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南方能源建设
南方电网数字传媒科技有限公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
南方能源建设

南方电网数字传媒科技有限公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司

季刊

2095-8676

南方能源建设/Journal Energy Construction
正式出版
收录年代

    基于智能控制的燃煤锅炉灵活调峰技术

    宋民航杨宏燕
    1-17页
    查看更多>>摘要：[目的]随着对火电机组灵活调峰的需求骤增及信息技术的飞速发展,火电企业正由传统运行及管理模式,向更加清洁、高效、可靠的数字化及智能化方向发展,如何提高燃煤机组灵活调峰过程中的智能化、精准化及可靠性,已成为行业内人员所关注的重点问题.[方法]文章针对深度调峰的背景需求,对燃煤锅炉灵活调峰中的典型问题进行总结,分析了应用于锅炉的控制理论整体发展状况.基于此,分别从锅炉燃烧性能优化控制、宽负荷脱硝精准控制、锅炉运行能效控制、主辅机设备监测及诊断等4个方面对基于智能控制的燃煤锅炉灵活调峰算法模型及应用进行了综合分析.[结果]在此基础上,详细探讨了智能控制理论及模型在燃煤锅炉灵活调峰中的研究进展及应用效果.[结论]目前,基于燃煤锅炉灵活调峰过程中的常见问题,需要在燃烧组织方式稳燃能力深度提升的基础上,提高基础数据获取准确性,促进数据及知识的互补融合,加强多目标优化控制及DCS控制系统优化等,同时兼顾调峰经济性与机组寿命之间的辩证优化关系,从而为提高燃煤锅炉灵活调峰能力提供智能化及精准化解决方案.

    燃煤电站锅炉灵活调峰控制算法神经网络清洁高效

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    海洋浮体结构物设计:水动力系数的预测

    李伟范少涛王金玺刘天辉...
    18-32页
    查看更多>>摘要：[目的]精确计算海洋浮体结构物的流体力学系数和研究浮体在海洋自由表面上的流场分布对于增强海洋结构物工程设计应用至关重要.[方法]本研究利用计算流体动力学(CFD)方法,采用雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法,考虑了粘度和自由表面相互作用对浮体结构水动力的影响.通过采用动态网格技术,文章模拟了简化三维(3D)形状(球体、圆柱体和立方体)的周期性运动,这些形状用来简化代表复杂的海洋结构.利用流体体积(VOF)方法来精确跟踪自由表面的非线性行为.在该分析中,计算了各种频率的基本运动模式(纵荡、垂荡和横摇)的附加质量和阻尼系数,从而有助于快速确定在浮体结构上的流体作用力和力矩.[结果]这项研究的结果不仅与三维势流理论的结果基本吻合,还进一步反映了粘度的作用.该方法可用于精准计算浮体结构物的水动力系数和描述此类结构在自由表面运动的流场.[结论]所提出的方法超越了传统的势流方法.

    计算流体动力学海洋浮体结构物流体动力系数流固耦合

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    适应新型电力系统的调峰火电机组空气预热器安全评估策略

    王志敏黄骞柳冠青周勇...
    33-40页
    查看更多>>摘要：[目的]"双碳"目标下新型电力系统建设要求存量火电转向调峰运行,因此火电机组灵活运行下的安全性成为提升电力系统整体稳定性不可或缺的一环.其中,空气预热器是影响火电机组宽负荷运行能力的关键辅机设备,针对其由烟温波动与过量喷氨诱发的堵塞与腐蚀问题,开发回转式空气预热器积灰堵塞实时评估及安全状态监测模型至关重要.[方法]依托中国中部地区某600 MW和350MW机组宽负荷运行监测大数据,建立了一种基于阻力系数的不同时间尺度逼近的空预器堵塞评估模型;进一步,以空预器出口烟气温度及冷端工作温度为监测指标,统计其在机组多个负荷段的参数超限比例.[结果]结果表明,机组处于39％调峰负荷下监测温度约有20％的超限概率;独立计算两指标下的堵塞风险相较以联合分布计算会一定程度低估其折损率.此外,通过两台机组数据的验证,堵塞评估模型可实现量化机组在空预器吹灰周期内(短期)和中长期的堵塞状态演化趋势.[结论]所提评估策略可应用于SCR脱硝系统、磨煤机等其他火电机组设备及系统,可量化机组调峰运行安全风险,指导火电机组高效、稳定地配合新型电力系统调度.

