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期刊信息/Journal information
发电技术
华电电力科学研究院
发电技术

华电电力科学研究院

庄荣

双月刊

2096-4528

fdjs_2018@163.com

0571-85246691

310030

浙江省杭州市西湖区三墩镇西园一路10号

发电技术/Journal Refrigeration Air Conditioning & Electric Power MachineryCSTPCDCSCD
查看更多>>本刊是经国家新闻出版广电总局批准，由中国华电集团公司主管、华电电力科学研究院主办、中国电机工程学会热电专业委员会协办的国家级学术性期刊。面向电力行业及相关科研机构，介绍国内发电技术和能源科学技术领域的基础研究、应用技术以及研究进展，促进技术经验交流，注重学术性、实用性和前瞻性，展现国内发电和能源科学技术研究水平。主要刊登发电技术领域的最新研究成果，包括水力发电、火力发电、核电、风力发电、太阳能发电、生物质发电、海洋能发电、虚拟电厂、储能等任何可以提供电能的发电形式；同时刊登发电技术在电力系统中的应用研究。
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    竖进平出型地埋管群换热器结构与控制优化

    马培发张杰于春雨汪浩瀚...
    478-485页
    查看更多>>摘要：[目的]为提高浅层地热能利用效率,亟须对影响地源热泵系统性能的地埋管换热器结构和控制开展优化设计.[方法]建立了一种竖进平出型地埋管群换热器模型,研究其换热系统性能,探究其最佳结构及运行方式.[结果]管群布置横纵比越低,单位面积换热量越大,横纵比超过0.15后对系统影响较小;换热器间距越小,土壤利用率越高,但热短路损失越大;双列双出型埋管每延米换热量相较于双列单出型结构提升7%以上;负荷较大工况下叉排布置结构的换热效果更好;整个夏季优化结构的平均出口温度下降2.28℃,换热器周围土壤温度下降1℃以上;实际运行过程中应优先考虑采用流速随负荷变化控制模式.[结论]研究结果可为地源热泵换热器的设计、制造提供理论依据.

    地源热泵地埋管群换热器热短路控制模式

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    基于丙烷催化部分氧化的微管式固体氧化物燃料电池系统特性研究

    张瑞宇王雨晴任佳伟
    486-493页
    查看更多>>摘要：[目的]便携式固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)系统包含气体供给模块、燃料处理模块、SOFC发电模块、热管理模块、尾气处理模块和控制模块等,其中,燃料处理模块与SOFC发电模块之间存在复杂的耦合匹配关系,明确模块间的耦合特性对提升系统性能以及运行寿命十分关键.[方法]分析了温度、碳氧比等因素对以Rh为催化剂的丙烷催化部分氧化(catalytic partial oxidation,CPOx)性能的影响,并进一步测试了CPOx与SOFC电堆的耦合性能.[结果]随着体积空速的升高,CPOx重整效率先升高后下降,100、150 mL/min是较为合适的体积空速;而温度的升高则能一直提升重整效率,但是高温度下相同温度增幅带来的重整效率提升逐渐减小;实验得到的最优碳氧比为1.0;在CPOx的最优工况下,SOFC电堆的性能达到了8.38 W.[结论]在丙烷体积空速150 min-1,碳、氧摩尔分数比1.0,工作温度800℃的条件下,SOFC电堆与CPOx的耦合性能最佳,丙烷便携式发电系统在体积为12 L时发电功率达到150 W.

    便携式发电设备固体氧化物燃料电池(SOFC)催化部分氧化(CPOx)丙烷耦合特性

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    高性能锂离子电容器正极材料石墨烯-介孔炭复合物的制备及性能分析

    韩秀秀魏少鑫汪剑崔超婕...
    494-507页
    查看更多>>摘要：[目的]设计同时具有高质量活性和高体积活性的锂离子电容器(lithium-ion capacitor,LIC)复合正极材料.[方法]借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、康塔全自动比表面和孔径分析仪、四探针测试仪,通过实验分析了颗粒之间的微观形貌、堆叠方式、接触模式和界面特性对复合电极的电导率、电学性质的影响规律.[结果]将介孔活性炭(mesoporous activated carbon,MC)与单分散石墨烯/单壁碳纳米管杂化物(graphene/single-walled carbon nanotube hybrid,GNH)混合,紧密压缩制成锂离子电容器正极材料.GNH均匀地包裹在MC颗粒表面,与MC面对面接触,增大接触面积;而且GNH在MC颗粒之间形成均匀的三维导电网络,提供了快速的电子传导.另外,GNH具有开放结构,会优先吸附电解液离子,与MC界面间存在浓度梯度;同时,GNH具有较高的导电性,与导电性较差的MC界面间存在接触电势差效应.两者共同促使GNH和MC界面之间形成快速的离子和电子双传输路径,促进离子在MC内部的扩散,从而避免了高电流密度下因离子扩散缓慢而造成的容量损失.[结论]添加5%GNH提高了倍率性能,并且在不牺牲堆积密度的前提下同时提高质量和体积能量密度.

