支持向量机理论与遗传算法相结合的300MW机组锅炉多目标燃烧优化

为提高电站锅炉燃烧的经济性并尽可能降低NOx排放量,以煤耗率和NOx生成量最小为目标,运用支持向量机算法建立了某亚临界300 MW机组烟煤锅炉的煤耗率和NOx生成量预测模型,并结合该机组的实际运行数据,对所建模型的准确性进行了验证。将建立的煤耗率和NOx生成量模型进行耦合,生成锅炉燃烧优化模型,并将煤耗率和NOx生成量综合作为优化目标,建立目标函数,应用遗传算法寻找锅炉的最优运行方案。结果表明:基于支持向量机算法建立的锅炉燃烧模型对锅炉煤耗率和NOx生成量具有较高的预测能力;增加燃尽风量可降低NOx生成量,但同时会提高煤耗率,为优化运行,应将同时降低煤耗率和NOx生成量综合作为优化目标;对于该亚临界300MW机组烟煤锅炉,满负荷运行时机组经济性较好,且NOx生成量最低,其他负荷下,一、二次风比例和各层二次风挡板开度在某特定值时机组经济性和NOx排放可达到最佳情况。

超短光脉冲压缩系统和传输系统的色散补偿

基于普通单模光纤(SMF)和空芯光子晶体光纤(PCF),设计了一种新型的超短光脉冲压缩系统。采用近似解光脉冲传输非线性薛定谔方程和数值模拟方法,研究了二阶色散和三阶色散在超短光脉冲压缩系统和传输系统中的频率啁啾补偿,模拟了自相位调制(SPM)效应对色散补偿的影响并分析了其作用机理。研究发现,在超短光脉冲压缩系统中,当SPM效应增大时,补偿超短光脉冲频率啁啾所需的二阶色散将经历一个非线性过程,补偿其频率啁啾所需的三阶色散将经历一个与之对应的相反过程。

700℃亚临界无再热发电机组技术的经济性分析

本研究对主汽温度达到700℃等级时,在基本参数相同的前提下分析对比了18MPa/720℃亚临界无再热1000MW自然循环机组与同容量35MPa/700℃/720℃超超临界一次再热机组的技术经济性,探讨了设计700℃亚临界无再热机组的可行性。基于热力学卡诺循环效率的计算结果表明,无再热机组汽轮机热耗率比一次再热机组增加了465.73kJ/(kW·h),供电煤耗提高了13.15g/(kW·h)。全面考虑700℃镍基高温钢材价格、标煤单价、贷款利率与机组年运行小时数等经济因素,比较两机组在不同运行年限内折算的年投资成本差额,综合技术与经济性分析结果表明,按当前预测的700℃镍基高温钢材价格,亚临界无再热机组全寿命年限的经济性明显优于超超临界一次再热机组。

非均匀超长周期光纤光栅的频谱分析

通过对光纤光栅折射率调制进行傅里叶变换,推导出适用于非均匀栅格分布和调制深度的耦合模方程。从频谱分析的角度,提出一种适用于分析非均匀超长周期光纤光栅(ULPFG)的新方法,新方法指出非均匀超长周期光纤光栅可以等效为不同周期光栅效果的叠加。经数值模拟和实验刻制对照表明,这种基于频谱的分析方法在分析光栅栅格数、啁啾大小等因素对光纤光栅频谱的影响以及光谱中某一位置对应多个谐振峰的现象具有明显的优势。

激光脉冲系统时域响应的偏离度参数

从理论上定义了基于高斯脉冲成分分析的激光脉冲时域响应的偏离度参数,并且通过实验验证了该定义的有效性。利用高速光电探测系统测量入射和出射的微秒量级激光脉冲的实际能量分布,在3%的容差范围内对能量分布进行高斯脉冲分量拟合,通过对比各独立高斯成分的归一化强度经系统后的理想值与真实值,计算得到偏离度。在该定义下.通过分析各高斯分量的权重演化以及新分量的成因,不仅可以研究光场与系统相互作用的物理机制,而且为系统的优化设计提供帮助。

氢氟酸填充腐蚀方法在光子晶体光纤制造中的应用

提出一种研制光子晶体光纤(PCF)的氢氟酸填充腐蚀新方法。该方法将氢氟酸填充于已拉制的光子晶体光纤空气孔中,通过改变其横截面结构,研制具有特定结构的光子晶体光纤,改变其导光性能。研究表明,随着对光子晶体光纤空气孔腐蚀程度的加深,其泄露损耗和散射损耗不断减小,非线性系数明显提高,纤芯基模的有效折射率和包层的等效折射率相应减小,群速度色散也随之改变。

一种测量范围可调的FBG流速传感装置

基于锥形分速装置,研制了一种光纤Bragg光栅(FBG)流速传感器。利用FBG压强传感机构进行传感信号解调,同时利用开关控制流速管不同开孔的开闭状况。传感器的动态感测范围可达92.5～802.3mm/s,流速检测灵敏度为0.4mm/s,并且对温度不敏感。优化FBG压强传感机构及流速管的相关参量,能够进一步提高传感装置的灵敏度和精确度,并可望拓展流速的测量范围。

超临界蒸汽参数对燃气蒸汽联合循环性能影响研究

为进一步提高联合循环效率,参考现有燃气蒸汽联合循环12.5 MPa/568℃亚临界蒸汽参数,提出27 MPa/585℃超临界蒸汽参数,根据燃气蒸汽联合循环计算模型,以397 MW燃气轮机联合循环机组为例,计算了超临界蒸汽参数与两种亚临界蒸汽参数的底循环效率和联合循环效率,并分析对比了3种蒸汽参数的底循环效率对联合循环效率的贡献。研究表明：对于同一燃气轮机,超临界和亚临界中低压蒸汽参数不同时,超临界蒸汽参数的底循环效率比亚临界提高了4.3%,蒸汽底循环输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由30.21%增加到32.62%,联合循环净效率增加了2.21%,联合循环机组的输出功率增加了20.38 MW;中低压蒸汽参数相同时,超临界蒸汽参数的底循环效率比亚临界提高了2.87%,蒸汽底循环输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由31.16%增加到32.62%,联合循环净效率增加了1.44%,联合循环机组的输出功率增加12.5 MW。

一种新型水泥工业余热与生物质能互补发电系统

本文提出一种新型水泥工业余热与生物质能互补发电系统,该系统采用水泥窑低温余热和生物质补燃有机结合的方式大幅提高水泥窑余热发电蒸汽参数与系统效率。来自水泥生产线窑头和窑尾的低温余热烟气全部用来加热工质水产生饱和蒸汽,饱和蒸汽进入生物质补燃系统中进行过热后送入汽轮发电机组中做功发电,补燃燃料为生物质气化燃气。本研究建立了单压和双压2种互补发电系统,分析了其热力学性能,结果表明:单压互补发电系统与传统单压纯低温发电系统相比,系统循环热效率和系统发电效率分别提高了1.63和1.92个百分点。双压互补发电系统与传统双压纯低温发电系统相比,系统循环热效率和系统发电效率分别提高了1.05和1.53个百分点。