    火电机组灵活调峰空气预热器堵塞状态评估

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    含裂隙天然气水合物储层注热开采数值仿真

    薛娈鸾彭瑞
    41-51页
    查看更多>>摘要：[目的]天然气水合物是一种极具开采价值的清洁能源,但水合物开采后期热量供给不足导致产气速率较低.储层改造能够显著增加水合物储层渗透率,提高热量传递效率.基于此,对压裂改造后含裂隙水合物储层注热开采方式下产气速率的影响机理进行分析.[方法]文章以压裂改造后的水合物储层为研究对象,建立了单裂隙水合物储层注热开采的温度-渗流-化学数值模型,仿真分析不同注热温度、裂隙开度、注热速度对水合物储层产气速率的影响,并进行注热参数正交设计分析.[结果]研究表明:裂隙注热开采水合物的过程中,注热温度、注热速度、裂隙开度对产气速率的影响规律均分为3个阶段,并且注热温度越高、注热速度越大、裂隙开度越大,水合物储层产气速率越大.对注热参数正交分析发现,注热温度对峰值产气速率有显著影响,注热速度次之,裂隙开度影响程度最小.[结论]文章明确了单裂隙水合物储层注热开采产气速率影响机理,定性评价水合物开采效率,为水合物现场开采提供一定思路.

    天然气水合物注热开采裂隙参数敏感性分析产气速率

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    掺醇生物柴油混合燃料蒸发特性

    危昊翔王筱蓉姜根柱黄晨峻...
    52-58页
    查看更多>>摘要：[目的]在当前能源需求增长和提倡环保的大背景下,寻找替代传统燃油发电的能源成为重要研究课题,通过研究燃料蒸发特性可找到特性更佳的燃料.[方法]采用液滴悬挂实验研究673 K和773 K环境温度时,添加0％、20％、30％、50％乙醇含量的油酸甲酯混合燃料液滴的蒸发特性.[结果]结果表明,环境温度从673 K升高至773 K时,混合液滴的蒸发速率提高.并且随着乙醇含量的不断增加,两个环境温度的液滴蒸发速率相差越大.在较低环境温度时,液滴的蒸发过程较平稳,液滴蒸发速率呈现逐渐减小的趋势,乙醇的添加导致液滴平衡蒸发阶段延长,增加了蒸发时间,抑制蒸发过程.而在较高环境温度时,蒸发过程波动较大,液滴蒸发速率呈现逐渐增长的趋势,并在50％乙醇含量时达到最大值.乙醇的添加导致微爆炸现象的发生,缩短了蒸发时间,促进蒸发过程.同时提高环境温度和乙醇含量,有利于液滴微爆炸现象的发生以及强度和次数的增加.[结论]基于液滴悬挂实验的油酸甲酯和乙醇混合液滴蒸发特性的实验结果,为相关燃料研究和应用提供了重要的数据支撑和参考.

    发电机蒸发特性油酸甲酯乙醇微爆炸

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    输电塔风致倒塌破坏研究进展

    周琦王振华
    59-68页
    查看更多>>摘要：[目的]输电塔是电力系统中关键的基础设施,输电塔风致倒塌将给电力系统带来重大损失.为了找出输电塔抗风致倒塌的解决方法,有必要对输电塔风致倒塌破坏的原因、影响因素、倒塌过程等进行研究.[方法]从事故分析、真型试验、风洞试验、数值模拟4方面对输电塔风致倒塌研究成果进行了回顾,分析和总结了相关研究成果,并给出了后续研究的建议.[结果]研究表明:输电塔风致倒塌的原因有输电塔塔身存在薄弱杆件、规范中输电线路风荷载计算存在缺陷、规范未考虑的极端风荷载等.[结论]建议围绕极端风荷载模型、横风向及扭转向风荷载的影响、单塔及塔线体系的精确模型、完善相关规范等方面开展研究.

    输电塔风致倒塌事故分析真型试验风洞试验数值模拟

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    "双碳"目标下中国农村能源发展现状、问题与对策

    字琼珍王昌梅吴凯杨斌...
    69-78页
    查看更多>>摘要：[目的]通过对人类利用能源的历史、中国农村能源的现状分析,总结出中国农村主要的能源结构特点.[方法]基于文献法、对比分析法等研究方法去探究农村能源发展现状,识别农村能源发展存在的问题以及未来发展趋势.[结果]从农村能源使用的多元化来看,薪柴的使用量逐渐减少、农村沼气的发展逐渐趋于平缓、农村电网改造完成后农村用电趋于饱和、随着"西气东输"政策的实施燃气占比逐年上升、太阳能热利用大面积普及后稳中有降、随着光伏发电技术的突破太阳能发电量快速提升.[结论]针对中国农村能源现状,农村能源中传统利用方式逐渐被改变,新能源的发展得到了重视,文章结合国家政策找出了农村能源相应的能源特点,探究"节能减排"的新时期"双碳"目标下农村能源的发展趋势.

