积灰对光伏电池板输出特性影响研究

积灰对光伏电池板输出特性具有显著影响,且因地域、实验环境等因素不同存在较大差 异。为此,本文分析了不同自然积灰的粒径分布特征,分别利用黄土、红土和高岭土,构造了我国不同地域自然积灰的模拟样本;搭建了由光伏电池阵列、MPPT控制器、上位机以及光强测量仪、温度测量模块等构成的实验平台,开展了积灰对光伏电池板的伏安特性、温度、相对透光率以及输出功率影响的测量实验;基于实验数据建立了相对透光率、相对发电效率与积灰密度关系的拟合模型。结果表明:随着积灰密度的增加,光伏电池板的温度、相对透光率和相对发电效率均逐渐降低,且降低幅度与积灰类型有关;应用算例表明,所建模型可用于光伏发电功率预测以及光伏电池板积灰的清洗周期选取。     

某600 MW机组空气预热器硫酸氢铵堵塞综合防治技术

针对某600 MW机组烟气超低排放改造后,空气预热器（空预器）出现严重堵塞现象,提出了空预器硫酸氢铵（ABS）堵塞综合治理技术。通过分区控制格栅式喷氨系统,解决了选择性催化还原（SCR）脱硝装置氨逃逸超标问题,将空预器传热元件三段改为两段,提高了空预器吹灰的通透性,空预器ABS堵塞现象得到了根治,提高了机组运行的安全性和经济性。本文对同类型问题机组改造具有一定的借鉴意义。     

基于Ziegler-Nichols优化算法的火电机组负荷频率PID控制研究

随着风电和光伏接入电网的规模不断扩大,电网负荷峰谷差逐渐增加,电网的频率控制出现超调量过大、调节速度过慢等一系列问题。本文针对互联电力系统的负荷分配以及频率控制问题,提出考虑发电机组分配系数的互联电力系统负荷频率控制方法。首先,建立单个区域包含多个火电机组的两区域电网自动发电控制（AGC）系统仿真模型,根据各发电机组的煤耗特性建立经济性目标函数,并且获得最优的出力分配系数;然后,基于联络线功率和频率偏差控制（TBC-TBC）的控制模式,采用经Ziegler-Nichols相关算法优化后的PID控制,并对优化后PID控制器的鲁棒性进行分析研究;最后,基于两区域系统仿真模型,在一定的负荷扰动工况下进行仿真验证。仿真结果表明:该分配方法能够有效节省煤耗,本文算法优化后的PID控制器在频率恢复速度方面具有一定的优势,并且鲁棒性良好。     

基于自适应递推最小二乘支持向量机的磨煤机一次风量软测量模型

针对离线最小二乘支持向量机（LSSVM）以及无稀疏策略的在线LSSVM在过程建模工程应用的局限性,提出了一种基于选择性递推以及自适应更新模型参数的LSSVM软测量模型。该方法将快速留一交叉验证（FLOO-CV）误差作为模型更新阈值,前向学习时,根据更新阈值只引入预报误差较大的样本更新模型,提高了模型的稀疏性;后向样本修剪时,仅删除FLOO-CV误差最小的样本,提高了模型的全局推广能力。应用电厂实际运行数据验证该模型并对磨煤机一次风量进行在线预测,并研发了一套在线软测量平台。将该平台在某1 000 MW机组进行现场验证,结果表明,该平台对一次风量有较高的预测精度,可以在流量传感器出现故障时代替其工作,保证磨煤机一次风量信号的稳定性和可靠性。     

脱硫废水喷雾塔粘壁和颗粒干燥特性分析及优化

某350 MW机组2 200 kg/h脱硫废水喷雾塔运行时经常出现粘壁现象,对该塔进行数 值模拟研究,探讨了喷嘴中心距、雾化角对喷雾塔黏壁及出口粒子温度和含水率均匀性 的影响。研究表明:在设计工况下,壁面处颗粒最大含水率自塔顶向下,先增大后减小,在17.5~21.2 m壁面处颗粒最大含水率超过5%,粘壁概率极大;优化工况为喷嘴中心距1.18 m、雾化角41.43°;与设计工况相比,优化工况的壁面含水率自上而下平均下降了4.36%,出口截面颗粒含水率和温度标准偏差系数CW、CT分别降低了4.9%和8.3%,出口颗粒含水率平均值和最大值分别下降了4.5%和3.9%,优化效果显著。     

