超超临界二次再热机组过热汽温模型辨识

二次再热是进一步提升大型超超临界机组运行参数、提高机组运行效率的一项关键技术。该类机组的建设尚处于起步阶段,运行经验相对缺乏,为提高其运行控制水平,需要了解锅炉运行的热工特性,并建立兼具工程应用需求和理论研究价值的模型。在西安热工院开发的华能莱芜电厂2×1 000 MW机组仿真系统的平台上,进行了两级喷水减温扰动试验、烟气再循环扰动试验,探究过热汽温的变化规律。采用改进型的粒子群算法,对过热汽温被控对象进行辨识。研究表明改进型粒子群算法辨识精度较高,得到的过热汽温被控对象模型可用于开展机组优化运行与优化控制的相关研究。     

GB/T 10184—2015在高炉煤气锅炉炉效计算中的应用分析

根据GB/T 10184—2015,构建了高炉煤气锅炉炉效计算模型,分析了高炉煤气锅炉炉效计算方法。结果表明：燃气基准的差异导致高炉煤气水分及低位发热量的计算方法不同,并列出了2种燃气基准下高炉煤气水分的计算方法及低位发热量的换算方法;提出了3种适用于高炉煤气锅炉的过量空气系数、实际烟气量及烟气中CO2含量的求解方法,并提出了适用于含煤气加热器的高炉煤气锅炉排烟温度的修正方法;GB/T 10184—2015对部分公式的计算有待于进一步探讨,并可作适当修改。     

基于弹性梁理论的在役拉杆轴向载荷测量方法与应用

基于弹性梁理论,建立了横向加载条件下在役拉杆轴力理论计算模型及预加应力梁的三维有限元模型,对在役支吊架拉杆轴力测量方法进行了研究,讨论了不同长径比和横向载荷对拉杆中点挠度的影响。研究结果表明,理论预测结果与有限元计算结果吻合较好;在工程应用方面给出了以横向载荷容差度及挠度容差值为指标的固支段拉杆长径比的优选方案。该方法可用于快速测量不卸载拉杆的轴向载荷。     

带垫板异种钢焊缝缺陷与拉伸性能分析

异种钢焊接是电厂锅炉受热面管广泛采用的一种连接方式。以某火电机组过热器出口段TP304H和T22为母材的带垫板异种钢焊接接头为研究对象,通过宏观测量、微观组织分析、EDS能谱检测和拉伸试验等研究,分析了焊接接头中裂纹的生成机理及影响。结果表明：3种材料热膨胀系数差异及应力集中是带垫板异种钢焊缝裂纹产生的诱因,裂纹在镍基焊缝填充材料中扩展;室温拉伸时焊缝是薄弱环节,而高温拉伸时熔合线和母材是断裂部位。     

分散控制系统自主可控技术的发展

分散控制系统（DCS）作为火力发电领域的核心控制系统,其软硬件长期严重依赖进口产品,存在重大安全隐患和断供风险。在说明国产品牌DCS发展历程及软硬件国产化现状的基础上,分析了国产化替代对于实现自主可控的必要性,并提出实现DCS国产化并非简单的硬件替代与软件移植,还需重点解决好专用芯片替代、芯片功能缺陷、软硬件适配及综合算力等问题;然后介绍了全国产、自主可控DCS如华能睿渥、华电睿蓝、国能智深、南京科远和浙江中控等发展应用现状,全国产DCS在300、600、1 000 MW等级机组相继投入运行,标志着我国DCS已实现完全自主可控,具备大规模推广应用的条件;最后对国产DCS推广应用中存在问题,如缺少嵌入式低功耗处理器、国产元器件性能存在批次性差异、国产软硬件性价比和供应链安全等进行分析,并提出了相关建议。     

液流电池商业化进展及其在电力系统的应用前景

液流电池作为一种极具潜力和价值的储能技术,在电力系统中拥有广阔的应用前景和市场。液流电池的商业化进展反映了其技术成熟度和市场对该技术的接受程度,对其后续的发展和研究具有参考意义。介绍了目前国内外液流电池的商业化进展情况,重点分析了铁铬、全钒、锌溴、锌镍、锌铁、全铁、锌空气液流电池的商业化进展;讨论了液流电池在电力系统中的应用前景;最后,给出了相应的应用和发展建议,如优先发展资源丰富、综合成本较低的液流电池技术,现阶段的液流电池应用应兼顾电池寿命及经济性,应重视相关资源链的整合和发展等。     

