011 南瑞集团有限公司国网电力科学研究院有限公司江苏南京211106

在大规模海铁联运网络背景下,考虑铁路年运输能力和煤炭港口年吞吐量限制的基础上,引入阶梯式碳税量化碳排放成本,建立考虑碳排放的煤炭海铁联运网络调运方案非线性优化模型。模型以大规模海铁联运网络每条可行路径的年煤炭运输量为决... 详细信息

在大规模海铁联运网络背景下,考虑铁路年运输能力和煤炭港口年吞吐量限制的基础上,引入阶梯式碳税量化碳排放成本,建立考虑碳排放的煤炭海铁联运网络调运方案非线性优化模型。模型以大规模海铁联运网络每条可行路径的年煤炭运输量为决策变量,根据模型特性设计了一种组合式求解算法(Combinatorial Algorithm,CA),外层迭代算法采用增广拉格朗日乘子法,内层迭代算法采用可行方向法,将非线性规划模型转化为标准Hitchcock模型。采用国家能源集团煤炭海铁联运业务相关数据进行实例分析,并运用CA进行求解。在实例分析的基础上进一步对固定碳税和阶梯式碳税进行了敏感性分析,结果表明,阶梯式碳税上下限在合理度范围内时,采用其得到的最优调运方案在企业总效益和减排效果2个方面优于固定碳税,但当其上下限超出合理范围后,会对企业效益及企业减排积极性产生打击。

关键词：海铁联运能源供应链阶梯式碳税非线性规划增广拉格朗日乘子法

关闭煤矿矿井水中“双源”铁污染的电化学机理实验模拟

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 323-331页

作者：周来叶涛郑双双朱雪强吴江峰江苏省老工业基地资源利用与生态修复协同创新中心江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 徐州矿务集团有限公司江苏徐州221000

关闭煤矿矿井水多呈现高铁特征,闭坑淹井后残留铁质器件易锈蚀,与含铁矿物形成矿井水“双源”铁污染体系,在闭坑后不同时期贡献铁的释放,形成地下水环境风险。为明确关闭煤矿矿井水中双源铁释放过程与反应机理,刻画铁污染双源释放方式,... 详细信息

关闭煤矿矿井水多呈现高铁特征,闭坑淹井后残留铁质器件易锈蚀,与含铁矿物形成矿井水“双源”铁污染体系,在闭坑后不同时期贡献铁的释放,形成地下水环境风险。为明确关闭煤矿矿井水中双源铁释放过程与反应机理,刻画铁污染双源释放方式,量化释放速率比,基于电化学模拟原理,以黄铁矿和矿用锚杆为模拟“双源”,制备成工作电极,利用循环伏安法和极化法等电化学方法以及X射线光电子能谱材料表面表征技术,对煤矿关闭初期双源共存下在酸性矿井水环境中氧化还原反应过程与铁释放机制进行了模拟研究。结果表明,溶解氧含量是影响黄铁矿和锚杆在酸性矿井水中发生氧化还原反应的重要抑制因素。黄铁矿与锚杆的氧化机制不同,黄铁矿在氧化过程中表面出现钝化效应,2种材料的最终氧化产物均为Fe^(3+)和SO_(4)^(2-)黄铁矿主要通过矿物表面的Fe^(2+)发生氧化反应释铁,锚杆主要通过材料表面铁及其氧化产物与溶液中酸性物质的反应释铁,且铁氧化物较单质铁优先反应。在模拟富氧(DO=7.0 mg/L)酸性矿井水中,黄铁矿和锚杆的年腐蚀速率分别达到8.3636 mm/a和7.8314 mm/a,估算年释铁速率分别达到1.2240 g/a和3.9395 g/a。在模拟井下低氧(DO=3.5 mg/L)酸性矿井水中,黄铁矿和锚杆的年腐蚀速率分别达到0.7324 mm/a和0.3642 mm/a,估算年释铁速率分别达到0.1072 g/a和0.1832 g/a。综合电化学参数与静态释铁实验表明,在溶解氧充足或缺乏的条件下,总体释铁速率比均为双源>锚杆>黄铁矿。

