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漂浮式风电技术现状及中国深远海风电开发前景展望

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中国海上油气 2024年第2期36卷 233-242页

作者：刘小燕韩旭亮秦梦飞中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司北京102209

随着海上风电高速发展及近海场址资源趋紧,适用于深远海域风资源利用的海上漂浮式风电成为中国海上风电未来发展方向。本文介绍国外和国内漂浮式风电发展历程与现状,详细阐述了漂浮式风电从样机示范、小型漂浮式风电场到大规模商业化开... 详细信息

随着海上风电高速发展及近海场址资源趋紧,适用于深远海域风资源利用的海上漂浮式风电成为中国海上风电未来发展方向。本文介绍国外和国内漂浮式风电发展历程与现状,详细阐述了漂浮式风电从样机示范、小型漂浮式风电场到大规模商业化开发的发展路径,分析不同漂浮式风电基础概念及其特点。剖析了中国漂浮式风电本土化发展所需要面临的技术挑战,主要包括大容量漂浮式风力发电机组、低成本漂浮式风电基础平台、新型系泊系统国产化研制、动态缆系统研制、高效建造安装施工模式和智慧运维安全保障等。针对中国独有的海洋环境、港口码头状况和风电产业链情况,提出了海上漂浮式风电研究方向和发展建议:研发设计适用于中国深远海抗台型大容量漂浮式风电,突破漂浮式风电降本平价发展瓶颈;考虑高效集约用海布局,规模化发展漂浮式风电场;强健漂浮式风电产业完整供应链,推进核心部件和设备国产化进程;创新“海上风电+”新模式新路径,探索海上风电与油气田多能互补融合发展。本文研究对海上漂浮式风电平价商业化开发和扩展海洋能源利用空间具有重要意义。

关键词：漂浮式风电深远海发展现状风电基础规模化融合发展

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基于部分域适应的旋转机械跨工况故障诊断

太阳能学报 2024年第6期45卷 479-486页

作者：马天霆孙良海韩冰史曜炜邓艾东东南大学能源与环境学院南京211189 国家能源集团太仓发电有限公司太仓215400

为解决风电机组运行工况变化导致数据分布差异且标签空间不一致场景下的诊断问题,提出一种基于融合权重领域对抗的部分域适应方法(FWDAN),用于旋转机械跨工况故障诊断。FWDAN的核心思想是在样本和类别双重层面施加训练权重,以在对抗训... 详细信息

为解决风电机组运行工况变化导致数据分布差异且标签空间不一致场景下的诊断问题,提出一种基于融合权重领域对抗的部分域适应方法(FWDAN),用于旋转机械跨工况故障诊断。FWDAN的核心思想是在样本和类别双重层面施加训练权重,以在对抗训练过程中弱化外部类样本的作用,强化对共享类样本的学习,从而促进领域间共享诊断知识的迁移和提高对目标任务的诊断性能。对于样本级权重生成,将标签信息耦合进样本数据中充分挖掘样本的特征表示,进一步根据源域和目标域数据特性差异,应用不同的统计方法生成权重用于辅助模型训练,实现促进模型积极迁移和降低负迁移风险的目的。建立在滚动轴承和齿轮箱数据集上的两个诊断案例的实验结果表明,所提方法相比其他方法具有更高的诊断准确度和更强的泛化能。

关键词：风电机组故障诊断迁移学习领域适应对抗训练

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基于数据挖掘的火电机组运行优化

电力设备管理 2024年第12期 65-67页

作者：孙伟江苏省国信集团有限公司能源部

本文提出一种基于数据挖掘的方法,通过对发电机组历史运行数据进行过滤和划分,确定稳定的运行工况,并对工况进行聚类。这使得可以从历史数据中获得不同工况下的最佳运行参数,以指导火力发电厂的优化。此方法旨在提高燃烧系统的控制水平... 详细信息

本文提出一种基于数据挖掘的方法,通过对发电机组历史运行数据进行过滤和划分,确定稳定的运行工况,并对工况进行聚类。这使得可以从历史数据中获得不同工况下的最佳运行参数,以指导火力发电厂的优化。此方法旨在提高燃烧系统的控制水平,优化发电效率,降低燃料消耗和环境影响。相比于精确的数学模型,其更适合处理火电系统的复杂性和多样性。

关键词：发电机组大数据 K-Means

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基于深度学习的转炉煤气发生量预测模型

钢铁 2024年第1期59卷 67-74页

作者：包向军陈凯郦秀萍杨筱静刘骁陈光安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243000 中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色智能化中心北京100081 钢铁研究总院有限公司北京100081

转炉煤气发生量预测为转炉炉口微差压调控、转炉煤气回收质量提升和全厂煤气平衡调度提供重要支撑。以某钢厂吹炼过程转炉煤气实际发生量数据为依据,采用深度学习方法,建立了BP神经网络、LSTM长短记忆神经网络和RBFNN径向基函数神经网络... 详细信息