高温气冷堆核电机组一次调频控制策略研究

华能高温气冷堆核电示范工程（HTR-PM）是首台商业运行的高温气冷堆核电机组,研究其一次调频能力具有重要意义。在分析HTR-PM机组控制特性的基础上,提出高温气冷堆核电机组一次调频控制策略,并开发了HTR-PM机组全范围实时动态仿真模型。针对电网频率快速变化时,HTR-PM机组一次调频过程的动态响应特性进行仿真试验。试验结果表明,理论上,在一次调频参数、控制逻辑等设置合理的情况下,在一次调频允许投入的负荷区间内,当频率扰动时可以实现输出功率变化,同时保证蒸发器出口蒸汽压力在允许偏差范围内。     

核电蒸汽发生器堵管技术研究进展及其在高温气冷堆的应用前景

高可靠性的蒸汽发生器堵管技术是核电站安全运行的重要保障,与压水堆相比,以高温气冷堆为代表的第四代核电技术由于蒸汽发生器内传热管服役温度显著提高,对现有的蒸汽发生器堵管技术提出了新的挑战。对此,本文首先基于国内外文献报道,总结了现有压水堆蒸汽发生器堵管技术的工作原理与技术特点;其次,总结了国内外蒸汽发生器自动化堵管系统的开发与应用现状;之后,就高温气冷堆蒸汽发生器的服役工况与场地条件,提出了现有堵管技术在高温气冷堆应用方面面临的挑战及改进方向;最后,针对堵管技术的发展现状与高温气冷堆的技术需求,从装备要求、施工可行性和堵头质量的长期有效性等方面指明了自动化堵管技术的发展方向,以期为高温气冷堆蒸汽发生器自动化堵管技术的发展提供借鉴。     

重型燃气轮机联合循环机组掺氢燃烧发电模型及变负荷研究

对F级重型燃气轮机联合循环机组掺氢发电的基础运行特性建立数学模型,使用Python计算预测在不同掺氢比（质量比0~20%）下机组的效率、功率和燃气温度以及二氧化碳排放。然后将数学模型与Thermoflow软件物理模型的结果以及实际机组运行数据做变工况对比验证。研究结果表明:当调节空气流量保持透平进气温度不变时,掺氢比从0增大到20%,燃气轮机效率从37.14%升高到37.65%,相对升高1.37%,空气的化学当量比从2.48增大到2.63;100%、75%、50%负荷率下燃气轮机出力随掺氢比从0增大到20%分别相对升高1.40%、1.44%和1.35%。在100%负荷率下掺氢比从0增大到5%和10%,燃气轮机联合循环的输出功率分别升高0.10%和0.16%,燃气轮机和余热锅炉的排烟温度略升。随着掺氢比的增加,烟气中二氧化碳的含量显著减小。该结论可为氢气作为可再生能源的天然气联合循环发电机组效能的监测和调节提供参考。     

重型燃气轮机关键部件运行效能软测量方法研究

燃气轮机压气机效率、燃烧效率、透平效率、燃烧室出口温度等综合性指标或参数的准确辨识是燃气轮机效能监测与劣化致因诊断技术的关键之一,但这些综合性指标或参数往往无法直接测量。建立了基于热力学原理的燃气轮机关键部件效能软测量模型并验证了模型的准确性,实现了上述综合性指标或参数的准确软测量。在此基础上,基于历史运行数据对某型F级燃气轮机的关键部件效能参数进行了辨识并分析了其劣化程度。结果表明:对于常年调峰运行、启停频繁的机组,透平等高温部件效率劣化程度相比压气机等冷端部件更为严重,建议在停机检修时对透平等高温部件的健康状态予以特别关注。该研究结果可为适时开展燃气轮机状态检修提供理论参考。