干式空心电抗器匝间电弧性短路故障特征提取及诊断方法研究

针对干式空心电抗器早期匝间短路故障,通过分析电抗器匝间电弧性短路过程中的状态参数变化规律,提出了基于时变参数模型的电抗器故障特征提取及诊断方法。首先建立了基于Mayr电弧模型的电抗器匝间短路故障的时变电路模型,并利用傅里叶变换分析了故障电抗器等效电感的频谱特性,发现其等效电感不再恒定而是存在周期性振荡。然后利用时变电路状态方程求解方法,分析在工频激励下故障电抗器输出电流的转移解、零状态响应及频谱特性,证明在匝间电弧的周期性短路过程中,故障电抗器输出电流中将激发出特定次数的谐波分量,分析电流谐波特性可对干式空心电抗器匝间短路故障进行诊断。通过对一起电抗器故障的电流互感器（CT）和电压互感器（PT）录波数据进行求解和分析,验证了本文提出的故障特征提取及诊断方法的可行性和有效性。     

烟气喷淋脱碳数值模拟及其特性分析

针对烟气喷淋脱碳,采用欧拉-拉格朗日法建立了耦合气液流动、热质传递及化学反应的三维数值模型,并基于热力一致性简化模型中的热力学表达,以降低计算成本。模型验证表明,预测结果与实验结果吻合良好。基于该模型考察了塔内气液流动、热质传递及CO2吸收等特性。结果表明:喷淋方式对塔内气液分布、温度分布及CO2吸收有重要影响;向下喷淋将卷吸喷嘴周围烟气沿塔中部向下流动,与新入烟气存在强烈的掺混行为,并造成液滴在塔中部集聚;气液温度分布及H2O气相体积分数分布有较高的关联性,汽化潜热占热交换总量的64%;传质阻力集中在液侧,比气侧高2个数量级;通过改变喷淋方向可以减小液滴分布不均匀性,将脱碳效率从38.3%提升至49.6%。     

新能源-质子交换膜电解槽电制氢容量双层规划模型研究

新能源电制氢是实现“2060碳中和”的关键技术之一。然而,新能源出力具有随机性,且制氢关键设备——质子交换膜（PEM）电解槽投资成本与运行成本高,因此如何为出力功率随机的新能源电站配置兼顾新能源弃电率与制氢系统经济性的PEM制氢系统具有重要意义。以风电制氢为例,首先提出随机波动输入下PEM电制氢系统全寿命周期的成本与收入模型,并以总收入、投资回收期与内部收益率为评估指标支撑系统的经济分析;基于此,针对“风电+PEM电制氢”系统,提出3种双层规划模型,上层模型分别以PEM电制氢系统全寿命周期总成本最小、总收入最大与内部收益率最大作为上层优化模型的目标函数,下层的优化目标为风电场的弃电率最小,并采用MATLAB遗传算法工具箱求解优化模型;最后,以某实际风力发电场为例,验证所提双层规划模型与风电制氢的有效性与经济可行性。     

SCAL型间接空冷系统循环水中溶氧量变化规律及其对pH值间接影响

表面式换热器铝制散热器（SCAL）型间接空冷（间冷）机组已经成为解决我国北方富煤贫水地区发电的有效措施,该机组SCAL型间冷系统稳定运行过程中常出现循环水pH值异常升高的现象。由于系统内散热器采用铝材质,pH值异常升高会破坏铝管表面氧化膜,导致散热器腐蚀甚至泄漏,因此循环水pH值异常升高是该系统运行的难题。通过对SCAL型间冷系统结构的分析、水质调研,分析了系统中的动态变量,通过理论计算和工业试验验证对该问题进行了深入研究。结果表明:SCAL型间冷系统在运行期间基本处于密闭状态,外界氧气难以扩散进入,系统循环水中溶解氧的来源为系统运行前除盐水中溶解的氧气;碳钢的腐蚀反应是系统中溶解氧主要的消耗方式;溶氧量变化改变了碳钢腐蚀产物的类型,当系统中溶氧量较低时,碳钢腐蚀生成的Fe(OH)2具有较大的溶度积,能够导致循环水pH值升高。     

生物质直燃发电大气污染物超低排放技术路线分析

总结了生物质燃料与煤的元素含量的差异,分析了生物质锅炉积灰、结渣、腐蚀的机理,梳理了生物质锅炉的烟气特点,并对选择性非催化还原脱硝技术、选择性催化还原脱硝技术、湿法脱硫技术在生物质电厂应用的局限性进行了讨论和总结。结果表明:固态高分子脱硝和催化剂脱硝脱硫均需特殊催化剂或脱硝剂,属于专利产品,运行成本高;氧化脱硝技术属于氧化吸收反应,产生易溶于水的硝酸盐,部分地区禁止采用该技术;陶瓷催化滤管一体化脱除技术运行维护简单,锅炉过氧燃烧可提高燃烧效率,延长空气预热器使用寿命,而且没有脱硫废水、烟囱防腐、白色烟羽等相关问题,适用于生物质锅炉硫、尘、硝超低排放。