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煤矸石浆体充填技术应用与展望

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 93-104页

作者：朱磊古文哲袁超峰刘成勇潘浩宋天奇盛奉天中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 中煤(鄂尔多斯市)能源科技有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017000

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标... 详细信息

为实现煤矸石原位、绿色和规模化处置,煤矸石浆体充填技术作为新兴充填技术近年来得到了快速发展与应用。论文系统回顾和总结了煤矸石浆体充填技术框架提出、浆体充填理论体系形成、工程示范应用及技术迭代创新等不同阶段下浆体充填标志性成果与关键工艺技术,形成了高位注浆、低位灌浆和邻位注浆3种充填方式,建立了煤矸石浆体采空区垮落带流动的“介入理论”和浆体管道输送的“三度一场”理论,成功开展了国内外首套煤矸石井下浆体充填和地面制浆+井下邻位注浆充填示范工程;阐述了煤矸石浆体充填技术体系,围绕煤矸石浆体充填过程中的煤矸石破碎、成品矸石粉料加水制浆、制备浆体泵送和井下目标区域充填等工艺流程,探讨了煤矸石高效分级破碎、浆体精准制备、浆体管道输送和末端充填等关键技术核心问题,分析了破碎设备、筛分设备、计量设备、搅拌设备和泵送设备等关键设备技术原理与应用场景;以张家峁煤矿小空间、多设备、高能力的煤矸石浆体充填需求为工程背景,创新研发设计了煤矸石浆体充填地面制浆、管道输送、井下充填和智能控制等不同系统的布置,年充填矸石量可达55.4万t,形成了煤矸石浆体充填工程示范,实现了矿井矸石零排放和绿色处置,树立了良好的地区示范效应;未来煤矸石浆体充填技术将围绕设备小型轻量化、系统高度集成化、技术迭代创新化等方向进一步研究发展,为构建煤矿绿色开采技术体系、实现国家“双碳”目标提供技术支撑。

关键词：煤矸石浆体充填煤矸石高级分级破碎绿色开采 “双碳”目标

海岛多能源微网故障免疫及谐波滤除的隔离变压器方案

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西安交通大学学报 2024年第3期58卷 212-222页

作者：黄俊翰尹建华马立红赵进全和少寅陈鹏宇刘峰华施金志西安交通大学电气工程学院西安718000 南方电网科学研究院广州510080 南方电网海南电网有限责任公司海口570203

为解决某海岛微网系统面临的多能源发电单元易受外部故障解列及3倍次谐波自由传递导致系统电能质量低下等问题,提出一种综合电站出口增设隔离变压器的一次系统改进方案。基于该海岛微网的多能源结构、海岛环境、高可靠性要求等特殊应用... 详细信息

为解决某海岛微网系统面临的多能源发电单元易受外部故障解列及3倍次谐波自由传递导致系统电能质量低下等问题,提出一种综合电站出口增设隔离变压器的一次系统改进方案。基于该海岛微网的多能源结构、海岛环境、高可靠性要求等特殊应用场景,阐述隔离变压器方案,验证同步机组励磁系统缺陷及新能源发电单元导致的谐波来源;配合应用虚拟同步发电机的光伏蓄电池支路,通过系统故障电压支撑能力、三相/零序不平衡度及谐波畸变率量化隔离变压器方案,对发电单元隔离保护及系统电能质量的提升效果有促进作用。经电磁暂态平台PSCAD验证,新方案使发电单元免疫外部故障零序冲击,综合电站出口处电压支撑能力提高了52.44%,畸变度降低了78.04%,基本完全滤除占比14.33%的励磁缺陷谐波电流,具备传统滤波器方案不具备的故障免疫及谐振过电压抑制作用,为海岛多能互补电网工程建设提供参考性方案。

关键词：隔离变压器海岛多能源微网虚拟同步发电机故障解裂励磁模型

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基于云平台的煤矿数据中心研究与应用

热力发电 2024年第2期53卷 153-161页

作者：刘聪睿赵晋松王涛赵耀忠刘跃顾永全吴涛西安热工研究院有限公司陕西西安710054 华能伊敏煤电有限责任公司内蒙古呼伦贝尔021130

随着智能化矿山建设的逐步推进,应用系统数量逐渐增加,数据不能够完全统一、系统缺乏统筹管理、功能重复建设等问题逐渐凸显。为此,以伊敏露天煤矿数据中心为例,详细分析了煤矿数据中心的总体架构,结合工业私有云开发平台及大数据技术... 详细信息

随着智能化矿山建设的逐步推进,应用系统数量逐渐增加,数据不能够完全统一、系统缺乏统筹管理、功能重复建设等问题逐渐凸显。为此,以伊敏露天煤矿数据中心为例,详细分析了煤矿数据中心的总体架构,结合工业私有云开发平台及大数据技术建立了开放式、持续集成和部署、支持高负载弹性伸缩、满足智能化露天煤矿管理理念的数据中心,基于数据中心多源数据存储架构解决了矿山领域数据采集难、数据无法统一存储、业务系统孤岛和采地测专业无法及时便捷共享数据等问题,同时综合利用已有设备及其采集的系统数据,采用数据共享和计算分析工具实现生产情况和设备状态的实时掌控,提升了管理决策能力和手段。

