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超声速流动中功能梯度曲壁板的热气动弹性颤振机理

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航空动力学报 2018年第8期33卷 1905-1915页

作者：李凯伦张家忠王赵波西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安热工研究院有限公司锅炉设备及环保事业部西安710032

对高超声速环境中功能梯度曲壁板的热气动弹性颤振机理及分岔特性进行了研究。分别采用活塞理论和Eckert参考焓方法模拟气动力以及气动加热效应,在求解板内二维热传导方程以及考虑温升对材料物性影响的基础上,建立了一个气动加热-气动... 详细信息

对高超声速环境中功能梯度曲壁板的热气动弹性颤振机理及分岔特性进行了研究。分别采用活塞理论和Eckert参考焓方法模拟气动力以及气动加热效应,在求解板内二维热传导方程以及考虑温升对材料物性影响的基础上,建立了一个气动加热-气动弹性双向耦合的功能梯度曲壁板的热气动弹性颤振模型。采用有限元方法对曲壁板控制方程进行了数值模拟,着重分析了不同拱高下曲壁板的分岔行为,探讨了拱高变化对曲壁板分岔图的影响,发现了曲壁板颤振三种典型的颤振行为,即:热屈曲、混沌以及规则振动。对初始拱高板厚比为1时,曲壁板的两种规则振动行为进行对比发现,随着马赫数的增大,气动加热效应所引起的热内力会使曲壁板的规则振动更加复杂,同时振动的主振型及频率均会发生变化。

关键词：功能梯度材料壁板颤振热气动弹性分岔气动加热

基于SOEC-OEC双工艺耦合的火电机组全容量长寿命调峰技术研究

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热力发电 2024年第4期53卷 125-132页

作者：王林高景辉何信林刘晓莎胡平邓春西安热工研究院有限公司陕西西安710054 陕西工业职业技术学院陕西咸阳712000 咸阳市新能源及微电网重点实验室陕西咸阳712000 中国石油大学(北京) 北京102249

现有火电灵活性改造方案难以消除频繁快速变负荷所带来的热力系统寿命折损与机组安全运行风险,为保障火电机组参与电网调峰的安全性、经济性与健康性,提出并构建了基于固体氧化物电解槽(SOEC)制氢技术与燃烧器局部富氧燃烧(OEC)技术相... 详细信息

现有火电灵活性改造方案难以消除频繁快速变负荷所带来的热力系统寿命折损与机组安全运行风险,为保障火电机组参与电网调峰的安全性、经济性与健康性,提出并构建了基于固体氧化物电解槽(SOEC)制氢技术与燃烧器局部富氧燃烧(OEC)技术相耦合的火电机组全容量长寿命调峰技术方案。以某超超临界1 000 MW二次再热机组为计算示例,对SOEC-OEC系统参与70%~100%的电网深度调峰进行了能效计算,并与常规碱性水电解制氢(ALK)系统进行了比较。计算结果表明,SOEC-OEC技术方案中抽汽电解制氢系统的能效高达49.86%,相比ALK系统提高约26.40%;富氧助燃系统最大可减少锅炉排烟量达23.7%,降低机组供电煤耗2.83 g/(kW·h),减少碳排放约2.82 t/h。此外,SOEC-OEC系统还可为机组带来超额的调峰补贴收益、氢气售卖收益、富氧节煤降碳收益以及设备延寿延保收益等,充分保障了火电调峰过程的经济高效、安全环保。

关键词：火电调峰 SOEC OEC 经济性健康性

1000 MW超超临界机组精处理系统改造及智能化升级

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能源科技 2024年第1期22卷 56-60页

作者：钱陈虎拓凯陈明刘天涯雷俊茹田文华国能朗新明环保科技有限公司南京分公司江苏南京210019 西安热工研究院有限公司陕西西安710054 国家能源集团泰州发电有限公司江苏泰州225327

某电厂2×1000 MW超超临界机组锅炉给水采用加氧处理(OT),利用西安热工研究院“火电厂高速混床运行性能诊断及优化专家系统”对精处理高速混床和再生系统进行诊断,发现运行末期泄漏离子、再生系统缺乏智能监控装置及再生酸碱用量大等问... 详细信息

某电厂2×1000 MW超超临界机组锅炉给水采用加氧处理(OT),利用西安热工研究院“火电厂高速混床运行性能诊断及优化专家系统”对精处理高速混床和再生系统进行诊断,发现运行末期泄漏离子、再生系统缺乏智能监控装置及再生酸碱用量大等问题。应用树脂输送图像智能识别及控制仪(IRIC)和双层多孔板布水装置改造后,树脂体外再生过程实现了智能控制,树脂输送终点识别准确率100%;高速混床平均周期制水量增幅108%,出水Na^(+)和Cl^(-)含量均优于《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》(GB/T 12145—2016)要求,经济效益和安全效益显著。

