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期刊信息/Journal information
热力发电
西安热工研究院有限公司;中国电机工程学会
热力发电

西安热工研究院有限公司;中国电机工程学会

蒋敏华

月刊

1002-3364

rlfdzzs@tpri.com.cn

029-82102475 82102480/1/2

710032

陕西西安兴庆路136号

热力发电/Journal Thermal Power GenerationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司联手重组的西安热工研究院有限公司与中国电机工程学会主办的专业发电期刊，主要报道国内热能动力科学技术的基础研究和热力发电(火力、核能、地热及其它可再生能源发电)技术的开发利用，包括：化石燃料及其清洁燃烧、热力设备及热力系统、电站辅机、电站自动控制、电厂化学、电厂金属材料、电力环境保护，以及电厂状态评价、技术监督，机组启动调试、性能鉴定等，并适时地报道国外热能动力科学技术的发展动态。杂志创刊已30多年，在学科和行业具有广泛影响，深得读者、作者和专家的认可。
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    部分预热超临界二氧化碳/吸收式动力循环联合循环余热发电系统性能评价与比较

    呼浩郭前鑫杨利余小兵...
    101-111页
    查看更多>>摘要：部分预热超临界二氧化碳(S-CO2)动力循环系统被广泛认为是一种很有前途的余热回收方案.提出了以LiBr-H2O和NH3-H2O为工质对的2种部分预热S-CO2循环系统和吸收式动力循环的联合循环发电系统(部分预热S-CO2/APC系统).建立并验证了所提出的部分预热-CO2/APC系统的热力学模型.基于单目标和多目标优化结果,从热力学和经济学角度比较了所提出的S-CO2/APC系统与单一 S-CO2系统的性能.单目标优化结果表明,与单一 S-CO2系统相比,S-CO2/LiBr-H2O系统和S-CO2/NH3-H2O系统的净输出功和净效率分别提高了 7.40％和4.30％.多目标优化结果表明,S-CO2/LiBr-H2O系统和S-CO2/NH3-H2O系统的净效率分别提高了 7.94％和5.13％,单位投资成本分别提高了 12.35％和9.02％,表明S-CO2/LiBr-H2O系统具有较大的发展潜力.㶲损分析结果表明,㶲损主要存在于冷却器和加热器中,所提出的S-CO2/APC系统可以显著降低单一 S-CO2系统冷却器约45％的㶲损.

    部分预热超临界二氧化碳动力循环吸收式动力循环余热回收经济分析多目标优化

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    300 MW循环流化床锅炉燃煤耦合生物质燃烧及污染物排放特性试验研究

    余武高程文峰孙涛卫健...
    112-118页
    查看更多>>摘要：在碳达峰、碳中和背景下,发展燃煤与生物质耦合发电是加快电力转型升级、实现煤电低碳发展的重要途径之一.在某台300 MW循环流化床(CFB)锅炉上设计建设了 一套燃煤直燃耦合生物质的燃烧发电系统,并利用该系统进行了燃煤直燃耦合生物质的燃烧特性试验研究.结果表明:该生物质直燃耦合系统运行稳定可靠;CFB锅炉在掺烧木屑颗粒燃料时,随着掺烧比的增加,混合燃料的飞灰含碳量下降、CO排放量降低,混合燃料的燃尽性得以改善;掺烧后经过锅炉燃烧配风优化,锅炉NOx排放量比纯烧原煤排放量略有降低.试验典型工况污染物测试表明:掺入木屑颗粒燃料后,锅炉烟气二噁英排放量为0.008 8 ngTEQ/m3(标准工况,φ(O2)=11％,下同),飞灰中二噁英排放量为0.020 6 ng TEQ/m3;飞灰中重金属及P、As、Se等有害微量元素排放值总量为32.121 mg/L;底渣中重金属及P、As、Se等有害微量元素排放值总量为3.918 mg/L,烟气和飞灰中的二噁英和重金属等有害物质排放均满足国家环保标准排放限值.

    CFB锅炉NOx生物质直燃耦合系统燃烧试验污染物

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    可解释的变负荷下燃煤机组SCR反应器入口NOx质量浓度预测模型

    李影卓建坤吴逸凡樊永刚...
    119-128页
    查看更多>>摘要：燃煤电厂灵活调峰过程NOx测量往往存在滞后现象,导致选择性催化还原(selective satalytic reduction,SCR)脱硝喷氨控制系统响应不及时,易造成喷氨量过高或过低,从而造成SCR反应器出口 NOx质量浓度波动剧烈和氨逃逸率增大.为实现喷氨阀门的提前快速调节并考虑影响燃煤锅炉NOx排放量的因素存在耦合性,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和长短时记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络混合模型的SCR反应器入口 NOx预测模型.利用一台330 MW燃煤电站锅炉的运行参数,通过Pearson系数法计算特征变量之间的相关性,筛选出相关性较大的特征,并定义模型的输入矩阵和输出矩阵,采用随机搜索算法进行优化,以提高预测性能.进一步利用SHAP算法对黑箱模型进行解释,并通过Simulink仿真验证了带有NOx预测的控制效果.结果表明:CNN-LSTM预测模型在调峰负荷变化时,能够以较高的精度预测SCR反应器入口 NOx质量浓度的变化,并能提前25 s为喷氨控制系统提供反馈;优化后的喷氨控制策略降低了出口 NOx质量浓度与设定值间的标准差(降低28％),并提升了 NH3/NOx的响应速度,减小最大氨逃逸量22％.该研究结果可为灵活调峰机组的智慧SCR脱硝技术及燃烧优化提出有效的指导.

