考虑负荷特性的光伏消纳能力的模拟与评估

针对目前在配电网光伏消纳能力评估过程中不能全面考虑电力系统中负荷特性多样化对光伏消纳能力影响的不足,提出一种考虑负荷运行中的实际情况,光伏消纳模拟与概率评估的方法。首先采用支持向量机-随机森林算法对负荷数据进行清洗,再采用改进谱聚类算法对不同类型的负荷特性进行聚类分析,然后基于场景分析法选取不同负荷的类型曲线作为节点处负荷数据,最后基于蒙特卡洛模拟法和均匀抽样法进行光伏消纳方案随机模拟与消纳能力近似评估。基于IEEE 33节点系统算例分析,对有无考虑负荷特性的抽样结果进行对比,有效验证了所述方法的适用性。

海洋钻井过程中的井筒温度敏感性研究

海洋钻井过程中,井筒中钻井液温度变化规律与常规陆地钻井不同,而由于钻井液流变性主要受井筒温度变化的影响,进而会影响到钻井施工的顺利进行。为此,需要深入了解海洋钻井井筒温度变化,以井筒能量守恒关系和传热学理论为基础,建立海洋钻井井筒温度分布数学模型,并采用数值模拟方法对其进行敏感性分析,形成海洋钻井井筒温度分布研究的数学方法,得到了其敏感性影响因素及变化规律:随排量增大,泥线以上井筒温度增大,泥线以下井筒温度降低;随注入温度增大,泥线以上井筒温度升高,泥线以下井筒温度保持不变;保温层使泥线以上井筒温度变化的幅度降低,有利于钻井液性能稳定。

海洋天然气水合物藏钻探环空相态特性

海洋天然气水合物藏钻探过程中,水合物钻屑随钻井液向上返出,随着温度升高、压力降低,水合物钻屑上升至一定位置开始分解,使井筒流动变为环空复杂气液固多相流,这对井下流动安全产生严重威胁。考虑井筒温度、压力与水合物分解的耦合作用与影响,建立了海洋天然气水合物钻井过程中井筒温度模型、井筒压力模型、水合物动态传质分解模型和复杂环空多相流模型。通过模型求解,数值分析了井筒温度、环空压力和水合物分解在不同钻井工况下的变化规律。结果表明:增大钻井液排量,井筒中井底处循环钻井液温度升高,环空中井口处返出钻井液温度降低,分解起始位置下移;增大钻井液密度,环空压力升高,分解起始位置上移;增大钻井液入口温度,井筒温度升高,分解起始位置下移;增大机械钻速,分解起始位置不变。

海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验

天然气水合物是继页岩气、致密气、煤层气等之后潜力巨大的接替能源,国内外天然气水合物开采技术研究和试采工程以降压法为主,均借鉴常规油气开采工艺,由于试采时间短,回避了长期开采存在的环境安全、装备安全、生产安全以及工程地质等风险。为此,由西南石油大学、中国海洋石油集团有限公司、四川宏华石油设备有限公司等单位组成的联合项目组历经多年协同攻关,提出了海洋非成岩天然气水合物固态流化开采原理,发明了基于该原理的模拟实验方法和技术,研制和开发了具有完全自主知识产权的全球首个海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验系统。基于上述实验系统,开展了与海洋非成岩天然气水合物固态流化开采相关的天然气水合物样品快速制备、高效破碎及管道输送等物理模拟实验,验证了海洋非成岩天然气水合物固态流化开采相关理论模型的准确性,揭示了海洋非成岩天然气水合物固态流化开采过程中关键参数的变化规律。该项研究成果为全球首次海洋天然气水合物固态流化试采的成功开展奠定了重要的基础。