关键词：关闭煤矿酸性矿井水双源释放铁污染电化学机理

考虑新能源不确定性的暂态稳定预防控制结构优化方法

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 41-48页

作者：郄朝辉李威姜涛刘福锁东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106

新能源不确定性对电网在线预防控制的影响已逐渐由量变向质变转变,预防控制寻优的复杂度和计算量大幅提高。为满足在线预防控制求解质量和求解效率的需求,将机器学习、结构优化方法和时域仿真方法相结合。为降低在线计算量,分析典型系... 详细信息

新能源不确定性对电网在线预防控制的影响已逐渐由量变向质变转变,预防控制寻优的复杂度和计算量大幅提高。为满足在线预防控制求解质量和求解效率的需求,将机器学习、结构优化方法和时域仿真方法相结合。为降低在线计算量,分析典型系统的电网稳定性函数结构,在此基础上利用机器学习方法离线构建稳定域。为解决控制措施冲突的问题,引入结构优化方法,构建预防控制的二次约束规划模型,实现预防控制措施的协调以及模型的快速求解。为保证控制措施的可靠性,基于可信性评价指标筛选高风险算例,通过迭代计算使所有高风险场景时域校核的结果均稳定。在实际电网中验证了所提方法的可行性与有效性。

关键词：不确定性预防控制暂态稳定稳定域算例筛选

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盾尾刷-油脂腔密封系统油脂逃逸规律研究

铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1544-1553页

作者：钟小春钟建玲竺维彬黄威然何纯豪孙金鑫河海大学土木与交通学院江苏南京210098 广州地铁集团有限公司广东广州510220 广州轨道交通建设监理有限公司广东广州510010

油脂逃逸导致油脂腔内压力降低,由此诱发的盾尾密封系统漏水、漏浆等安全责任事故屡屡发生。研制盾尾刷密封系统油脂逃逸的单元体试验装置,采用逐级加压将油脂注入盾尾密封系统油脂腔内,每级压力持续420 s,记录不同盾尾间隙及不同油脂... 详细信息

油脂逃逸导致油脂腔内压力降低,由此诱发的盾尾密封系统漏水、漏浆等安全责任事故屡屡发生。研制盾尾刷密封系统油脂逃逸的单元体试验装置,采用逐级加压将油脂注入盾尾密封系统油脂腔内,每级压力持续420 s,记录不同盾尾间隙及不同油脂锥入度工况下腔内的密封油脂开始逃逸时的油脂注入压力值、以及逃逸后储油装置中密封油脂的稳定损耗速率,最终获得了盾尾密封系统的油脂逃逸规律,并总结了盾尾油脂的逃逸模式。研究结果表明:1)油脂逃逸速率主要受油脂锥入度和油脂压力的影响,根据油脂逃逸规律变化曲线,油脂逃逸速率可以分为不逃逸、低速逃逸、快速逃逸3个阶段。油脂不逃逸至低速逃逸的油脂压力称为油脂逃逸压力,油脂低速逃逸与快速逃逸之间的油脂压力值为油脂腔内外压差控制值;2)建立了油脂逃逸速率和工程中油脂消耗量的对应关系,结合工程中每环盾尾油脂允许消耗量可实时判断盾尾刷密封性能;3)当油脂锥入度小于286.4(1/10 mm),盾构姿态与管片姿态控制良好时(盾尾平均间隙为75 mm),在水土压力及同步注浆压力基础上最大可增加0.3 MPa的油脂压力,提出的油脂腔内外压差控制值可指导实际工程盾尾油脂压力设定最大值;4)油脂逃逸模式可划分为无逃逸、非均匀逃逸和均匀逃逸3种模式并得出其发生条件。该研究对于指导盾尾密封性的设计及施工有着基础性的意义。