    NOx预测燃煤机组CNN-LSTM模型SHAP灵活调峰

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    高性能SCR喷氨混合技术研究与应用

    严晓勇谢新华周健李明磊...
    129-134页
    查看更多>>摘要：随着火电机组利用小时数不断下降,调峰日益频繁,现有喷氨混合技术已不能满足燃煤电厂新常态的需求,超低排放对SCR反应器入口 NH3/NOx摩尔比分布均匀性提出了更高的要求.通过CFD数值模拟和物理模型试验,对格栅型AIG和静态混合器进行了优化研究,提出了保证喷氨格栅布氨均匀、调节灵活、抗堵灰的设计方法和防堵型AIG喷嘴,并研发出了一种三角形大范围烟气自混合装置,提高了 SCR反应器入口 NOx质量浓度场的均匀性,从根源上提升了 SCR脱硝装置的负荷适应性.某2×600MW机组的SCR脱硝装置采用本技术改造后,高中低负荷下SCR反应器出口 NOx分布相对标准偏差达到了 8％～19％,高负荷下氨逃逸下降了 51％.

    燃煤电厂脱硝喷氨格栅静态混合器负荷适应性

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    过渡金属调节酸性位点促进钯催化剂C-H键裂解能力提高甲烷完全燃烧性能

    夏良辉王晶晶建艳飞刘昱洁...
    135-142页
    查看更多>>摘要：甲烷作为主要大气污染物之一,因其具有稳定的四面体分子结构,给其在温和条件下的催化氧化消除带来巨大挑战.旨在通过引入过渡金属(Cr、Mo、W)改性Pd基催化剂的酸性位点,促进C-H键的裂解,以增强甲烷催化氧化性能.通过XRD、Raman、H2-TPR、NH3-TPD等多种表征手段对催化剂的氧空位、酸性及氧化还原性能进行了系统探究.结果表明:过渡金属改性使得Pd催化剂的酸性位点显著增加,且过渡金属改性的PdM催化剂具有更高的氧空位数量;Mo改性的PdMo催化剂表现出更优异的氧化还原性能,而Cr和W改性的PdCr及PdW催化剂的氧化还原性能稍有下降;甲烷氧化反应结果表明,酸性位点适中的PdMo催化剂具有最优异的甲烷氧化性能,其T90温度较Pd催化剂降低约150 ℃,且表现出更好的反应稳定性;然而,酸性位点数量较多或较少的PdCr及PdW催化剂表现出较低的甲烷氧化活性,说明催化剂的酸性位点数量和氧化还原性能共同决定了其甲烷氧化性能.该结论为设计制备用于甲烷完全氧化的低温高效催化剂提供了思路.

    甲烷钯催化剂过渡金属酸性位点氧化还原性能

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    某电厂锅炉水冷壁管及表面电弧喷涂NiCr涂层高温腐蚀行为机理分析

    朱秋瑜秦建新
    143-148页
    查看更多>>摘要：在低氮氧燃烧技术及深度调峰技术广泛应用的背景下,锅炉水冷壁管在服役过程中的高温腐蚀失效更为严重.对比研究了取自某电厂锅炉水冷壁管及高速电弧喷涂PS45涂层管的高温腐蚀行为特征,利用SEM、EDS、XRD等手段对腐蚀表面形貌特征、腐蚀产物组成及腐蚀截面特征进行了系统分析.结果表明:高速电弧喷涂PS45涂层可有效提高水冷壁管的抗高温腐蚀性能,其表面腐蚀层厚度较小;在高温服役过程中,PS45涂层因其高Cr、Ni元素而表现出更好的抗腐蚀性能,其表面腐蚀产物层较薄,但涂层粒子间的微观孔隙会导致高温腐蚀反应的侵入,甚至导致涂层/基材界面处水冷壁管的直接腐蚀.

    水冷壁高温腐蚀腐蚀机理电弧喷涂NiCr涂层

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    耦合全工况高效余热回收系统的混动卡车道路适应性研究

    王轩殷艺玮王竞宇田华...
    149-158页
    查看更多>>摘要：公路运输领域的节能减排是实现碳中和战略的重要环节.重型商用车辆功率以及续航需求大,由传统燃油车型向混合动力转型并进行余热回收利用对提升发动机效率、降低能耗具有重要意义.但目前的研究中与混合动力耦合的余热回收系统的结构简单,仅能回收缸套水或烟气单一形式的余热能,对车辆整体效率的提升程度有限.因此提出了一种基于有机朗肯循环的能够同时回收烟气及缸套水余热并在全工况下高效运行的余热回收系统.将其与串联式混合动力系统耦合,并在高速、城郊道路工况下运行,深入探究了有机朗肯循环系统性能表现以及耦合系统整体能效提升效果.结果表明在考虑余热回收系统质量的前提下,该余热回收系统在高速路况USHWY对发动机效率的提升为2.85％,降低整体燃油消耗6.78％,在城郊路况UDDS下提升发动机效率2.30％,整体燃油消耗降低6.43％,证明了系统的节油能力和应用潜力.研究发现有机朗肯循环系统工作惯性大,发动机的长期稳定运行对于提升系统输出功率和效率具有决定性作用,因此该系统适合匹配高速运行的重型混合动力车辆.

    有机朗肯循环余热回收混合动力重型卡车

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