固态流化采掘海洋天然气水合物藏的多相非平衡管流特征

由密闭管线将破碎的海洋天然气水合物(以下简称水合物)颗粒向上输送至海面平台,是固态流化采掘水合物藏工艺流程的核心环节,但水合物固相颗粒在上升过程中受到温度升高、压力降低的影响,至某一临界位置将会分解产生大量气体,使井筒中的流动变为复杂多相非平衡管流,进一步加剧了井控、固相输送等安全风险。为了研究水合物在上述过程中的动态分解规律,通过建立井筒温度和压力场、水合物相平衡、多相上升管流中的水合物动态分解、耦合水合物动态分解的井筒多相流动数学模型,提出了数值计算方法并予以验证。研究结果表明:(1)应用数值模型分析,得到了不同施工参数条件下的液相排量、固相输送量(日产气量)、井口回压对多相非平衡管流的影响规律;(2)提出了基于多相非平衡管流特征的现场施工措施,适当提高固相输送量可以提高天然气产量,应同时增大液相排量、施加井口回压来保障井控安全。结论认为,该项研究成果为施工参数优化和井控安全提供了技术支撑,也为其他海区水合物藏固态流化采掘多相非平衡管流预测提供了手段。

水平井段内不同丰度天然气水合物固相颗粒的运移规律

在采用水平井对不同丰度天然气水合物(以下简称水合物)层进行钻进的过程中,含水合物的固相岩屑容易导致水平段固相颗粒沉积或黏附聚并,从而造成携岩不畅。为此,依据水平井多相流条件下的岩屑受力与运移规律及颗粒运移理论,建立了考虑水合物凝聚力条件下水平段岩屑滚动(正常钻进)和跃移(停泵沉砂)时钻井液临界返速模型并进行了数值模拟,分析了正常钻进和停泵条件下钻屑起动的影响因素和运移规律。结果表明:(1)起动临界流速随水合物丰度的增大而降低,该值在考虑水合物凝聚力条件下比不考虑该条件下要高,且水合物丰度越高水合物凝聚力的影响越明显;(2)水合物丰度小于85%时,起动临界流速随钻屑颗粒粒径的增大而增大,水合物丰度超过85%后,起动临界流速随钻屑颗粒粒径的增大而减小;(3)起动临界流速随钻井液密度、黏度的增大而减小;(4)相同条件下跃移所需临界返速约为滚动条件的1.28倍。结论认为,正常钻进条件下应考虑滚动模型,而停泵沉砂后再循环应考虑跃移模型的工艺思路,该成果对于优化水合物钻井施工参数以及降低钻井安全风险均具有重要意义。

海洋气水同产井井筒中天然气水合物非平衡生成风险预测

受海水低温环境的影响,气水同产井井筒中天然气水合物(以下简称水合物)非平衡生成问题突出,增加了井筒堵塞等安全事故发生的风险。为此,基于前人建立的甲烷水合物相平衡模型、水合物生成与分解动力学模型,建立了含水天然气采出过程中井筒温度和压力分布模型、海洋气水同产井水合物非平衡生成与分解理论模型;然后基于有限差分法进行数值模拟计算,形成了一套适用于海洋气水同产井生产过程中水合物非平衡生成风险预测方法(以下简称水合物生成风险预测方法);在此基础上,采用某陆上产气井LN-X的数据对该预测方法的可靠性进行了验证,进而研究了不同参数影响下海洋气水同产井井筒中水合物的非平衡生成与分解规律。研究结果表明:①随着日产气量增大或含水率升高,井筒中生成水合物的区域范围减小,同时水合物物质的量也减小,井筒越不易被堵塞,对海洋气水同产井的安全生产越有利;②井口油压越大,井筒中生成水合物的区域范围越大,同时水合物物质的量也越大,越容易堵塞井筒,对海洋气水同产井的安全生产越不利;③不同海面温度下水合物生成区域的范围一致,并且水合物分解区域的范围也一致,水合物物质的量仅在井口位置附近有差异,海面温度越高,水合物物质的量越低。结论认为,所形成的水合物生成风险预测方法可靠,可以为海上气藏的安全生产管理提供理论指导。

