超临界机组一次调频对汽轮机动态热力特性的影响

本研究建立了超临界机组及其控制系统的数学模型,编制了机组变工况特性计算软件,研究了一次调频对超临界机组汽轮机动态热力特性影响的规律。采用集总参数和分布参数相结合的方法建立了机组的动态数学模型,对不同运行工况下机组的静态和动态特性进行了分析,得到了机组不同运行工况下负荷扰动及调节系统参数对机组流量、调节级后压力和温度、再热器后温度影响的规律。结果表明,随着负荷扰动的增大,无论机组定压运行还是滑压运行,各物理量动态过程中的百分比超调量不变,机组高、中压各级温度的变化可以忽略。机组滑压运行时,在维持锅炉出口温度不变的条件下,随着流量压力环节时间常数和功率流量环节时间常数的增加,高压调节级后的温度变化约1.5℃,再热器后温度变化约0.2℃。因此,一次调频对超临界机组不同运行工况下热力参数动态特性的影响非常小,不会影响机组运行的安全性和稳定性。     

柴油机高海拔热平衡模拟试验系统开发

为研究柴油机高海拔热平衡性能变化规律,设计了柴油机高海拔热平衡模拟试验系统。系统由高海拔(低气压)模拟系统、冷却液恒温系统、冷却液流量调节系统与数据采集系统组成,可实现发动机冷却液温度与流量的实时控制。利用此试验系统,针对某重型电控共轨柴油机进行了高海拔热平衡模拟试验,试验结果表明:该试验系统可准确模拟柴油机在高海拔环境运行时的热平衡状况,为分析柴油机高海拔条件下热平衡性能变化规律、进行冷却系统运行参数优化提供研究平台。     

基于建筑热惰性的空调系统动态调节优化研究

从运行方式的角度对地板辐射+地源热泵空调系统进行优化，以济南某办公建筑为例，利用Trnsys仿真模拟软件建立地板辐射+地源热泵空调系统模型，通过改变负荷侧水泵流量、机组功率、系统启停时间，比较不同方式运行的舒适性和经济性，探索地板辐射供冷系统建筑围护结构的蓄热特性。结果显示：在保证舒适性的前提下，可以减小负荷侧水泵流量和机组功率，确定最佳运行参数，减少系统能耗；墙体总蓄热时间为12.5 h，放热时间为11.5 h，由于墙体具有热惰性，温度变化具有明显的峰值延迟现象；系统在7:30～18:00运行能够缩短运行时间，降低空调系统运行能耗。     

单库单向运行潮汐电站发电量最大化计算模型及应用

潮汐电站一直存在资源利用率不高的问题,在电站建设初期当机组选型确定时,制定合理的水库蓄、放水计划,可在不增加投资的前提下获得更多的发电效益。为此,以国内某潮汐电站为例,根据各时刻机组发电流量的不同制定运行方案,基于动态规划法建立了单库单向运行潮汐电站发电量最大化计算模型,并利用龙格库塔算法,结合Matlab软件模拟了各时刻水库水位变化过程,求解了各运行方案的发电量值。计算结果表明,受潮汐水位及机组特性的控制,电站发电量的多少取决于发电流量在各时刻的分配,流量最大运行方案发电量明显大于效率最优运行方案,而发电量最大运行方案流量分配介于效率最优运行和流量最大运行之间。     

大功率电站汽轮机调节级的设计理念探讨

文章以3种不同参数和形式的600 MW汽轮机调节级为研究对象,通过数值模拟手段,研究了3种调节级在变工况下的性能,分析焓降、反动度、动静叶片的能量损失系数等参数随着工况的变化关系,探讨了大型电站汽轮机调节级的设计理念,分析结果表明:在进行调节级的设计时,应根据汽轮机的不同功能和运行方式特点,合理确定调节级的焓降值,不宜过大,同时动叶应具有一定的反动度。     

不同运行方式下燃气轮机部分负荷性能的比较

本文结合某型号电站用燃气轮机,计算并分析比较了在改变燃料流量、利用压气机可调导叶,以及压气机级间放气等三种变负荷调节方式下,两个部分负荷时的机组性能参数。此外,本文还计算分析了该燃机在增大循环压比或／与增加透平进口温度时的潜力。从而为电站中燃气轮机变工况运行方式的选择提供了有意义的参考     

1000MW超超临界锅炉烟气挡板阻力特性试验研究

再热蒸汽温度的合理调节和控制是确保大型电站锅炉运行可靠性和经济性的重要措施。烟气挡板是大型电站锅炉中应用最广泛的再热蒸汽温度调节方法,挡板的阻力特性直接影响锅炉实际运行过程中再热蒸汽温度调节的准确性。以应用于1 000 MW超超临界锅炉的烟气挡板为研究对象,通过烟气挡板阻力特性试验研究,得到了不同负荷下不同开度挡板的阻力特性。研究成果可为大型电站锅炉汽温调节系统设计与运行控制优化提供依据。     

