基于K-means算法和积灰损耗系数的西北地区光伏电站清洗策略建模分析

针对当前西北地区光伏场站缺乏科学合理的清洗策略来清除组件表面积灰的问题,提出基于K-means算法和积灰损耗系数的光伏电站清洗策略模型。利用K-means算法对场站提供的日志发电数据进行聚类得到晴天数据样本,利用该样本数据拟合发电能力损耗曲线求解积灰损耗系数,联立清洗成本建立清洗策略模型。文章利用西北地区某光伏场站的发电数据对模型进行了验证,分析结果表明模型准确性较高,也为西北地区光伏电站清洗策略的研究提供了新思路。

添加石灰石对准东煤CFB燃烧过程床料团聚和受热面积灰的影响

高钠准东煤在循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧过程产生严重的床料团聚和受热面积灰现象。为探究高钙添加剂对积灰和团聚的影响,以石灰石为添加剂、以石英砂为床料,在小型CFB系统上进行准东煤的燃烧实验,并使用环境扫描电镜、X射线衍射仪和电感耦合等离子发射光谱仪分析床料和沉积灰的微观形貌、晶相矿物组分和Na/Ca含量,结合热力学计算软件FactSage 8.2,计算平衡态时产物的化学组成。结果表明:添加石灰石有利于床料表面形成富含Ca的高熔点包覆层,从而有效抑制低熔点Na/Ca硅酸盐的形成,减缓了床料团聚。与此同时,受热面外层积灰富含CaSO_(4)、CaO和Ca的硅酸盐等高熔点矿物,无明显烧结和熔融倾向。热力学计算表明,添加石灰石促进了高熔点Ca基矿物的形成,抑制了Na基矿物和液态熔渣的形成,是缓解准东煤CFB燃烧过程受热面积灰和床料团聚的主要原因。研究结果初步证实添加石灰石能够缓解CFB燃用准东煤过程的床料团聚和积灰问题,可为CFB大规模、高比例燃用高碱金属燃料提供一定理论指导。

积灰性质对光伏组件输出性能影响研究

该文针对光伏电站现场的灰成分,进行不同粒径和不同成分积灰对光伏组件输出性能影响实验,基于实验数据建立积灰密度、太阳辐照度与光伏组件输出功率以及工作电流的拟合模型。实验结果表明,光伏组件开路电压和最佳工作电压受积灰性质波动较小,光伏组件最佳工作电流受积灰性质影响较大,光伏组件最大输出功率衰减主要是受到光伏组件最佳工作电流降低的影响,积灰粒径分布对光伏组件最大输出功率和最佳工作电流的影响远大于积灰成分的影响。

回转式空气预热器积灰模型构建与积灰工况传热性能研究

为了量化研究积灰状态下回转式空气预热器(空预器)对运行条件的敏感性,构建基于局部热非平衡模型的三方程回转式空预器热力计算模型,探究了积灰分布与运行条件对空预器传热性能和硫酸氢铵(ABS)沉积的综合影响,对比分析了积灰热阻与热容对空预器的影响规律。计算结果表明:积灰热阻对传热性能的削弱效果远大于积灰热容对传热的强化效果;冷段积灰比例的增加使得ABS沉积区比例增大;当蓄热元件表面积灰厚度增加时,提高转速、增大流量或提升机组负荷对改善传热性能及减小ABS沉积区比例的效果尤为显著;改变流体温度对空预器性能的影响较小;当机组负荷由50%增加至100%时,ABS沉积区比例在清洁状态下的减小量为5%,在冷段积灰厚度为2 mm时提高至7%。研究结果可为针对性地调整空预器运行参数,从而优化传热效果及减轻积灰腐蚀提供参考。