关键词：露天煤矿数据中心容器平台数据采集数据分析

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MCrAlY涂层的研究进展

表面技术 2024年第7期53卷 31-39页

作者：门引妮李进卢金文徐研郭阳阳西安瑞鑫科金属材料有限责任公司西安710016

随着发动机的服役温度日益升高,工作环境日益恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。如何在低成本下制备保护性能好的高温防护涂层,是当前国内外研究的重点。MCrAlY包覆涂层可分为NiCrAlY涂层、CoCrAlY涂层和NiC... 详细信息

随着发动机的服役温度日益升高,工作环境日益恶劣,涡轮叶片极易在高温环境中氧化,大大降低了叶片的使用寿命。如何在低成本下制备保护性能好的高温防护涂层,是当前国内外研究的重点。MCrAlY包覆涂层可分为NiCrAlY涂层、CoCrAlY涂层和NiCoCrAlY涂层,这3类涂层的抗氧化性能和抗腐蚀性能较好,又有很好的塑韧性和抗热疲劳性能,因此可作为涂层或热障涂层的黏结层材料。综述了涂层中主要元素(Al、Cr、Co、Y)、掺杂合金元素(Ta、Re、Si、Pt)、涂层制备工艺和预处理工艺对MCrAlY涂层性能的研究进展。结果表明,可以通过调节MCrAlY涂层的成分来实现涂层性能的调控。向MCrAlY涂层中掺入Si、Ta和Re等活性元素,可显著提高涂层的抗高温氧化性能,以进一步提高发动机的工作效率和满足高温的工作环境需求。总结了采用细化涂层晶粒、掺杂纳米颗粒和制备梯度复合涂层等方法来提高MCrAlY涂层的抗氧化性能和抗腐蚀性能的研究现状,对MCrAlY涂层的发展趋势进行了展望。

关键词： MCrAlY涂层活性元素制备工艺抗氧化性能抗腐蚀性能

计及转化效率的电化学储能电站日运行策略研究

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太阳能学报 2024年第5期45卷 198-205页

作者：张浚坤雷二涛韩蓉李盈金莉马凯广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510000 西安交通大学电气工程学院西安710049 特变电工衡阳变压器有限公司衡阳421000

电化学储能电站日运行效率和运行策略直接影响其经济性和调峰性能指标。首先,分析储能电池充放电过程,并建立基于日负荷曲线的效能转化模型,以适应单日运行条件的储能电站运行分析;然后,根据能耗模型给出一种储能电站充放电优化运行策略... 详细信息

电化学储能电站日运行效率和运行策略直接影响其经济性和调峰性能指标。首先,分析储能电池充放电过程,并建立基于日负荷曲线的效能转化模型,以适应单日运行条件的储能电站运行分析;然后,根据能耗模型给出一种储能电站充放电优化运行策略,并对经济效益和调峰性能展开分析,提出一种基于遗传算法的电化学储能电站多目标优化快速计算方法。最后,以南方某地区储能电站为例对所提优化策略进行验证,结果表明所提电化学储能电站的运行策略具有良好的技术经济性和调峰效果。

关键词：电池储能控制策略能量管理优化

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高阶微穿孔型超材料低频宽带吸声机理

西安交通大学学报 2024年第4期58卷 192-199,220页

作者：郭梦媛刘崇锐苏文斌范圣平西安交通大学机械工程学院西安710049 广东电网有限责任公司电力科学研究院广州510080

针对现有低频噪声控制的迫切需要,提出了一种高阶微穿孔型超材料结构,解释了其低频宽带吸声机理,并设计了新型的高阶微穿孔型低频宽带吸声超材料,在300~3 000 Hz的频率范围内表现出连续优异的吸声特性。设计了单个单元的吸声结构,通过... 详细信息

针对现有低频噪声控制的迫切需要,提出了一种高阶微穿孔型超材料结构,解释了其低频宽带吸声机理,并设计了新型的高阶微穿孔型低频宽带吸声超材料,在300~3 000 Hz的频率范围内表现出连续优异的吸声特性。设计了单个单元的吸声结构,通过在传统的微穿孔超材料内部增加穿孔板的方式,激发高阶特性,对比发现,高阶微穿孔型超材料实现了对高阶峰值的灵活调整。使用理论公式和有限元仿真,建立单元结构的计算模型计算单元的吸声系数,对结构进行吸声机理分析,同时分析了典型结构参数对于吸声特性的影响规律;在此基础上,通过单元间的严格耦合,设计了一种9单元宽带吸声结构,并进行实验验证。实验结果表明,该材料总体厚度为106.1 mm,在300~3 000 Hz的频率范围内获得了连续优异的带宽,平均吸声系数达到90%以上。该结构具有亚波长厚度的低频宽带吸声特性,在汽车、飞机、轮船等噪声环境中,具有广阔的减震降噪的工程应用前景。