深水钻井天然气水合物井筒多相流动模型及敏感性分析

深水天然气水合物层钻井时,水合物颗粒随钻井液上返过程中会随压力降低、温度升高而不断分解,管流相态、特征参数变化明显,对井控要求高。在天然气水合物动态传质分解基础上考虑管流速度、温度及压力对其分解的影响,建立了深水天然气水合物井筒气、液、固复杂介质非平衡相态条件下的多相流动求解模型,并采用数值模拟方法对天然气水合物分解过程中在不同机械钻速、钻井液排量和钻头尺寸下多相流动敏感性影响因素进行了分析,结果表明:天然气水合物摩尔分解速率随着分解反应的进行而降低,随着相对流速的变大而增大,随着环境压力降低而变大,随着环境温度降低而变小,总摩尔分解速率随着破岩粒径的降低而变大;随着钻头尺寸、机械钻速增大,环空流速增加,环空压力降低;随着钻井液排量增大,井筒流速增加,井筒压力升高。上述结果可为深水天然气水合物层钻井井下安全控制提供参考。

基于红色价值观的一流高校教育研究

高校高等教育的目的是培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义新人。红色价值观教育作为社会主义核心价值观教育是德育之首。本文从当代大学生价值观现状分析入手,指出当代大学生价值观弊病所在,并从原因入手,以红色价值观为向导,塑造在多元化意识形态冲击下的正确价值观培养体系,达到提高高校大学生对红色价值观的认同感,为红色价值观赋予新鲜的活力,创新的特点,以及最根本的中国特色社会主义的深刻内涵,为高校大学生树立正确的价值观标杆的目的。

中高水头枢纽船闸改扩建工程围堰设计技术

根据富春江船闸扩建改造工程,从设计角度对中高水头枢纽船闸改扩建工程围堰的导流标准、总体布置及结构设计进行重点研究。在兼顾防洪、发电、河道变化等需求前提下研究确定围堰枯水期防洪等级,结合船闸水工建筑物布置优化调整围堰总体布置方案,并根据坝下围堰不同区段提出不同结构形式的过水围堰,为类似的中高水头枢纽船闸改扩建工程围堰设计提出新设计理念和思路,为多样性的围堰工程增加新特点。

全球首次海洋天然气水合物固态流化试采工程参数优化设计

我国南海的天然气水合物(以下简称水合物)90%以上都属于非成岩矿体,常规方法难以开采。周守为院士创新性提出了高效开发该类水合物矿体的革命性技术之一——固态流化法,并在中国南海神狐海域依托国内自主知识产权的技术、装备和工艺等,成功试采了该类水合物。在流化试采过程中,井底射流破碎水合物矿体至细小颗粒并随钻井液向上返出,含水合物固相颗粒在温度升高、压力降低至受施工参数影响的、区别于常规静态相平衡曲线的动态相平衡状态时发生分解,使得环空液固流动变为复杂气液固多相流动,井控安全要求极高,需要对施工参数优化设计。为此,基于目标区块工程地质特征并结合复杂井筒多相流动分析,对该工程参数进行优化设计,建立了复杂介质井筒多相流动、温度、压力以及水合物相平衡、分解理论模型和数值计算方法,通过数值仿真、软件仿真以及实验验证,对不同施工参数下的流化试采井筒多相流动进行了分析,形成了海洋天然气水合物流化试采现场工程参数优化设计方法及方案:井底射流流化井段直径不宜过大,应适当提高钻井液排量、密度、施加井口回压,以保证安全携岩和降低井控风险。该基础理论研究成果为现场施工以及试采产能的提升提供了重要技术保障。

无量纲参数图表法应用于围海工程龙口流速的研究

堵口程序设计决定整个围海工程的成败,目前国内多采用水力要素最大值等值线图法反映各项水力要素随口门尺寸的变化规律,并据此进行堵口顺序设计。因此,探讨利用一种新的图解法——无量纲参数图表法,不仅可从理论上选择合理的合龙顺序,而且在施工过程中能根据现场各因素变化随时很方便地调整堵口合龙施工顺序。