Cl/S与Na相互作用对Shell气化炉合成气冷却器入口积灰机制的影响

Shell干粉煤加压气化是煤炭洁净高效利用的重要技术之一,由碱金属化合物引起的合成气冷却器入口积灰结垢是导致气化炉非正常停工检修的主要原因。以添加不同含量的Na、Cl和S的Shell气化炉飞灰为原料,利用自主设计的高温竖直炉中沉积探针模拟Shell气化炉合成气冷却器入口管路,通过对积灰进行内、外分层研究,探讨内外层积灰质量的变化,并结合ICP-MS、IC、SEM-EDS和XRD等表征手段对内外层积灰的理化性质进行比较分析,获得Na、Cl、S和Fe等不同元素之间的相互作用对积灰行为的影响。结果表明,内层积灰质量随时间延长而增大,含S化合物的添加会降低内外层积灰质量,且外层积灰质量会随着时间延长而减小。Na更多以铝硅酸盐形式在外层积灰中存在,促进积灰增长;Cl通常以碱金属氯化物的形式集中在初始黏性层;S的存在会减缓管路积灰;当Cl和S共同存在时,Fe易与灰中的Si、Al和Na形成多种低温共熔物促进内、外层积灰熔融。Shell气化炉合成气冷却器入口积灰形成机制为:飞灰颗粒组分在Na、Cl、Si和Al的共同作用下,于内层形成碱金属氯化物和铝硅酸盐共晶;同时Cl、S的存在促使Fe和Na迁移到这些共晶中,形成Fe-O-Si、Fe-O-S和Fe-Na-O-Al-S共熔体。进而,铝硅酸盐与多种低温共熔体相互熔融使灰颗粒尺寸增加,促进积灰的进一步生长。

考虑老化与积灰影响的电动汽车充电模块功率器件寿命预测

功率器件的稳定工作是整流器可靠运行的重要保证,功率器件的寿命预测也是提高系统可靠性的有效手段。然而,当前的寿命评估中仅预测了器件持续工作的寿命,且并未考虑因器件老化与积灰导致的热阻在全寿命周期内的变化情况。针对这一问题,提出了一种表征器件老化与积灰影响的随寿命消耗分段更新的灵活等效热模型,利用计及时段气温的方法,对不同场景下持续工作和实际断续工作的功率器件进行了寿命预测。选用VIENNA整流器作为30 kW电动汽车充电模块的前级拓扑结构,构建随寿命消耗分段更新的灵活等效热模型。通过对比不同场景下的功率器件寿命预测结果,验证了所提方法具有更高的预测精度。

空气源热泵室外换热器积灰特性与除灰技术研究现状

针对空气源热泵室外侧换热器积灰现象,综述了不同因素对积灰程度及系统运行的影响。在分析积灰机理的基础上,发现影响换热器积灰特性的因素主要有两方面:内部因素(翅片类型、翅片间距、管排数)和外部因素(运行工况、空气流速、灰尘粒径及浓度、灰尘种类)。总结了当前主要的除灰技术,得出结化霜除灰相对经济有效。提出当前有必要研究换热器在积灰条件下结化霜过程的微观特征及其机理,以及化霜除灰时霜层裹挟灰尘层的流动机制,为未来研发抑制换热器表面灰尘生长及除灰的先进技术提供支持。

光伏组件表面积灰监控系统设计与实现

光伏组件表面积灰会影响组件的发电效率,降低光伏电站运行的经济性。为了能够监测光伏电站中组件表面的积灰状态,进而基于监测数据进行光伏电站清洗运维优化方法的研究,提出一种光伏电站组件表面积灰监控系统。该系统中,下位机采用STM32F407微处理器扩展ADS1256模数转换器采集与积灰相关的多种传感器信号,并通过无线传输模块将数据传给上位机监控软件。基于LabVIEW开发的上位机监控软件通过串口接收数据,处理并存储数据后,根据相应数据对光伏电站的清洗时间进行优化。经过实验测试,本系统能够准确地采集、传输、处理和储存数据,监测光伏电站组件表面的积灰状态并实现电站清洗时间的规划,对光伏电站清洗运维优化有重要意义。