基于运行数据的汽轮机调节级变工况特性建模

通过忽略汽轮机调节级的反动度,提出一种推算调节阀后压力和温度的方法,为利用汽轮机实际运行数据建立调节级变工况特性的数学模型奠定了基础。针对某电厂330 MW汽轮机,根据阀门的开闭状态进行分组,利用所提出的方法建立并验证了在顺序阀运行方式下调节级的主导因素模型,在全工况范围内计算了调节级变工况的流量特性参数和效率特性参数。结果表明:模型能够准确计算调节级后的压力和温度,验证了所提出方法的可靠性。     

小型四冲程汽油机准维循环模拟研究

汽油机循环模拟以建立汽油机一个完整循环过程的数学模型为基础,它可用来研究流动、传热和燃烧等过程的细节及发动机整机性能。本模拟把运行模式、运行工况、气道状态、传热、湍流参数及发动机设计等参数作为输入,输出不同曲轴转角下的气缸压力、温度、传热率和通过进、排气门的工质质量流量、流速及燃烧阶段卷吸燃烧质量百分数。循环结束后,给出积分结果,如容积效率、热效率、指示压力、平均有效压力、热损失、平均排气温度及油     

毛细管辐射供冷性能实验研究

以与温湿度独立空调系统相结合的毛细管辐射空调为研究对象,通过实验研究的方法研究了毛细管辐射空调采用高温水系统工况时,不同安装方式、水系统参数、空气设定参数等条件对毛细管空调供冷性能的影响。实验结果表明:裸露安装方式的毛细管辐射供冷能力约为表面与金属板结合的2倍;采用室内空气温度28℃条件比26℃条件下的供冷能力高20%～30%;通过调节流量降低泵耗的方式会使毛细管辐射空调供冷量能力降低。     

金沙江下游梯级电站中长期调度精细化出力计算方法

为满足金沙江下游梯级电站中长期精细化调度对水能计算的高精度要求,从基于最优流量分配的全站经济运行总表入手,分析了最优流量分配表在中长期水能计算中的适用性,推求了考虑电站日运行方式的中长期最优流量分配表,并在分析其特性的基础上提出了基于“最小点-调峰上临界点-调峰下临界点-最大点”的中长期精细化出力计算方法。该计算方法不仅实现了金沙江下游梯级电站中长期调度精细化水能计算,也为其他装机容量大、可运行水头范围广的大型电站中长期精细化出力计算提供了参考。     

太阳能热发电熔盐槽式集热回路流量分配特性研究

在太阳能热发电站中,抛物面槽式集热系统多回路的流量分配特性对集热工质出口温度和电站运行性能具有重要影响。传统U型集热回路采用调节阀可实现各回路流量的平衡分配,但对系统的控制水平要求较高,且建设成本较大。该文以熔盐槽式集热系统为研究对象,提出采用Z型布置结合母管变径的新型集热回路,以实现多回路流量自平衡;通过开展流量分配的理论设计计算,以及基于Apros软件搭建的集热系统动态仿真模型,研究太阳直接法向辐射DNI、入口质量流量变化以及云遮扰动工况下,Z型集热回路的流量分配、出口温度和回路压降的稳态和动态变化规律。研究结果表明,槽式集热回路Z型布置结合母管变径的方式在稳态和瞬态工况下都具有较好的流量自平衡特性。     

小型四冲程汽油机准维循环模拟研究

汽油机循环模拟以建立汽油机一个完整循环过程的数学模型为基础,它可用来研究流动、传热和燃烧等过程的细节及发动机整机性能。本模拟把运行模式、运行工况、气道状态、传热、湍流参数及发动机设计等参数作为输入,输出不同曲轴转角下的气缸压力、温度、传热率和通过进、排气门的工质质量流量、流速及燃烧阶段卷吸燃烧质量百分数。循环结束后,给出积分结果,如容积效率、热效率、指示压力、平均有效压力、热损失、平均排气温度及油耗等。文中还通过对ＭＴ１００四冲程机的实例计算,证明了模拟的实用性。     

基于分布参数模型的塔式熔盐吸热器换热过程动态特性研究

文章以塔式太阳能热发电站中的圆柱形外露管式吸热器为研究对象,利用分布参数方法建立了对流-辐射传热吸热器的非稳态传热模型。基于此模型,分别研究了当辐射热流密度、熔盐流量、熔盐进口温度和环境风速等参数发生阶跃变化时,圆柱形外露管式吸热器的动态特性。研究结果表明:当上述参数发生阶跃变化时,熔盐出口温度的动态变化过程存在不同的时间常数;辐射热流密度、熔盐进口温度和熔盐流量是影响熔盐出口温度的主要因素,瞬时风对熔盐出口温度影响较小。     