转炉煤气发生量预测为转炉炉口微差压调控、转炉煤气回收质量提升和全厂煤气平衡调度提供重要支撑。以某钢厂吹炼过程转炉煤气实际发生量数据为依据,采用深度学习方法,建立了BP神经网络、LSTM长短记忆神经网络和RBFNN径向基函数神经网络3种转炉煤气发生量的预测模型,对比分析预测步数、输入样本量和隐藏单元数3个参数对预测模型精度和计算效率的影响。研究结果表明,模型的预测精度均随着预测步数的增加而减小,选择30步预测更符合钢厂的实际需求。随着样本输入量的增加,LSTM的精度无明显变化,BP的精度呈降低趋势,RBF的精度先大幅提高后缓慢降低。LSTM的预测效率无明显变化,BP大幅降低,RBF无变化。当3种模型各自在最佳样本输入量和30步预测条件下,随着隐藏单元数的增加,LSTM的精度基本不变,BP先略有升高再缓慢降低,RBF先大幅升高之后保持平稳,后面再大幅降低。LSTM的预测效率小幅降低,BP大幅降低,RBF保持不变。最终,在30步预测的条件下,LSTM、BP、RBF 3种模型的最佳参数条件为,LSTM样本输入量为125,隐藏单元数为135,此时均方根误差ERMS最小为13.38,训练时长为4.7min;BP样本输入量为50,隐藏单元数为60,此时ERMS最小为31.46,训练时长为16.8min;RBF样本输入量为210,隐藏单元数为210,此时ERMS最小为2.07,训练时长为1.2min,与实际数据相比,RBF预测效果最好。采用转炉煤气发生量预测结果调控风机的转速,可以使炉口微差压保持在更稳定的状态,减少吸风量,提高回收煤气热值。

关键词：吹炼过程转炉煤气发生量预测深度学习模型对比分析

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基于柜位预测的转炉煤气热值优化模型

钢铁 2024年第3期59卷 197-206页

作者：陈光胡鹏包向军郦秀萍刘骁张璐安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243000 中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色智能化中心北京100081 钢铁研究总院有限公司北京100081

转炉煤气是转炉冶炼时产出的重要能源介质,提升转炉煤气热值对用户使用及平衡调度等有着重要意义。目前大多数研究都针对提升回收煤气量,而对通过调控提升煤气回收质量研究未见报道。为了在柜位回收限度内提升转炉煤气的回收质量,增加... 详细信息

转炉煤气是转炉冶炼时产出的重要能源介质,提升转炉煤气热值对用户使用及平衡调度等有着重要意义。目前大多数研究都针对提升回收煤气量,而对通过调控提升煤气回收质量研究未见报道。为了在柜位回收限度内提升转炉煤气的回收质量,增加转炉煤气余热余能回收效率,结合柜位预测调控起止回收时刻,建立了转炉煤气热值优化模型。通过煤气发生量与煤气消耗量的特征分析,依据吹炼计划建立碳平衡进而开发煤气平均发生流量预测模型,与实际生产数据相比,模型精度达96%。使用Sarima模型对历史数据训练并开发煤气消耗量预测模型,模型精度达97%,结合上述模型根据吹炼开始时初始柜位建立了煤气柜位预测模型,预测吹炼周期柜位变化规律,模型精度达95%。根据历史数据拟合出CO体积分数特征曲线,方差为0.95以上。利用非线性规划优化算法,以回收煤气热值为优化目标,柜容和起止回收CO体积分数为约束条件,开发出转炉煤气起止回收时刻调控模型并编程求解得到了优化方案,提升了转炉煤气回收热值,以某钢单炉调控结果为例,调控前后回收煤气热值从6278.3 kJ/m^(3)提高到6654.6 kJ/m^(3),并降低了高热值煤气放散。通过和大量现场数据对比,平均回收煤气热值提高5%,该建模过程为转炉煤气热值提升提供了有效的优化方法。

关键词：转炉煤气热值柜位预测非线性规划 CO体积分数优化模型

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中国海上风电平台通达与登乘技术现状与展望

油气储运 2024年

作者：喻西崇尚景宏刘超吴雨霏王云鹏中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司

【目的】海上风电平台大都采用无人平台，运行环境复杂、可达性差、出海窗口期短等因素而导致运维成本高昂，因而运维人员与物资在船舶与风机之间的安全、快速转移成为海上风电运维迫切需要解决的问题。【方法】结合中国海上风电场的实... 详细信息