一种基于在线图像识别的新型空预器积灰堵塞诊断系统设计

在能源结构转型背景下,结合实际工程需求,针对燃煤机组回转式空预器运行防堵及在线监测,结合先进的图像分析方法形成一套基于图像与数据特征融合的空预器积灰堵塞诊断系统,实现对空预器局部与整体的堵塞程度、发展趋势的监测,保障了空预器的安全运行,提高了运行维护的智能化水平,为“双碳”战略下我国能源结构稳步转型提供技术支持。

高岭土粒径对新疆煤积灰行为及烧结特性的影响

针对燃烧新疆煤面临严重的沾污结渣问题,添加高岭土添加剂是缓解该问题的有效途径。结合沉降炉积灰实验和固定床烧结实验对不同粒径高岭土的防控性能与机理进行研究。结果表明:高岭土通过自身的稀释作用和与煤中矿物的交互作用两方面共同改变新疆煤的成灰特性,进而影响积灰行为与烧结特性;细高岭土虽然通过交互作用可以有效抑制碱性物质气相沉积,但添加剂自身的稀释作用导致成灰粒径较小,更易在初始阶段形成积灰;在两方面的综合作用下,细高岭土和粗高岭土对初始阶段积灰生长的防控效果相近;此外,添加细高岭土后更小的成灰粒径分布促进灰烧结程度的发展,不利于沉积物的吹灰清除。

基于Inception网络结构的光伏板积灰状态识别方法

传统的光伏板积灰状态识别方法识别准确率低、速度慢,因此提出一种基于Inception网络结构的光伏板积灰状态识别模型。该模型以Inception模块作为主体模块,通过在模型初期添加Stem模块,加大Stem模块卷积核尺寸,从而减少输入数据的维度,增大模型初期的有效感受野,提高模型泛化能力。同时引入Swish-SE轻量级注意力机制,增强模型对不同特征的关注度,提高模型的识别准确率。实验结果表明,所提方法的目标识别率为97.05%,较经典卷积神经网络Inception-V3模型和MobileNet-V2模型分别提高1.64%、5.91%。研究提出的积灰状态识别方法具有参数量少、训练时间短、分类效果好的优势,可以满足光伏电站智能化运维的基本要求,具备较好的实用性。

光伏模组积灰与阴影特性分析及识别方法

针对光伏模组积灰与阴影特性识别问题,详细分析了积灰和阴影的光伏特性曲线差异,揭示了阴影光伏曲线的拐点时变特性。提出由特性曲线的拐点数量及电流电压特性条件共同构成训练模型的输入特征量,基于CatBoost算法训练积灰和阴影识别模型。最后,利用光伏模组实测数据对CatBoost算法、ID3和GA-BP算法训练出的识别模型进行性能分析和对比测试,结果表明基于CatBoost训练出的识别模型输入量区分性强、诊断精度高,极具工程应用价值。

浅析壳牌气化炉十字吊架积灰原因及控制措施

从入炉煤的煤质、飞灰特性、炉温控制等多方面浅析气化炉十字吊架积灰原因,提出控制措施,以期避免十字吊架积灰的产生,实现气化炉的长周期稳定运行。

煤气加热器积灰、腐蚀原因及应对措施分析

煤气锅炉空预器出口排烟温度一般在200℃左右,和同参数等级的燃煤锅炉相比,其热效率低了约3%~5%。为充分利用烟气余热,通常在空预器出口安装煤气加热器(煤加),降低排烟温度、提高煤气温度,从而提高锅炉热效率。热管式煤加在煤气发电工程中有着广泛的应用,但由于煤气和烟气中氯离子、酸性气体及SCR氨逃逸的影响,煤加普遍存在积灰和腐蚀的问题,影响了设备的使用寿命和发电机组的经济性。针对热管式煤加换热面积灰和腐蚀问题,分析了具体原因和危害,同时提出了相应的防治措施及实施建议,包括增设吹灰系统、控制氨逃逸、更换换热面材质及增设煤气脱水设施等,以提高煤加使用寿命,确保煤气锅炉的长期稳定运行。