    电化学储能介孔活性炭石墨烯锂离子电容器接触电势差

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    管壳式相变蓄热器的蓄释热过程性能分析

    屠楠刘家琛徐静方嘉宾...
    508-516页
    查看更多>>摘要：[目的]探究相变蓄热器不同布置方式对相变过程的影响,进一步分析多管蓄热器的简化方式.[方法]基于焓-孔隙率法建立管壳式石蜡蓄热器蓄释热过程计算模型,研究卧式、立式布置下单管外石蜡的相变过程,并分别对比单管、多管蓄热器顺排及周期性错排等对其蓄释热过程的影响.[结果]卧式单管蓄热时长比立式缩短了18%,但二者释热时长相差不大;与蓄热过程不同,释热过程以热传导为主要传热方式,因此相对缓慢,释热时长相比蓄热时长增加了20%以上.多管蓄热器蓄释热过程所需时长略大于单管蓄热器,但其增加时长均未超过10%,蓄释热速率曲线基本与单管一致.通过进一步研究发现,当多管蓄热器中每根管周围包裹的石蜡体积及包裹方式相同时,不同排布方式不会对蓄释热过程产生较大影响.[结论]相比立式布置,卧式布置可有效提升单管外石蜡的熔化速度,且蓄热过程的强化效果相比释热过程更明显.此外,在分析多管蓄热器蓄释热过程性能时,可采用单管或部分周期性管道进行简化.

    太阳能相变蓄热器释热传热数值模拟

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    环形介电弹性体发电机的输出特性研究

    张洺驿黄鹏王亚午
    517-526页
    查看更多>>摘要：[目的]能源是当今世界经济社会发展的重要物质基础.伴随着传统能源的日渐枯竭,可再生能源的收集与利用凸显出重要意义.介电弹性体是一种新型软质智能材料,具有机电双向耦合特性,可用于制作介电弹性体发电机以产生电能.[方法]首先,设计并制作一种环形介电弹性体发电机;然后,通过分析其工作流程、发电机理与能量转换机制,建立环形介电弹性体发电机的数学模型,用以描述其发电性能与偏置电压、外部负载、预拉伸倍数之间的关系.最后,通过实验验证所建立数学模型的有效性.[结果]预拉伸倍数、拉伸位移和偏置电压的增加都有助于提高环形介电弹性体发电机的发电性能.[结论]该项工作对介电弹性体发电机的设计具有指导意义.

    介电弹性体发电机能量收集发电性能偏置电压预拉伸

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    电厂燃煤飞灰固化脱硫污泥重金属铅特性研究

    张宏伟张永生汪涛王家伟...
    527-534页
    查看更多>>摘要：[目的]燃煤电厂脱硫污泥中重金属富集显著,降低脱硫污泥中重金属含量十分必要.[方法]提出利用电厂飞灰固化脱硫污泥重金属的思路,并和常见固化剂开展对比.[结果]以铅为对象,在水泥、飞灰、螯合剂二硫代氨基甲酸酯(dithiocarbamate,DTC)和螯合剂三聚硫氰酸三钠盐(TMT-15)中,飞灰对脱硫污泥中铅固化效果最好;不同飞灰及脱硫污泥固化效率在40%～100%.机理分析表明,类似于水泥,飞灰化学成分主要含有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等,可与脱硫污泥发生水化反应等,生成对重金属固化稳定有利的水化硅酸钙C-S-H等水化产物及钙矾石等物质,同时生成物对重金属铅等具有吸附作用.[结论]在燃煤电厂脱硫污泥中掺入一定比例的飞灰可以实现铅的固化稳定,为脱硫污泥从危险固废降低为一般固废提供了方法.