【目的】海上风电平台大都采用无人平台，运行环境复杂、可达性差、出海窗口期短等因素而导致运维成本高昂，因而运维人员与物资在船舶与风机之间的安全、快速转移成为海上风电运维迫切需要解决的问题。【方法】结合中国海上风电场的实际情况，分别对单体船、双体船、三体船、小水线面船、运维母船5种常用的海上风电运维船舶的特点进行梳理，进而全面分析了不带运动补偿系统的登靠技术、带波浪运动补偿系统的登靠技术以及直升机登靠风机平台等海上风电平台登乘技术现状、特点及影响因素。【结果】以南海某远海风电场为例，对双体船、运维母船以及在换流站旁新增一座固定式生活支持平台3种通达运维方案进行对比分析，综合考虑可达性及成本费用，推荐采用换流站旁新增一座固定式生活支持平台、风电场内人员采用转运船转运的运维通达方案。【结论】基于海上风电发展的迫切需求及现代科学技术的发展趋势，提出了深远海浮式风电场登乘与通达性技术及装备、海上风电智能化与智慧运维技术与装备、重型无人机与载入飞行器登靠与通达技术及装备以及海上风电登乘与通达技术标准4个未来重点攻关方向，并基于当前垂直起降飞行器（eVTOL）的技术优势，建议开展eVTOL在海上风电场登乘与运维的示范应用，以推动海上风电全产业链高质量发展。

关键词：海上风电登乘可达性智慧运维重型无人机载入飞行器

低热值高炉煤气CCPP机组煤气压缩机入口流量低故障的分析及处理

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山西冶金 2024年第5期47卷 221-223页

作者：梁飞李金叶王恒首钢京唐钢铁联合有限责任公司能源与环境部河北唐山063200

通过分析低热值高炉煤气CCPP机组煤气压缩机入口流量低报警现象,结合理论计算总结出不同状况触发报警的原因。并发现在煤气品质下降阶段,入口流量低报警的主要故障点,提出了对应的解决办法,避免机组负荷快减。

关键词： CCPP 煤气压缩机入口流量报警负荷快减

致密气油水共存条件下L360N管线钢的微生物腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第12期53卷 135-146页

作者：王彦然孙洪亮卫国锋唐永帆郑荣军莫林郑强中国石油西南油气田分公司天然气研究院成都610213 中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油西南油气田分公司川中油气矿四川遂宁629000

目的通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIC)行为,探究凝析油对MIC行为的影响。方法模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MP... 详细信息

目的通过实验模拟L360N管线钢在致密气油水共存条件下的微生物腐蚀(MIC)行为,探究凝析油对MIC行为的影响。方法模拟6组凝析油体积占比不同的腐蚀环境,结合失重测试和电化学实验分析了凝析油对腐蚀速率的影响规律。通过最大可能计数法(MPN法)计数试片表面的细菌固着量。采用激光显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、光电子能谱仪(XPS)表征分析腐蚀形态和产物形貌、成分。结果凝析油溶于水中会直接影响微生物腐蚀行为。水中存在的凝析油可显著降低L360N管线钢的均匀腐蚀速率,但不同条件下浸泡的试片表面均有明显的点蚀。所有试片表面的细菌固着量都不低于10^(4)cells/cm^(2),且都有生物膜形成,主要化学成分是Fe_(2)O_(3)和FeS。另外,在高凝析油体积占比条件下,膜内的硫化物更倾向于局部沉积,使得生物膜结构更加不均匀。电化学测试表明,随着时间的延长,各条件下的电荷转移电阻(R_(ct))和腐蚀电流密度(J_(corr))都变化至相近水平,凝析油含量升高不能长期抑制膜下固着菌的代谢活性。结论L360N管线钢在不同凝析油体积占比的油水介质中均有MIC发生。其原因在于凝析油含量升高不能完全抑制生物膜的形成,还促使生物膜结构更加不均匀,为固着菌代谢提供了适宜的环境,有利于点蚀的发生。

关键词：微生物腐蚀致密气凝析油生物膜点蚀

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铁矿烧结系统漏风治理技术及评估综述

中国冶金 2024年第1期34卷 1-9,26页

作者：周明顺田勇赵东明蒋益卢兴福赵鸿波贾福智柳明旭海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114009 鞍钢股份有限公司辽宁鞍山114006 鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司炼铁部辽宁营口115014 中冶长天国际工程有限责任公司湖南长沙410205 本钢板材股份有限公司研发院辽宁本溪117000

在“以风为纲”的铁矿烧结过程中,漏风对烧结生产带来严重的不利影响,如增大主抽风机的功耗、降低烧结生产质量和产量、加速设备失效、加大环保治理难度等。从分析烧结机漏风的部位出发,介绍了烧结机漏风率测定方法,指出应将静态流量法... 详细信息

在“以风为纲”的铁矿烧结过程中,漏风对烧结生产带来严重的不利影响,如增大主抽风机的功耗、降低烧结生产质量和产量、加速设备失效、加大环保治理难度等。从分析烧结机漏风的部位出发,介绍了烧结机漏风率测定方法,指出应将静态流量法和烟气成分分析法相结合来综合评估烧结系统的漏风率;综合整理和分析了烧结机漏风治理关键技术,重点分析了以负压吸附式端部密封技术为代表的烧结机综合密封技术;总结归纳了国内外钢铁企业针对烧结机漏风所采取的有效措施及效果,为烧结机漏风治理提供参考和借鉴。

关键词：烧结漏风率漏风治理密封漏风检测