大型托轮铸造工艺措施优化

介绍了大型托轮易出现的气孔掉砂、超探不合格、裂纹等铸造缺陷,并对其形成原因进行分析,得出应从浇注速度控制和出气孔设置、扩大补缩通道及增强激冷效果、减少底面浇注系统对托轮本体的热影响、降低切割冒口时的应力、采取有效的消应力等方面来优化。在采取浇注前期双水口全开、控流、优化结构或增加铸造工艺补块、增大冷铁厚度、横浇道摆放时设置为矩形、加长内浇口长度、多次变换割口位置等优化措施后,生产的上百件大型托轮质量得到明显改善,取得了显著的经济效益。

矿用磨机大型铸钢齿轮制造技术

通过合理选材,对铸造、熔炼、热处理等工艺长期优化,形成了中信重工矿用磨机大型铸钢齿轮的核心制造技术。实践证明,利用该技术生产的大型铸钢齿轮其内部质量和力学性能能够达到要求,满足磨机在不同工况下的使用。

大型旋回破碎机横梁铸造工艺设计与生产应用

根据大型旋回破碎机横梁铸钢件的结构特点和技术要求,设计了横梁铸造工艺。采用MAGMA数值模拟软件预测了横梁铸件在凝固过程中可能产生缺陷的位置,分析了缺陷产生原因并改善了工艺设计。采用优化工艺生产出了合格铸件,工艺出品率达到72%。

中高水头船闸改扩建工程坝下消能区土石围堰水力计算方法

中高水头船闸改造扩建工程中坝下消能区水流流态复杂,对枢纽发电泄洪时土石围堰附近水流脉动压力、冲击压力等与围堰安全稳定性密切相关的参数有较大影响。重点分析围堰布置形式及其附近水流流态对其抗滑、抗倾覆性能的影响,提出脉动压力及力偶水力计算方法。通过该方法在富春江船闸扩建改造工程围堰安全稳定性研究中的应用,分析沉箱组合过水围堰的脉动压力、冲击压力的变化特性,明确围堰抗滑、抗倾覆性能。

ZG20CrMoV热矫辊盒框架铸钢件研制

介绍了材质ZG20CrMoV铸钢件的特点和净重11850kg的热矫辊盒框架铸钢件的结构、力学性能和探伤要求。为生产出满足要求的铸钢件,在铸造工艺、熔炼浇注方案和热处理工艺方面进行了探索,相关经验可为生产同材质铸钢件提供参考。

水泵性能曲线平坦改陡降性能改进研究

本研究对端吸泵12个基型叶轮、蜗壳进行了水力计算校对,并做了匹配性校核,重新设计了蜗壳。减少第Ⅷ断面面积,使叶轮与蜗壳的匹配性值高效流量点在额定点附近,使得流量-扬程曲线平坦改陡降,解决了客户调频使用压力不易控制的问题。

宽V型砧锻造模拟分析及工艺参数选取

通过选取不同的砧宽比和压下率参数,模拟上下宽V型砧拔长变形,运用有限元方法分析坯料截面最大主应力变化,选取合理的上下宽V型砧拔长工艺参数,提高锻件质量。

舟山群岛新区港航物流发展新思路

2011年6月30日,国务院正式批复设立浙江舟山群岛新区,标志着浙江舟山群岛新区建设已上升为国家战略,为以港航资源为特色的浙江舟山群岛新区港口开发带来了千载难逢的历史机遇。2012年初,舟山委托中国国际工程咨询公司完成的《浙江舟山群岛新区发展规划（征求意见稿）》在征得各单位、部门修改完善意见后,已上报国务院审批及省政府审批,一旦规划获批,浙江舟山群岛新区大规模建设序幕将正式拉开。