中国煤电机组改造升级效果分析与展望

煤电改造升级是提升煤电机组清洁高效灵活性水平、适应煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型的重要手段之一。通过分析中国煤电机组改造升级现状、改造效果,探讨了改造升级过程中存在的主要问题,并提出了促进煤电改造升级的措施方式,对煤电改造升级工作进行了展望。研究发现:煤电的节能降碳改造中,改造机组在额定工况下的供电煤耗平均可降低约5 g/(kW·h);煤电的灵活性改造中,改造机组最小出力由改造前的约42%额定负荷降低至约额定负荷的29%;煤电的供热改造中,改造机组的供热量可增加约56%。煤电改造过程中存在负荷率与供电煤耗、投入与收益、技术选择、可靠性等多方面协同问题,从运行、技术、政策等角度提出了推动煤电改造升级的措施建议,为煤电改造升级的有序推动提供参考。

中祁连西段肃北、石包城地区早古生代花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

对中祁连西段肃北、石包城地区花岗岩进行了精确的SHRIMP锆石U-Pb定年和地球化学成分分析。SHRIMP锆石U-Pb定年表明,肃北岩体和石包城岩体侵位年龄均属早古生代,分别为415±3Ma和435±4Ma。地球化学分析表明,随着SiO2含量的增加,TiO2、Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3、Mg#等的含量相应下降,这表明该套岩石是角闪石和斜长石的分离作用控制下岩浆分异的产物。肃北岩体稀土元素总量较高,∑REE介于118.7×10-6～202.2×10-6之间,轻稀土相对富集,(La/Yb)N=11.1～16.5,具微弱δEu异常。石包城岩体稀土元素总量较低,∑REE介于19.7×10-6～59.0×10-6之间,轻稀土相对富集,(La/Yb)N=6.68～44.8,δEu正异常而呈倒"V"型。岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Sr等,亏损Nb和Ta等高场强元素以及P和Ti。在微量元素判别图解上,肃北岩体所有岩石投影点落后碰撞区域,石包城岩体的岩石投影点落在岛弧区。结合区域地质背景,石包城岩体可能产出于洋壳俯冲的岛弧环境,而肃北岩体是加里东造山作用晚期陆陆碰撞后的产物。

火力发电机组2013年非计划停运统计及分析

对2013年100MW及以上火电机组非计划停运次数及持续时间进行了统计与分析。机组共发生非计划停运920次,总持续时间53443.5 h。其中因锅炉及其辅助设备所导致的非计划停运次数达到500次以上,因汽轮机系统导致的非计划停运次数为150次以上。通过对锅炉、汽轮机等系统非计划停运原因的分析,找出了影响火电机组可靠性的相对薄弱环节,为加强对机组可靠性薄弱部位的日常维护管理提供了参考和依据。

吸收式热泵在供热机组中的应用分析

为了评估吸收式热泵在供热机组中的作用,建立了吸收式热泵在供热机组上应用的节能计算模型,并以某300 MW供热机组为例,对机组的系统能效进行了计算与分析。结果表明,供热机组在安装了吸收式热泵以后,供热量相同的情况下可大幅度减少抽汽量,在一般情况下,供热机组安装吸收式热泵后,所带来的收益为汽轮机所增加的发电量,而非简单的回收热量。

秸秆发酵电厂建设可行性研究

针对我国秸秆资源的特点，提出了采用大型沼气池利用秸秆为原料高温发酵生产沼气，然后通过内燃机组、余热锅炉以及汽轮机组等设备的联合动力循环、沼气代替液化气满足村镇居民的生活用气、沼渣生产有机肥的秸秆综合利用技术路线，该系统采用成熟技术的组合，所有设备均可国产化。介绍了该系统的工艺路线，并分析了其技术可行性与项目经济性。分析结果表明，发电余热完全可以维持沼气池内50～55℃的温度，能够实现高温发酵；以消耗秸秆9万/a（折合含水量15％，原始热值13．5MJ／kg）的发酵电厂为例，能够日产热值为21MJ／m^3的沼气72000m^3，发电量5×10^7kwh／a，生产有机肥4．4万t／a；项目投资回收期大约5年.