关键词：超超临界直流锅炉机组高速混床再生系统智能升级运行优化

采用近似边界求解壁板颤振的CBS有限元算法

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航空动力学报 2015年第12期30卷 2848-2856页

作者：李凯伦魏云张玫琳张家忠西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安热工研究院有限公司锅炉设备及环保事业部西安710032 中国电力建设集团有限公司河南省电力勘测设计院郑州450007

为了简化Euler方程求解壁板颤振问题,将近似边界条件成功地推广到CBS(characteristicbased split)有限元方法求解壁板颤振领域,把运动壁面的影响转化为Euler方程的边界条件,避免了对动网格的处理.通过对近似边界方法、动网格方法以及3... 详细信息

为了简化Euler方程求解壁板颤振问题,将近似边界条件成功地推广到CBS(characteristicbased split)有限元方法求解壁板颤振领域,把运动壁面的影响转化为Euler方程的边界条件,避免了对动网格的处理.通过对近似边界方法、动网格方法以及3阶活塞理论的数值模拟结果进行对比发现:首先,加载近似边界的CBS有限元方法操作非常简便,且模拟结果与动网格方法完全吻合;其次,Euler方程可以准确捕捉到壁板前后两端不光滑尖点所引起的压力突跳,而3阶活塞理论则无法做到;最后,采用近似边界的CBS有限元方法在求解无黏可压缩流动中细长体小变形的流-固耦合问题上具有潜力和优势.

关键词：壁板颤振流固耦合 CBS有限元算法近似边界条件动网格

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“高比例燃烧高碱煤技术”专题特约主编寄语

热力发电 2024年第1期53卷 I0001-I0002页

作者：黄斌张海房凡中国华能集团有限公司科技部创新处中国华能集团有限公司高效灵活煤电及CCUS全国重点实验室清华大学能源与动力工程系清华大学热能工程研究所西安热工研究院有限公司锅炉设备及环保事业部

新疆煤炭储量大、易开采、热值高、硫/灰分低,在国家能源和电力供应体系中发挥着重要作用。但新疆煤中高碱煤占比大,容易导致电站锅炉受热面沾污、结渣等问题,由于新疆距其他低碱煤产区较远,运输成本高,通过大规模地掺烧低碱煤解决该问... 详细信息

新疆煤炭储量大、易开采、热值高、硫/灰分低,在国家能源和电力供应体系中发挥着重要作用。但新疆煤中高碱煤占比大,容易导致电站锅炉受热面沾污、结渣等问题,由于新疆距其他低碱煤产区较远,运输成本高,通过大规模地掺烧低碱煤解决该问题,会严重丧失经济性。因此,开发高比例燃烧高碱煤、甚至全烧高碱煤技术,力求高碱煤的就地转化,是实现其大规模、经济利用的关键。

关键词：运输成本煤炭储量高碱煤低碱电站锅炉新疆煤就地转化经济性

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燃煤电厂超低排放除尘系统节能优化试验

热力发电 2018年第3期47卷 109-114页

作者：王赵国张超李东阳白永岗陈建英西安热工研究院有限公司陕西西安710054 西安西热锅炉环保工程有限公司陕西西安710054

在国内大部分燃煤电厂已完成超低排放改造的新形势下,环保设备运行能耗偏高,运行调整方式不灵活等问题凸显,节能降耗成为今后一段时间燃煤机组的研究热点。本文通过对电除尘器进行能耗分析,提出了一系列节能优化运行措施,并对某燃煤电... 详细信息

在国内大部分燃煤电厂已完成超低排放改造的新形势下,环保设备运行能耗偏高,运行调整方式不灵活等问题凸显,节能降耗成为今后一段时间燃煤机组的研究热点。本文通过对电除尘器进行能耗分析,提出了一系列节能优化运行措施,并对某燃煤电厂超超临界680 MW机组电除尘系统进行节能优化试验,节能优化实施后整个电除尘系统厂用电率从0.378%降至0.256%,节电率达到32.32%,而烟尘排放质量浓度仅从1.62 mg/m3增至3.17 mg/m3,在实现该机组烟尘稳定超低排放的同时,降低了运行能耗。该试验结果可为其他机组的节能优化运行提供了参考。