关键词：盾尾刷密封系统油脂锥入度盾尾间隙油脂逃逸

盾尾密封失效诱发砂土地基盾构管片环失稳坍塌研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 264-274页

作者：钟小春余明学竺维彬米晋生黄威然钟长平河海大学土木与交通学院江苏南京210098 广州地铁集团有限公司广东广州510220 广州轨道交通建设监理有限公司广东广州510010

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载−结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏... 详细信息

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载−结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏过程及失稳坍塌的发生条件。结果表明:盾尾渗漏使盾尾壳体失去了周围地基的有效约束作用,盾尾发生前仰后俯的姿态变化,隧道结构发生横向“横鸭蛋”和纵向挠曲变形,最终导致部分管片环坍塌。盾尾下沉位移是诱发管片环失稳坍塌的主要因素,盾尾下沉导致隧道纵向变形快速发展,快于盾尾渗漏引起管片环周围地基掏空所导致的隧道纵向变形。当盾尾下沉位移大于0.50 m且掏空范围大于5环、盾尾下沉位移大于0.45 m且掏空范围大于10环、盾尾下沉位移大于0.40 m且掏空范围大于11环时,环缝最大张开量超过单根螺栓极限应力时的环缝张开量47.43 mm,部分纵向螺栓被拉断,管片外水土发生喷射,加快管片环外砂土快速流失。当盾尾下沉位移大于0.5 m且掏空范围大于9环时,环缝最大张开量超过65.2 mm,管片环椭圆率超过46.1‰,最终诱发多环管片环失稳坍塌。研究结果可为盾尾渗漏诱发的重大安全风险评判提供参考。

关键词：盾构管片环姿态突变砂土地基掏空失稳坍塌环缝张开螺栓拉断

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列车荷载作用下饱和路基翻浆冒泥特性研究

铁道工程学报 2024年第7期41卷 11-17,33页

作者：张家生贾羽丁瑜王晅闫宏业陈晓斌中南大学长沙410083 江苏海洋大学连云港222005 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

研究目的:重载列车轴重的提高增大了路基不同深度处的动应力,由此引发的翻浆冒泥等病害日益严重。本文开展精细化模型试验,针对重载列车荷载作用下饱和粉质黏土路基的翻浆冒泥特性进行研究,分析循环荷载幅值及加载频率对试样轴向应变、... 详细信息

研究目的:重载列车轴重的提高增大了路基不同深度处的动应力,由此引发的翻浆冒泥等病害日益严重。本文开展精细化模型试验,针对重载列车荷载作用下饱和粉质黏土路基的翻浆冒泥特性进行研究,分析循环荷载幅值及加载频率对试样轴向应变、超孔隙水压力及细颗粒迁移特性等性质的影响。研究结论:(1)循环荷载幅值对粉质黏土路基翻浆冒泥特性具有显著的影响,随着循环荷载幅值的增加,试样产生的轴向应变及超孔隙水压力增大,路基翻浆冒泥程度也不断增加;(2)加载频率对路基翻浆冒泥特性有一定影响,随着加载频率的增加,试样的最终轴向应变及超孔隙水压力均有所减小,试验结束后翻冒的泥浆质量减少;结合试验现象来看,加载频率的增加并不能加剧翻浆冒泥的程度,但能显著缩短翻浆冒泥发生的时间;(3)循环荷载作用下路基内部的超孔隙水压力梯度驱动路基土体细颗粒迁移,从而产生翻浆冒泥病害;(4)本研究成果可为重载铁路路基翻浆冒泥病害的整治提供参考。

关键词：重载铁路翻浆冒泥轴向应变超孔隙水压力细颗粒迁移超孔隙水压力梯度

40.5 kV及以下C-GIS真空断路器低温环境下机械操作性能的试验研究

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高压电器 2024年第8期60卷 275-281页

作者：高旻东杨士奇连进王其锦黄协平常州太平洋电力设备(集团)有限公司江苏常州213033 济南轨道交通集团有限公司济南250013 中铁建电气化局集团第一工程有限公司河南洛阳471013