云计算环境下基于改进遗传算法的任务调度算法

在云计算中面对的用户群是庞大的,要处理的任务量与数据量也是十分巨大的。如何对任务进行高效的调度成为云计算中所要解决的重要问题。针对云计算的编程模型框架,提出了一种具有双适应度的遗传算法(DFGA),通过此算法不但能找到总任务完成时间较短的调度结果,而且此调度结果的任务平均完成时间也较短。通过仿真实验将此算法与自适应遗传算法(AGA)进行比较,实验结果表明,此算法优于自适应遗传算法,是一种云计算环境下有效的任务调度算法。

内蒙古达茂旗北部闪长岩锆石SHRIMP U-Pb、角闪石^(40)Ar/^(39)Ar年代学及其地质意义

内蒙古达茂旗北部的早古生代闪长岩侵入体产于包尔汉图-白乃庙岛弧带的西部,采用SHRIMP锆石U-Pb定年及角闪石40Ar/39Ar测年对其进行了精确的年代学研究。两件闪长岩样品分别获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄为453±3Ma和446.8±5.3Ma,角闪石40Ar/39Ar坪年龄为459.2±2.4Ma和442.9±4.2Ma。这为研究该时期弧岩浆作用提供了新的年代学证据,并表明该岩浆侵位后,经历了结晶并快速冷却的过程,可能揭示了本区岛弧带和华北板块碰撞的构造意义。

北京千家店地区侏罗系后城组磷灰石裂变径迹分析及其地质意义

运用裂变径迹分析方法,探讨分析了千家店地区侏罗系后城组地层的构造热演化特征.千家店地区后城组上段三个磷灰石样品,AFT年龄集中在85.7～76.0Ma,小于其相应的地层年龄;平均封闭径迹长度为9.4～10.8μm,小于初始径迹长度(16.3±0.9μm),呈非对称的单峰态分布,标准偏差为2.1～2.5.后城组下段的三个AFT样品,AFT年龄集中在82.6～62.4Ma,小于其相应的地层年龄,也小于上段层位的AFT年龄;平均封闭径迹长度仅为7.2～7.7μm,远小于初始径迹长度(16.3±0.9μm),其中YQ-07样品的封闭径迹长度呈似双峰态分布,标准偏差达到3.1;显然,侏罗系样品经历了明显的中度退火行为,最大温度可能接近于90℃.AFT年龄和封闭径迹长度的规律性变化主要是由于埋深不同引起的温度差异造成的.裂变径迹热历史模拟结果表明,沉积物自进入盆地充填埋藏一直到115Ma左右,盆地沉积物达到最大埋深3000多米,盆地温度达到最大值90℃多,这一过程沉积速率达到66.7m/Ma.115Ma之后盆地处于相对稳定期,没有明显的温度波动,直到6Ma左右温度以11.7℃/Ma的速度突然下降,表明侏罗系地层遭受剥蚀,迅速上升、快速冷却直至地表,剥露速率超过了500m/Ma.

燃机与锅炉耦合系统提高电厂供电效率的研究

为提高火力发电厂的供电效率,提出燃机与锅炉机组的耦合系统,并建立该耦合系统性能计算模型。经过对耦合系统性能的预测分析可知:排烟温度对系统的性能影响较大,在设定的130℃排烟温度条件下,耦合了燃机的电厂效率提高,供电煤耗降低。在一定的最高燃机工作温度条件下,进入锅炉机组总风量与流经燃机的空气流量与之间的比值有最佳值。以燃机最高工作温度700℃为例,耦合系统可以提高机组效率0.5%以上,其发出的功率可以增加电厂供电量超过4%,在考虑了机组热效率以及低温腐蚀等因素以后,除了抵消风机电耗以外,最佳的供电量增加幅度为1.64%,此时对应着最佳的锅炉机组总风量与流经燃机空气流量的比值,其大小为4.29。

中国1000MW等级火力发电机组可靠性分析

对2012—2016年1 000 MW等级燃煤火电机组非计划停运次数及持续时间进行了统计与分析。该等级机组共发生非计划停运166次,累计非停时间9 440.22 h。其中因锅炉及其辅助设备所导致的非计划停运次数达到78次,累计非停时间为5 409.22 h,占总非停时间的57.30%;因汽轮机系统导致的非计划停运次数为42次,累计非停时间3 060.85 h,占总非停时间的32.42%。通过对锅炉、汽轮机等系统非计划停运技术与责任原因的分析,找出了影响火电机组可靠性的相对薄弱环节,为加强对机组可靠性薄弱部位的日常维护管理提供了参考和依据。

基于CPS的电力供需互动技术及平台发展

为了应对能源互联网在用户末端的发展,解决智能电网在用电环节的落地问题,提出了一种满足电力供需互动的新型业务框架。利用标准的信息物理系统(CPS)建模理论,设计了基于信息物理融合的供需互动平台架构及核心节点功能。互动平台解耦了供需互动业务的传感单元、执行单元、计算单元,扩展了openADR逆向转换的信息模型。在智能电网架构模型(SGAM)框架下设计的基于CPS互动平台能够充分发挥分布式智能单元的优势,能够适应多级控制与优化需求,可有效支撑未来电力供需互动业务的灵活开展。