关键词：声学超材料低频宽带吸声微穿孔板折叠背腔

1-苯基-3-(1-环己胺)-丙烯Schiff碱缓蚀剂在盐酸溶液中对J55钢的缓蚀效果

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油田化学 2024年第2期41卷 315-321页

作者：方晓君卜晓阳陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065

为改善酸化压裂施工造成的腐蚀问题,以肉桂醛和环己胺为原料合成了Schiff碱酸化缓蚀剂1-苯基-3-(1-环己胺)-丙烯(PCP),通过红外光谱和气相色谱-质谱联用对其结构进行表征,并采用失重法、电化学(极化曲线、阻抗谱、噪声)及分子动力学模... 详细信息

为改善酸化压裂施工造成的腐蚀问题,以肉桂醛和环己胺为原料合成了Schiff碱酸化缓蚀剂1-苯基-3-(1-环己胺)-丙烯(PCP),通过红外光谱和气相色谱-质谱联用对其结构进行表征,并采用失重法、电化学(极化曲线、阻抗谱、噪声)及分子动力学模拟等方法评价了PCP的缓蚀效果。结果表明,合成产物即为目标产物PCP。在15%HCl、90℃的条件下,随着PCP浓度增加,J55钢的失重腐蚀速率及腐蚀电流密度显著减小,缓释率逐渐增大。不同PCP加量下的缓释率均可达到99%以上,缓蚀效果较好。在PCP加量达到0.15%时,腐蚀速率及缓释率随着缓蚀剂浓度的增加整体变化不大,即缓蚀剂在J55钢表面的吸附浓度已达到临界胶束浓度,吸附量不再发生变化。PCP同时抑制了阴极析氢和阳极溶解反应,为混合型缓蚀剂。随着PCP浓度的增加,容抗弧半径、极化电阻及噪声电阻由小到大的排序均为:空白﹤0.05%﹤0.10%﹤0.15%﹤0.20%;低频的白噪声水平在电流PSD图中随着PCP浓度的增加而减小,即J55钢的腐蚀速率不断减小,与失重法及极化曲线反应的规律一致。当PCP分子与金属发生吸附并达到平衡时,整个缓蚀剂分子处于同一平面,平行吸附在J55钢表面,达到完全覆盖,从而有效减缓了腐蚀介质的侵入。

关键词： Schiff碱缓蚀剂金属腐蚀失重法电化学分子动力学

CO_(2)驱油井伴生气处理工艺的关键物性参数研究

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石油化工 2024年第1期53卷 56-62页

作者：孙晓张春威刘瑛梁全胜康宇龙刘文强陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710065

基于某CO_(2)驱油区井口伴生气的长期检测数据,对伴生气组分分布规律进行分析。研究了在CO_(2)逐步见气过程中伴生气相图的偏移规律及热值变化规律,模拟计算了伴生气短距离管输的沿程压力、温度和密度,并研究了关键管输工艺参数随CO_(2... 详细信息

基于某CO_(2)驱油区井口伴生气的长期检测数据,对伴生气组分分布规律进行分析。研究了在CO_(2)逐步见气过程中伴生气相图的偏移规律及热值变化规律,模拟计算了伴生气短距离管输的沿程压力、温度和密度,并研究了关键管输工艺参数随CO_(2)含量变化的规律。实验结果表明,伴生气气液两相区随CO_(2)含量的增加逐渐减小;当伴生气中CO_(2)含量低于40%(x)时可用于站场供热和发电;含CO_(2)伴生气的注入压力需达到10MPa,可避免伴生气进入气液两相区;伴生气短距离管输时,CO_(2)含量的增加可引起伴生气输送沿程压差降低、温差和密度增加,且组分较轻时CO_(2)含量影响较大。

关键词：油田伴生气相图分析热值管输工艺

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民用飞机应急场景分析与建模方法

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 839-849页

作者：江雨航郭泰宫綦任文明宋涛钱馨中国航空综合技术研究所北京100028 中航西飞民用飞机有限责任公司西安710089

按照基于场景的民用飞机系统工程正向研制过程,为确保在飞机研制早期需求捕获与功能分析的完整性,针对应急场景开展识别、分析与建模方法研究。分析在飞机研制早期考虑应急场景的必要性,给出应急场景的定义和范围;针对民用飞机不同运行... 详细信息

按照基于场景的民用飞机系统工程正向研制过程,为确保在飞机研制早期需求捕获与功能分析的完整性,针对应急场景开展识别、分析与建模方法研究。分析在飞机研制早期考虑应急场景的必要性,给出应急场景的定义和范围;针对民用飞机不同运行阶段,开展基于外部风险事件的应急场景识别,给出不同阶段的外部风险事件,并按照外部风险事件在不同阶段的演化结果给出相应的应急场景清单;研究形成一种基于DoDAF的应急场景建模方法,选取典型应急场景,形成应急场景建模的典型案例。通过对民用飞机应急场景分析与建模方法研究,形成可参考的外部风险清单和应急场景清单,同时形成面向应急场景的建模技术途径,为面向安全保证、基于应急场景的需求捕获与初步机组应急操作程序定义奠定基础。

关键词：民用飞机风险事件应急场景需求捕获建模