基于联合电解催化交换工艺的含氚轻水深度净化技术研究

随着核能的发展和环保意识的增强,核设施中氚的排放越来越引起人们的重视.为了有效地控制液态氚的排放,针对内陆核电、国际热核聚变实验堆和福岛核电站3种含氚废水(轻水)体系开展了基于联合电解催化交换工艺的深度净化除氚的技术研究,系统性地评价了所需要的理论塔板数与不同除氚目标和富集程度的关系;并进一步分析了含氚轻水处理量与天然水消耗量之间的关系.结合上述分析,最后给出了具体的工艺设计示例,并提出了在含氚水进料量较大的情况下,宜采用模块化的设计方案.     

埋地石油管道阴极防腐措施与风险预警研究

根据埋地管道阴极保护现状,总结了阴极保护原理、分类.阴极保护主要是基于电化学腐蚀原理,采用外加电流及牺牲阳极两种保护方式.分析了目前准则存在的不足,阴极保护准则没有对管道允许受到的直流干扰程度做出明确的规定且-850 mV(CSE)准则不适用交流干扰情况,另外GB/T 21448—2008准则的适用温度不能超过40℃.分析了基于数值模拟研究埋地管道阴极保护的方法,阴极保护数值模拟基于理论建立阴极保护数学模型,设置边界条件对模型加以求解即可得到管道沿线的电位分布情况.结合管道风险预警理论对埋地管道的风险预警进行了研究.对埋地管道腐蚀风险预警流程进行设计,其应遵循风险识别、风险分析及风险等级划分的流程,时刻监视防腐措施的运行效果.     

电感耦合等离子体质谱法在青海某地区铌矿物化学物相分析中的应用

为了准确快捷有效地对青海某地区铌矿物进行化学物相分析研究,采用电感耦合等离子体质谱法测定各相态中的铌,建立了一套准确快速测定铌矿物化学物相的分析方法.通过对溶剂的选择,实现对易解石、黄绿石、铌钙矿、铌铁矿、钛铁金红石和分散相的分离与测定.物相分析试样以两份完成,一份在550～600℃的高温炉中焙烧,氟化铵溶解易解石中铌.另一份试样不经高温焙烧,用含氯化亚锡的盐酸溶解分散相中的铌;用含氢溴酸的氟化铵溶解易解石和黄绿石中的铌;用含氢氟酸的硫酸溶解铌钙矿中的铌;用含氢氟酸的盐酸溶解铌铁矿中的铌;用焦硫酸钾熔融提取钛铁金红石中的铌,最后用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定以上各相态中铌的质量分数.在ICP-MS工作条件下连续7次测定样品空白,计算各铌相态的方法检出限(3S/N)分别为0.023、0.021、0.018、0.025、0.016、0.007μg·g-1.对7个铌矿物样品进行铌物相分析,做精密度和准确度试验,符合《地质矿产实验室测试质量管理规范》(DZ/T 0130.3—2006)的要求.     

高镍三元正极材料表面碱性物质研究进展

高镍三元正极材料表面形成的碱性物质容易导致电池容量衰减加快、寿命缩短,因而调控三元材料表面碱性物质对于提高锂离子二次电池的功能和安全性至关重要。综述了高镍锂离子电池三元正极材料表面碱性物质的形成机理及处理手段,从不同角度阐述了环境中的水、二氧化碳对表面碱性物质形成的影响。探讨了表面碱性物质形成过程中,由于锂离子和过渡金属的迁移与固化引发的表面结构的相变现象,造成了三元正极材料的加工储存性能的恶化。还对降碱工艺中的洗涤、干燥、低温烧结等过程进行了重点说明,阐述了洗涤工艺对三元材料表面碱性物质降低及对材料性质的影响,指出需选择合适的洗涤、干燥条件,减小材料表面发生的变异。最后结合目前降碱工艺对后续研究方向提出了建议。     

近30年全球大停电事故发生的深层次原因分析及启示

2019年以来,委内瑞拉、阿根廷、美国、印尼、英国等多国相继发生多起大停电事故,电网安全成为各方关注的焦点与舆论热点。通过梳理近30年138件主要大停电事件,发现2008年后大停电进入高发期,主要经济体是大停电事故的“重灾区”。自然灾害原因占比56%,影响范围相对明确可控;电力管理体制原因占31%,易与其他诱发因素伴发,具有全局性、系统性影响,可能危害到整个国家和地区的能源安全;意外或人为事故原因占10%;网络攻击成为新兴原因占3%,具有隐蔽性、复杂性强、防御难度大、物理伤害大等特点。深入剖析4类大停电事故发生的原因,根据中国国情和网情,提出防范中国大停电事故发生的措施和建议。     