关键词：燃煤电厂超低排放节能降耗电除尘系统烟尘节能优化

5 MW级超临界二氧化碳锅炉吹管方案比较分析

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热力发电 2022年第6期51卷 43-49页

作者：王林白文刚李红智刘岗宋晓辉高景辉王红雨孟颖琪西安热工研究院有限公司陕西西安710054

为探索适用于超临界二氧化碳(S-CO_(2))锅炉的吹管工艺,以西安热工研究院有限公司5 MW级S-CO_(2)循环发电试验机组为研究对象,结合主辅机设备特性提出了开放式CO_(2)吹扫、封闭式CO_(2)吹扫以及用空气、水蒸气等介质进行替换的开放式吹... 详细信息

为探索适用于超临界二氧化碳(S-CO_(2))锅炉的吹管工艺,以西安热工研究院有限公司5 MW级S-CO_(2)循环发电试验机组为研究对象,结合主辅机设备特性提出了开放式CO_(2)吹扫、封闭式CO_(2)吹扫以及用空气、水蒸气等介质进行替换的开放式吹扫共4个技术方案,从经济性、环保性、有效性、安全性等方面对上述方案进行了分析比较。结果表明:开放式CO_(2)吹扫方案成本高昂不环保,开放式空气吹扫方案气体动量远远达不到吹管质量要求,2个方案均不具有现实可行性;封闭式CO_(2)吹扫方案系统简单,操作便捷,但滤网需反复清理、更换费工费时,同时造成大量碳排放,若能搭配高效的化学清洗,则工期将大大缩短;开放式水蒸气吹扫工艺成熟,质量可靠,但变换水工质后加装临吹系统投资较大。考虑到未来S-CO_(2)锅炉有可能在设计阶段即考虑进水排水装置,将会使部分改造项变为标配项,则开放式水蒸气吹扫方案的成本有望显著降低。因此,综合来看,封闭式CO_(2)吹扫、开放式水蒸气吹扫方案具有较高的现实可行性,结合高效化学清洗的封闭式CO_(2)吹扫方案能减少滤网更换次数,具有更好的综合应用前景。

关键词： 5MW 超临界二氧化碳吹管方案比较分析

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火电站智能化现状及展望

热力发电 2019年第9期48卷 1-8页

作者：杨新民曾卫东肖勇西安热工研究院有限公司

采用人工智能技术来提高火电站的安全性、经济性和环保性已成为行业研究和应用热点。本文在总结人工智能技术在火电站设备层、控制层及管理层研究应用及智能电站建设现状基础上,对应用过程中遇到的主要问题进行了说明,如系统架构缺陷、... 详细信息

采用人工智能技术来提高火电站的安全性、经济性和环保性已成为行业研究和应用热点。本文在总结人工智能技术在火电站设备层、控制层及管理层研究应用及智能电站建设现状基础上,对应用过程中遇到的主要问题进行了说明,如系统架构缺陷、感知设备缺失、数据共享困难以及认知差异和标准规范缺失等。提出了火电站在向智能化发展过程中,在平台的开发完善、燃料管理、主动安全、设备故障预警、锅炉燃烧控制、网源互动灵活性控制、机器人巡检、设备检测、竞价决策支持、信息和功能安全、集团级数据平台等方面的应加强研究和应用。

关键词：火电站智能化发电智能控制智能算法自动控制发展展望

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石子煤气力输送系统阻力特性研究

中国电力 2011年第1期44卷 65-69页

作者：时勇强赵卫东晋中华杨培军敬小磊丁为平西安热工研究院有限公司锅炉系统及设备技术部陕西西安710032 江苏中能电力设备有限公司江苏扬中212200

通过搭建石子煤气力输送系统中试试验台,研究了纯通风条件下,输送系统管路上的静压和气流速度分布特征,得到了纯通风条件下输送系统的沿程阻力系数和局部阻力系数;进一步探讨了筛分后不同粒径石子煤颗粒的沿程阻力和局部阻力特性,并对... 详细信息

通过搭建石子煤气力输送系统中试试验台,研究了纯通风条件下,输送系统管路上的静压和气流速度分布特征,得到了纯通风条件下输送系统的沿程阻力系数和局部阻力系数;进一步探讨了筛分后不同粒径石子煤颗粒的沿程阻力和局部阻力特性,并对未经筛分的石子煤原料进行了阻力特性研究。结果表明:该系统可成功输送电厂磨煤机排放的石子煤颗粒;随石子煤粒径增大,沿程阻力系数和局部阻力系数有所增加;随石子煤质量浓度增加,各粒径石子煤的沿程阻力系数和局部阻力系数均呈上升趋势;混合粒径石子煤颗粒的斜坡段阻力系数稍高于直管段摩擦阻力系数,局部阻力系数则远高于前二者。

关键词：石子煤气力输送中试系统阻力特性