    燃煤电厂脱硫污泥飞灰稳定固化

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    农林废弃物循环流化床空气气化特性实验研究

    高忠明朱德敖陈雨佳刘三举...
    535-544页
    查看更多>>摘要：[目的]考察生物质种类在不同参数下对循环流化床空气气化特性的影响,为宽燃料适应性的生物质循环流化床气化技术和生物质气化耦合燃煤发电技术提供相关数据参考.[方法]在自行搭建的小型常压循环流化床气化实验装置上,开展了以空气当量比(equivalent ratio,ER)、气化温度为参数,农林废弃物(稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草)为原料的空气气化实验研究.[结果]稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草气化气组分在不同空气当量比下的变化规律基本一致,随着空气当量比不断增加,稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草的气化燃气低位热值和冷煤气效率均呈现先增后减的变化趋势,对于稻壳、木屑和玉米秸秆,ER为 0.20 时均为最优工况,最高冷煤气效率分别为46.19%、38.07%和37.71%;而对于稻草,ER为0.25时为最优工况,最高冷煤气效率可达39.55%;稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草气化气组分中的三大可燃气体(CH4、CO、H2)在不同气化温度下的变化规律也一致,随着气化温度不断升高,稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草的气化燃气低位热值和冷煤气效率也均呈现先增后减的变化趋势,其中稻壳和玉米秸秆冷煤气效率在气化温度为750℃时达到峰值,分别为46.19%和37.71%,而木屑和稻草在气化温度为760℃时达到峰值,分别为38.07%和37.56%.[结论]研究结果可为宽燃料适应性的生物质循环流化床气化技术和生物质气化耦合燃煤发电技术提供相关数据参考.

    农林废弃物生物质循环流化床空气气化空气当量比

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    电站空冷岛轴流风机模型研究

    刘学李国栋张瑞颖侯一晨...
    545-557页
    查看更多>>摘要：[目的]轴流风机作为直接空冷系统的主要设备,其气动性能对于直接空冷系统的流动换热性能具有重要影响.由于空冷岛的流动换热问题在空间几何上跨越了多个尺度,采用实验方法进行研究较为困难,通常利用数值模拟的手段进行研究.因此,对于现在大多数模拟工作中采用的简化风机集总参数模型(简化模型)的准确性进行讨论分析十分必要.[方法]采用数值模拟的方法,分别建立了包含风机叶片的实体风机模型(实体模型)和简化模型.分别研究了不同温度、风速、风向角条件下采用实体风机和风机模型对于电站冷端系统输运性能的影响规律,通过对比分析获得了各个工况下的空气侧压力场和流场的分布规律,并对采用不同风机模型的电站冷端系统各个空冷凝汽器单位的轴流风机冷却空气压降和流量进行了统计和对比.[结果]实体模型与简化模型的差异主要体现在低流量区,且风速越大,差异越明显.[结论]研究结果可为提高电站冷端系统数值模拟研究的准确性提供参考.

    轴流风机实体风机模型空冷岛数值模拟

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    异构图像融合算法及其在电力设施检测中的应用研究

    贾梦涵刘刚徐世杰吴双应...
    558-565页
    查看更多>>摘要：[目的]电力设施的及时、准确检测对保障能源供应的可靠性至关重要,而单一传感器在电力设施检测中存在一定的局限性,为此,提出了一种基于显著性检测的多尺度特征异构图像融合算法.[方法]采用边缘制导网络从红外图像中提取显著目标,生成显著目标掩模;在每个区域建立特定的损失函数,结合显著目标掩模引导网络进行特征提取;基于特征层次的定向异构融合方法,将不同尺度的深度特征进行定向结合,最大限度地减少信息丢失.[结果]在TNO数据集上进行的主观与客观实验表明,该算法在大多数评估指标上优于其他方法,验证了其在电力设施检测领域应用的有效性.[结论]该算法有效解决了检测率较低和信息丢失的问题,使电力设施的检测更全面准确,对提高电力设备故障检测的准确度和诊断效率具有重要意义.

    电力设施检测异构图像融合目标检测深度学习

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    碳交易条件下基于鲁棒优化的电源规划研究

    叶健强孙敦虎
    566-574页
    查看更多>>摘要：[目的]提高电源规划中对不确定性参数的处理能力.[方法]提出了一种碳交易条件下基于基数约束不确定集的鲁棒电源规划模型.通过构建基数约束不确定情景集,并引入"不确定性预算"的概念定义最好、最坏情景,以减少不确定性的程度.基于对偶理论将具有max-min-max三层规划结构的鲁棒模型转化为等价的混合整数线性规划,使用GAMS软件中的BARON求解器进行求解.[结果]碳交易成本能够促使更低的火电发电比例和更高的新能源发电比例.当不确定性预算越大时,目标函数值越低,决策风格越保守.[结论]碳交易条件下基于鲁棒优化的电源规划策略能够提高对不确定性参数的处理能力,规划结果具有鲁棒性和可行性,可在信息不确定的情况下为决策者提供决策支持.

    电源规划不确定性鲁棒优化碳价对偶理论

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