    "双碳"目标农村能源多元化利用节能模式生物质能多能互补

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    新型工业化城市环境能源复合承载力评价——以东莞市环境能源可持续发展为例

    李春慧陈翔李向阳王思淼...
    79-87页
    查看更多>>摘要：[目的]高强度人类活动产生的污染排放和能源消耗的双重胁迫直接影响了城市的高质量发展,传统单一的环境承载力或能源承载力评价难以全面评估城市发展面临的压力和所处状态,文章以新型工业化城市广东省东莞市为例,对环境能源复合承载力进行评价,并通过探究影响因素对东莞市发展提出针对性建议.[方法]基于压力-状态-响应分析思想,文章从社会经济与环境能源两个系统中优选了19个评价指标构建了环境能源复合承载力评价指标体系,由层次分析法确定评价指标权重,并进行标准化处理以获得较高的可比性,利用可变模糊评价方法计算样本相对隶属度以反映指标的动态连续变化.[结果]研究表明2005-2021年间东莞市环境能源复合承载力由0.10提升至0.77,在环境治理加强以及能源效率提升的驱动下上呈现改善趋势,东莞市环境能源复合承载力的提升需要关注水资源短缺、林地覆盖率减少与强化市政建设运维方面.[结论]构建的环境能源复合承载力评价体系能有效反映水环境承载力与能源承载力的协同变化,为探索城市环境、能源演化过程以及可持续发展提供参考.

    复合承载力环境能源层次分析法可变模糊评价障碍度分析

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    海上浮动式核电站汽轮发电机组方案设计与应用

    罗贤勇施海云吴家凯
    88-93页
    查看更多>>摘要：[目的]浮动式核电站具有可移动,灵活布置,受地震,海啸影响更小,不占用陆地面积,受厂址条件影响小等优点,可有效支撑海上资源开发和海岛能源供应,是当今核能利用的热点方向之一.汽轮发电机组作为常规岛最重要的设备,它的结构型式、参数选择直接影响到电站的安全稳定运行.[方法]文章以ACP100S反应堆为基础,从汽轮机排汽方向、轴系数量、背压、末级叶片、再热参数、回热级数、发电机冷却方式方面,论述海上浮动核能平台汽轮发电机组技术方案.[结果]推荐选用单轴、下排汽、节流配汽、1个单流高压缸模块和1个单流低压缸模块组成的汽轮机;低压缸叶片采用1200 mm长叶片,热力方案为1级再热4级回热,凝汽器采用单流程,发电机选用全空气冷却.[结论]研究结果可为后续浮动式核电站系统设计以及汽轮发电机组相关设计参数提供参考.

    核能浮动式电站ACP100S汽轮发电机组空冷发电机

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    蒸汽发生器传热管束弯管区流致振动试验

    李晓蒙杨林
    94-101页
    查看更多>>摘要：[目的]蒸汽发生器传热管在二次侧流体的冲刷作用下,容易产生流致振动问题,其中随机的湍流作用力是导致传热管振动的主要的机理之一.当流体的脉动压力频率与传热管固有频率相近时,会导致结构共振,长时间振动会导致传热管失效,因此研究传热管在流体激励下的动力响应特点是非常必要的.[方法]文章设计了节径比为1.47的传热管束弯管区流致振动试验装置,用空气-水两相流模拟了二次侧流体工况,分别测量了空泡份额为0.7～0.98,管间流速为5～13m/s的流体脉动压力和管束振动加速度.[结果]结果表明,在低流速下,脉动压力主频与传热管固有频率接近,容易产生共振,且共振时管束振幅会有所增大.随着管间流速增大,管束受到的脉动压力也相应增大,而随着空泡份额的增大,脉动压力的变化是先增大后减小.在计算空气-水两相流工况下的脉动压力主频时,经验公式中的系数需要进行适当调整.[结论]本试验模拟了蒸汽发生器传热管束弯管区二次侧流体运行工况,在试验本体设计上考虑了与原型的几何相似性与支撑、约束相似性,相比以往的试验研究更接近实际情况,可为工程应用提供设计参考.

    压水堆核电站蒸汽发生器传热管空气-水两相流脉动压力湍流激振

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