贵溪冶炼厂熔炼混合烟道积灰原因探讨

贵溪冶炼厂硫酸二系列水平烟道烟灰易沉积,导致系统阻力上升,影响装置长周期运行。经分析,烟气温度低、漏风率高、SO3发生率高使冶炼烟气容易产生冷凝酸,是导致烟灰沉积的主要原因。通过合理提升一级动力波洗涤器入口烟气温度、控制一级动力波洗涤器入口压力、降低SO3发生率、定期查漏等措施,硫酸二系列的烟道积灰问题得到有效解决。

一种强化荷电与防积灰电晕线装置研究

本文针对“后超低排放”改造时期燃煤机组静电除尘器前级电场受设备老化、入口烟气工况复杂多变以及氨逃逸等不利因素导致的阴极线裹灰严重、放电性能下降甚至电晕封闭等问题,提出了一种针对性的电晕线装置,其独特的结构形式弥补了现有常规阴极线装置的不足,能有效避免粉尘积裹,同时大幅提升二次电流,强化粉尘荷电能力,避免电晕封闭,并在示范工程中取得了成功应用。

660MW燃煤机组除尘器联络烟道积灰成因分析及处理

随着清洁能源发电比例的提高,许多煤电机组承担了电网深度调峰功能,造成烟道积灰问题频出,影响机组运行的稳定性和安全性。针对某电厂660MW燃煤机组除尘器联络烟道内的严重积灰问题,从结构和流场方面分析了其积灰成因,进而提出了采取空气炮的清灰措施,经实施后取得了较好的效果,可以为解决同类型的烟道积灰问题提供参考。

880 MW机组省煤器灰斗积灰问题解决分析

880 MW火电机组在运行过程中时常出现省煤器灰斗积灰问题,通过对省煤器灰斗积灰进行现场分析,可知导致问题的主要原因为仓泵进料阀门故障频繁、灰斗下灰不顺畅、输灰管频繁堵塞和输灰效率低。对存在的原因逐一提出解决方案,分别采取仓泵进料阀门改造治理、增加仓泵平衡管及输灰管路助吹器、调整输灰时间、提高输灰效率等治理措施,省煤器灰斗积灰情况得到明显改善。此外,在现有问题治理基础上,提出了省煤器灰斗防止积灰的改进措施,可为存在类似积灰问题的电厂提供借鉴。

燃煤电厂低温省煤器烟道积灰改进办法初探

低温省煤器作为国内燃煤电厂节能降碳的核心装备之一,在燃煤电厂尾部烟气处理中占据不可忽视的地位。但是,部分燃煤电厂由于烟道设置不合理,造成低温省煤器烟道积灰,从而影响低温省煤器换热效果。本文通过对低温烟道积灰现象进行分析,并利用数模对烟道内部流场进行模拟,提出解决烟道积灰问题的针对性方法,为提升低温省煤器换热器效果提供参考。

基于气象数据的光伏组件积灰损失评估方法研究

光伏组件表面的积灰对其发电性能会产生严重影响,进而影响整个光伏电站的发电效率和输出稳定性。因此,准确评估实际应用的光伏电站中光伏组件表面积灰造成的损失(下文简称为“积灰损失”),制定合理的清洗策略,将有助于提升光伏电站的发电量。提出了一种基于气象数据进行光伏组件积灰损失的评估方法,建立了积灰损失评估模型,并以光伏电站现场实际发电数据和气象数据为数据基础,通过实验对传统的基于光伏电站系统效率(PR)的积灰损失评估方法和基于气象数据的光伏组件积灰损失评估方法进行了对比验证。研究结果表明:与传统的基于光伏电站PR的积灰损失评估方法相比,基于气象数据的光伏组件积灰损失评估方法具有更好的预测性能,其模拟得到的发电量更接近实际发电量状态;可用于快速定量评估光伏电站的积灰程度,为光伏电站的发电性能模拟提供可靠的数据支持。