高温再热蒸汽管道异常位移产生原因及防治研究与应用

为掌握某超超临界1 000 MW机组投产后,高温再热蒸汽管道出现异常大位移且多组支吊架存在严重欠载、超载甚至压死等现象的原因,建立了涵盖恒力吊架实测性能指标的管道力学计算模型与评估方法,系统及定量地研究了高温再热蒸汽管道异常位移产生的原因。分析认为,高温再热蒸汽管道多弯多起伏布置、垂直方向刚性约束较少、连续布置恒力吊架数量较多及恒力吊架性能超标是产生异常位移的主要原因。实施分段约束控制及载荷补偿为主的防治措施后,高温再热蒸汽管道实测热位移值接近计算值,异常大位移得到了消除,管道及支吊架力学安全性得到了大幅提高。     

基于数据驱动建模的核电站一回路管道劣化趋势研究

提出一种基于管道状态数据的分析方法,可得到管道劣化趋势,有助于预防管道劣化引起的泄漏。具体方法是通过融合主观专家经验层次分析法和客观大数据分析熵权法的优点,定量地构建一回路管道的改进马氏距离健康度模型,进而应用融合卷积神经网络和长短期记忆神经网络的组合预测模型,对一回路管道未来的劣化泄漏情况做出趋势分析和预判。仿真结果表明,构建的健康度模型能够较好的反映出一回路管道的真实健康状态;组合 预测模型可以有效地预测一回路管道劣化泄漏的趋势,为保障设备的安全稳定运行提供 参考。     

电解制氯技术处理燃煤电厂脱硫废水研究进展

燃煤电厂末端废水中高浓度的氯离子是制约废水回用和全厂废水零排放的关键因素,传统的脱硫废水处理方法如化学沉淀法、蒸发结晶,以及新兴的零排放技术如烟道蒸发技术,都不能有效地解决高氯带来的负面问题,甚至因为氯含量过高使技术应用受到限制。基于此,提出电解制氯技术耦合已有的废水处理方法处理燃煤电厂末端废水,并总结了现阶段电催化析氯反应的机理及电极材料研究进展;从电解制氯原理角度剖析了影响电解脱硫废水工艺经济可靠运行的因素,包括宏观电解条件的调控,工艺流程的选择;并分析了燃煤电厂末端废水中的化学需氧量、氨氮、F–、硬度离子以及重金属离子对电解的影响;认为随着析氯反应机理的不断完善,电解制氯技术的技术可行性不断提高的同时,在经济方面也有一定竞争优势。但如何减缓极板结垢倾向,降低其他离子对电解的不利影响,以及优化界面反应过程等还需要开展多方面的研究。     

相变材料辅助的燃料电池客车冷启动特性研究

随着燃料电池在客车上的应用不断深入,其低温环境下冷启动问题逐渐凸显。为了提高燃料电池客车的启动速度,使电池更快地工作在合理的温度范围内同时降低冷启动过程的能耗,将相变材料（PCM）引入电堆冷启动系统,利用PCM可吸收电堆工作废热的特性,在冷启动时将废热放出加热电堆。基于仿真平台搭建电堆冷启动系统模型,对比分析了正温度系数热敏电阻（PTC）独立加热、PCM独立加热和PCM-PTC联合加热的温升变化和能耗特性。3种加热方式均使80 kW电堆从–20 ℃升高到10 ℃,PTC的功率为12 kW,PCM采用石蜡/膨胀石墨复合相变材料（CPCM）。在联合加热方式下,分析了PCM质量对冷启动时间、节能率和潜热利用率的影响。结果表明:PCM-PTC联合加热方式较PTC独立加热节省约33.46%能耗,启动时间缩短了37.40%,较PCM独立加热启动时间缩短了61.00%;随着PCM质量的增加,冷启动时间缩短,系统节能率增加,但是PCM的潜热利用率却在下降。PCM辅助的冷启动系统为燃料电池发动机在低温环境下快速启动和节能提供了思路。     

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。     

水基电解质隔膜流延法制备与性能研究

因为水基电解质隔膜流延法制备具有高效、低成本、低污染等优点,故提出了一种以流延机制备电解质隔膜工艺过程,主要针对以α-LiAlO2为粉料,蒸馏水和聚乙烯醇（PVA）的混合溶液为黏结剂,通过流延机流延制备大面积高强度环保型的水基电解质隔膜,并对隔膜和电池性能进行了测试。结果表明:所制备水基隔膜平均孔径为0.217 μm,孔隙率为61.63%,通过组装1.5 kW电堆进行实验验证,0.7 V恒电压下放电最大功率在1.718 kW,比设定值1.5 kW超过13%,功率稳定输出在1.5 kW运行超过了900 h。该研究为后期大功率熔融碳酸盐燃料电池研发奠定基础。     

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。