三峡电站调峰与通航问题研究

根据三峡工程设计各阶段实体模型试验、一维和二维数学模型计算以及自航船模拟研究成果，阐明了汛期和非汛期电站调峰运行条件下，三峡和葛洲坝两枢纽区间，以及葛洲坝下游宜昌河段的往复流和重力长波运动特性及其对通航条件的影响，指出了优化通航条件的有效途径，认为在非汛期电站调峰和葛洲坝反调节运行条件下，汉渝直达的万吨级船队可在宜昌河段、两南方间及三峡上、下游引航道安全行驶。汛期调峰容量为8GW，入度日平均流量分别为10000、15000、20000m^3/s的调峰方案，不会对两坝间及宜昌河段的航运构成实质性不利影响。     

多孔介质燃烧器的辐射输出效率和污染物

使用双温度体积平均模型、详细化学反应机理GRI3．0，对甲烷，空气预混气在多孔介质燃烧器内的预混火焰进行模拟．分析不同当量比和质量流量下的预热效率、辐射输出效率以及污染物排放情况，并对辐射输出效率随多孔介质热物性参数的变化进行敏感性分析．结果表明，增大相间对流换热系数或减小当量比、质量流量及固相消光系数都可以提高辐射输出效率，减小当量比或质量流量可以减少污染物排放．在所有的影响因素中，当量比的影响最大，发展超贫燃燃烧技术是获得高效低污染多孔介质燃烧器的关键．     

紧凑型循环流化床锅炉全烧石油焦热力性能试验分析

在一台采用紧凑型水冷旋风分离器的循环流化床锅炉上进行以石油焦为燃料的锅炉热力性能试验,分析了温度、汽水流量、烟气污染物排放、灰渣含碳量等多个参数.结果表明,锅炉以石油焦为燃料,添加石灰石脱硫,在实际运行负荷下锅炉热效率为93.77％;炉内密相区温度分布均匀;床温、分离器入口温度、排烟温度和回料腿温度等各温度稳定;主蒸汽流量、给水流量、减温水流量等汽水流量波动小;烟气污染物均可控制在较低水平.这对我国燃用石油焦循环流化床锅炉的设计和运行工作有一定借鉴意义.     

基于日调节非恒定流影响的长江叙渝段最不利通航水位数值模拟

长江上游金沙江、岷江上梯级电站的日调节作用对其下游河道水流运动产生影响,两江水流在宜宾交汇、叠加,两股非恒定水流的耦合使下游河道水流运动规律变得更为复杂。为确定长江干流叙渝段在上游干、支流梯级水库日调节影响作用下的最不利通航的水流条件,建立了兼顾计算精度、效率、稳定性的二维非恒定流数学模型,在确定岷江、金沙江非恒定流代表工况的基础上,数值模拟了下游河道水流参数变化规律。结果表明,洪水传播过程中存在明显的坦化现象,沿程李庄、泸州、朱沱测站水位变幅渐次降低,水流非恒定参数也呈沿程减小的趋势,下游河道水流的非恒定性主要受基流及流量变幅都较大的金沙江向家坝日调节过程影响;进而确定了金沙江、岷江最不利来流条件组合工况。     

深层U型地热井仿真模拟及取热性能研究

为充分考虑地热梯度、提高模型计算效率,采用分段方法建立闭式U型井换热器的传热解析模型,并编写程序实现模型的耦合计算。利用系统实际运行数据对模型进行精度验证,并对入口温度和循环流量2个运行参数对地热井取热性能的影响进行分析。结果表明：经与以光纤传感器实测数据在沿程方向上的对比,该模型的平均相对误差为7.3%,模型精度满足工程使用要求。在保证基础负荷需求的前提下,地热井入口温度保持在5~16 ℃之间,循环流量在80 m³/h以上时,可保证地热井处于高效运行区间。在该工况区间内,降低入口温度比提高循环流量能获得更好的热经济性,合理的入口温度和循环流量的匹配调节能使地热井的供热能力提高10%。     

基于TRNSYS软件对济南地区办公建筑围护结构的蓄放热分析

应用TRANSYS软件对济南地区办公建筑进行了数值模拟,得到在不同的供水温度、不同流量条件下,围护结构蓄放热特性的研究分析。最后总结分析温度流量及运行与围护结构蓄放热之间的关系,并提出济南地区办公建筑优化运行的建议。