增加短叶片的9-26型风机流场数值模拟

风机的设计过程中,可以采用在长叶片中间安装短叶片的方法来提高风机性能。为了深入了解增加短叶片后的风机流场,应用计算流体力学软件Fluent对某9-26型高压离心风机进行了加装短叶片后的数值模拟并对结果进行分析。计算结果显示,在相同的进出口条件下,增加短叶片的风机流量可增加约5%,出口全压平均增加约10%,叶片的长短对流量的增加也有所影响。计算中所采用的是标准k-ε湍流模型与非结构化网格。模拟结果可以有效帮助人们改进风机性能。

300MW循环流化床锅炉机组冷渣器的能效分析

为了提高循环流化床锅炉机组热渣热能利用效率,建立了300 MW循环流化床锅炉机组所用两种冷渣器热效率与效率的计算模型并对其进行了性能计算分析.结果显示,两种冷渣器的热效率与效率差异很大,二者均热效率较高而效率较低.因此今后开发大容量、高效率的冷渣器对于大型循环流化床锅炉的节能具有重要作用.

气门动态信号处理方法研究

本文讨论了实测气门加速度信号中低频的趋势分量和高频机械振动干扰的处理方法。分析研究表明,采用最小二乘法拟合可以有效去除趋势分量,通过小波分析可以分辨并去除高频的机械振动干扰。

小波分析在固体发动机试验中振动信号去噪研究

在固体火箭发动机地面试验中,由于燃气喷流噪声的作用,使得测量得到的发动机壳体振动信号中包含有很强的噪声分量。通过对噪声信号与振动信号相关性的分析,确定了噪声对振动信号作用最强的频段,并结合小波分析,小波包分析理论,应用频带分离方法对振动信号进行去噪处理,取得良好效果。

一种新型空气预热器及其性能分析

提出了一种新型空气预热器,该预热器依靠8个阀门的不同开闭来控制空气与烟气交替流过2个蓄热体,从而实现烟气对空气的加热.分析表明,新型空气预热器与回转式空气预热器相比,漏风率大大降低,不到3%.

涡扇发动机技术用于降低火电机组厂用电分析

降低火力发电厂的厂用电率是提高火力发电机组效率的有效方法,目前常用的降低火力发电厂厂用电的技术方案是采用小型汽轮机驱动给水泵或者风机的方式,或者采用变频技术。为降低火力发电厂的厂用电率,提出一种全新的技术方案,即通过移植航空涡扇发动机技术,利用高温换热器替代核心机的燃烧室加热从压气机出来的高压空气,高温高压的空气在透平内膨胀做功以后再排到锅炉中,压气机由透平驱动,透平富余功率可以用来发电,或驱动电厂用电设备。通过建立该技术方案的性能计算模型,计算结果表明,对于600 MW火力发电机组,在透平入口空气温度为700℃时,在不增加锅炉排烟温度的条件下,空气透平除提供锅炉用风耗功以外,还可以发出最多超过9 MW的电功率,折算减少厂用电率达3%。对空气轮机降低厂用电与小汽轮机降低厂用电的方式进行比较,结果显示该技术方案优于小汽轮机降低厂用电方式。

中国循环流化床锅炉机组运行现状分析

循环流化床锅炉因其燃料适应性广、负荷调节性强及环保性能优良等特性在我国得到了快速发展。经过短短的十几年,我国已是世界上装机数量最多、装机容量最大的国家。调查分析了我国目前循环流化床锅炉机组的运行现状,能够对今后机组的设计运行提供有益的参考。

中国300MWe级循环流化床锅炉机组运行现状分析

循环流化床锅炉因其燃料适应性广、负荷调节性强及环保性能优良等特性在我国得到了快速发展。经过短短的十几年,我国已是世界上装机数量最多、装机容量最大的国家。目前我国300 MWe级循环流化床锅炉机组已经投运13台,单机容量最大的330 MWe循环流化床锅炉机组正在调试中,在建与拟在建的300 MWe循环流化床锅炉机组还有约50台。调查了我国目前300 MWe循环流化床锅炉机组的运行现状,并对机组的可靠性、经济性以及环保性作了全面的总结,并分析了目前机组运行中所存在的问题。能够对今后更大型机组的设计运行提供有益的参考。

排粉风机内部气固两相流动特性研究

采用通用计算流体力学软件Fluent对某9-26型风机内部气固两相流进行了三维数值模拟,模拟结果显示了风机出口固相浓度的不均匀性,与实验测量结果一致。数值模拟表明,风机本身的离心力以及蜗壳内气流的夹带作用,导致固体颗粒向风机蜗壳的外侧面、后侧面聚集,该现象可以用于改善风机出口的颗粒分离。