高钠煤灰烧结特性研究进展

中国新疆准东煤具有储量巨大、开采成本低、挥发分高、硫含量低等特点,是优质的动力用煤。但准东煤钠含量高,燃烧利用时易在受热面上形成烧结性积灰,产生严重的结渣,极大限制了高钠煤的开发利用。因此,要实现高钠煤的清洁高效利用,需充分认识高钠煤灰的烧结特性。总结了高钠煤积灰结渣机理,概述了高钠煤灰烧结机制,探讨了二者之间的内在关联。高钠煤在燃烧过程中,煤中碱金属(主要为钠)释放并以Na_2SO_4、NaCl及Na的形式存在于烟气中,与受热面接触并于其上冷凝形成黏性内白层,内白层捕获飞灰颗粒后反应生成低熔点化合物,其烧结温度降低,使锅炉受热面上发生沾污增强型的"沾污烧结"过程。高钠煤灰的烧结过程包含固相烧结、液相烧结和气相烧结3种方式,对煤灰烧结过程的影响因素包括反应温度、化学组成、煤灰粒径、反应气氛、添加剂种类、锅炉设计和锅炉运行工况等。其中添加剂按氧化物种类可分为碱性氧化物和酸性氧化物,一般情况下碱性氧化物可以降低煤灰烧结温度,酸性氧化物可提高煤灰烧结温度。未来对于提高高钠煤灰烧结温度的研究方向可从新型添加剂出发,找到既能固定烟气中的钠,又能与灰渣中的低熔点含钠矿物质反应生成高熔点化合物的单一或混合成分的添加剂。同时,关于钠蒸气对积灰结渣在微观层面上的动态特性的影响机制也需进一步研究。概述了煤灰烧结温度的测量方法,热导率分析法、压力测量法、热机械分析法、筛分法和压降法,其中压降法是目前为止测量烧结温度较为准确的方法。介绍了上海理工大学碳基燃料洁净转化实验室在高钠煤灰烧结特性方面的研究方向,以期为解决燃用高钠煤锅炉积灰结渣问题提供参考。     

基于随机经济模型预测控制的电热综合能源系统运行优化

北方供暖地区存在大量热电联产机组,其"以热定电"的运行特性限制了机组调峰能力.同时,随着我国能源替代的提出以及风电的快速发展,建立包含风电的电热综合能源系统是降低电热耦合以及系统运行成本的重要手段.因此,建立电热综合能源系统模型,在满足用户电热负荷需求的基础上,综合考虑风电不确定性以及系统动态过程中的经济性,提出一种基于情景树结构的随机经济模型预测控制策略.为了降低风电功率随机性干扰和风电功率变化难以描述的问题,提出采用一种改进的非线性变换方法建立风电功率非高斯分布模型,在此基础上建立基于情景树结构的风电功率变化显式表达结构,在保证鲁棒性的同时降低了优化过程中风电随机性的干扰.最后,通过累计节约成本的复合单步增长率指标验证所提策略的有效性.     

考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估

气电联合系统是能源互联网的重要组成部分,其可靠性评估对系统安全运行具有重要意义.因此,提出一种考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估方法.首先建立气电联合系统负荷削减优化模型,利用泰勒级数展开法对考虑气网潮流方向和天然气管道运行状态的天然气潮流约束方程进行线性化处理;其次引入电、气负荷综合需求响应以提升系统可靠性,并对可中断和可转移电、气需求响应负荷进行建模;然后提出考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性评估指标,并基于序贯蒙特卡洛模拟法获取系统设备元件的运行状态,评估考虑综合需求响应的气电联合系统可靠性;最后对IEEE 24-NGS 12气电联合系统进行算例分析,评估了7种不同场景下气电联合系统的可靠性,仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于改进CatBoost的电力系统暂态稳定评估方法

在实际电网的运行过程中,通过同步相量测量单元实时采集到的电网动态参数通常含有部分噪声,且有时会因通信故障造成数值的随机缺失,对基于人工智能的电力系统暂态稳定评估模型造成很大影响.为此,提出一种基于改进CatBoost的暂态稳定评估方法.通过分箱算法对输入特征数据进行离散化处理,提高模型对噪声的鲁棒性;采用加权的焦点损失函数代替交叉熵损失函数,提升模型的可信度并减少模型对失稳样本的漏判;将量测数据部分缺失的样本划分到单独的节点中继续建模,从而充分挖掘不完整样本中的暂态信息.在新英格兰10机39节点上的实验结果表明,所提方法的准确率和查全率均优于其他几类机器学习算法,而且所提方法对噪声和数值缺失表现出良好的鲁棒性且具有较快的训练速度和预测速度.     

基于SVR模型预测超薄浮法玻璃气泡数量的研究

针对超薄浮法玻璃生产过程存在反馈滞后大、生产复杂、产品质量难以精确控制的情况以及气泡质量缺陷严重影响产品应用的问题,本文采用SVR模型对超薄浮法玻璃气泡数量进行预测,结合实际生产数据对模型进行验证,并探究熔化时滞时间以及特征属性对模型精度的影响,采用Relief-F算法结合实际建模结果筛选出对气泡产生有影响的重要特征属性.研究结果表明,SVR模型能精确预测玻璃气泡数量,为后续生产提供决策支持;熔窑池底温度与熔窑碹顶温度对超薄浮法玻璃生产中气泡的产生有较大影响.