40.5 kV及以下C-GIS真空断路器在低温工况下机械操作异常偶有发生,迫切需要提高低温时的机械操作可靠性。对真空断路器低温环境下机械操作性能的影响因素进行了深入分析,并通过试验的方法对低温下的机械操作性能进行了研究。试验结果表... 详细信息

40.5 kV及以下C-GIS真空断路器在低温工况下机械操作异常偶有发生,迫切需要提高低温时的机械操作可靠性。对真空断路器低温环境下机械操作性能的影响因素进行了深入分析,并通过试验的方法对低温下的机械操作性能进行了研究。试验结果表明:(1)润滑脂的粘性阻力是影响真空断路器在低温环境下操作异常的主要因素。(2)真空断路器传动链运动副选用低温润滑脂在正常环境温度以及低至-30℃时均可保证正常机械操作。真空断路器的传动链运动副优化及低温润滑脂选用提高了机械操作的稳定性和可靠性。

关键词：真空断路器低温机械操作传动链润滑脂

基于灰色关联协同效应权重配置的费用预测模型

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1309-1319页

作者：赵潞方志耕于亮张亚东邱玺睿华晨晨南京航空航天大学经济与管理学院江苏南京211106 中国航天科技集团有限公司北京100048

费用预测是复杂装备成本管理的核心内容。在同类型复杂装备仅有少量样本信息的情况下,为提高估算预测精度,解决贫信息下费用影响要素筛选困难、要素间由于协同效应导致的权重分配不合理、费用预测误差较大等问题,提出了一种基于灰色关... 详细信息

费用预测是复杂装备成本管理的核心内容。在同类型复杂装备仅有少量样本信息的情况下,为提高估算预测精度,解决贫信息下费用影响要素筛选困难、要素间由于协同效应导致的权重分配不合理、费用预测误差较大等问题,提出了一种基于灰色关联协同效应贡献度分配的要素权重配置方法。首先通过灰色关联度分析筛选相似样本及费用关键影响要素;然后,依据各要素在协同效应下对灰色关联度提高的贡献程度大小,参考Shapley值思想计算各要素的灰色比较关联重要性,以此确定权重;最后,构建相应的异阶参数灰色分数阶预测模型,对目标装备进行费用预测。通过与已有文献中的方法进行对比,结果表明所提方法有较高的预测精度且具有一定的适用性,能够挖掘小样本下费用影响要素间的潜在信息,更可以合理地分配要素权重,提高费用预测精度。

关键词：复杂装备费用协同效应 Shapley值灰色关联分析灰色分数阶GM(0,N)模型

中和过滤-缺氧反硝化-好氧硝化工艺处理电极箔生产废水

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水处理技术 2024年第4期50卷 153-156页

作者：朱洪标唐敏袁思宇程加德江苏省环境工程技术有限公司江苏南京210019 江苏省环保集团有限公司江苏南京210019

以江苏某电极箔生产企业废水处理工程为研究对象,采用“中和过滤-缺氧反硝化-好氧硝化”为主体工艺进行处理,通过工艺参数的优化调节,工程运行结果表明该工艺可有效处理电极箔生产废水,氨氮、总氮去除率可达90%、87.5%以上,对应出水低于... 详细信息

以江苏某电极箔生产企业废水处理工程为研究对象,采用“中和过滤-缺氧反硝化-好氧硝化”为主体工艺进行处理,通过工艺参数的优化调节,工程运行结果表明该工艺可有效处理电极箔生产废水,氨氮、总氮去除率可达90%、87.5%以上,对应出水低于5、25 mg/L,优于国家《电子工业水污染物排放标准》(GB 39731-2020)间接排放标准以及下游污水处理厂接管标准,直接运行成本约为3.58元/m3。

关键词：缺氧反硝化好氧硝化电极箔废水