高参数垃圾电站锅炉防腐涂层体系的设计策略与评价

随着国家“双碳”战略目标的提出,垃圾发电成为城市垃圾处理的主流方式。针对高参数垃圾电站锅炉管道腐蚀减薄到一定程度时,造成泄漏甚至爆管的严重安全问题,本文在简介了高参数对锅炉腐蚀影响规律的基础上,评述了高参数条件下管道的基材特性及主流涂层防护技术,重点论述了Inconel堆焊、感应熔焊、HVOF等技术及性能。因为涂层系统设计主要是对管道基体和涂层材料与工艺进行选配,同时匹配参数也是对涂层系统的主要评价指标,所以本文对热膨胀系数、导热系数、结合强度、孔隙率、服役寿命以及经济性等参数进行了系统评价,并阐述了涂层结构设计策略,包括防腐涂层的厚度设计、涂层结构设计、涂层材料组分设计等内容。根据涂层防护技术现存的主要问题,提出粉末合成设计-涂层结构设计-服役性能评价一体化研究的重要性;针对目前主要的材料体系设计比较集中于高Cr含量的FeCr系和NiCr系合金的现状,指出应开发以NiCr基辅以W、Mo等元素涂层材料,使其兼具优异的耐腐蚀和抗磨损的综合性能。最后对涂层防护技术的发展前景进行展望。

飞轮和锂电池储能联合光伏发电一次调频控制

为确保电网频率安全稳定,混合储能联合光伏主动参与电力系统一次调频已成趋势,为此提出了一种混合储能联合光伏发电的一次调频控制策略。针对储能传统定系数下垂控制存在的储能易发生过充过放的问题,提出了储能自适应变系数下垂控制;为了充分利用2种储能的不同特性,提出了频率偏差自适应分配方法;同时设计了光储耦合控制模块,以弥补光伏功率备用容量和锂电池储能调频功率有限的不足。在Matlab/Simulink仿真平台进行不同负荷扰动场景下的仿真实验。仿真结果表明:所提控制策略可以显著提升光伏系统主动一次调频性能及其适应性。

特约主编寄语

在新型电力系统中,发电过程面临更多的内外部不确定性,运行工况更加复杂多样,对发电机组个体的运行可靠性和灵活性要求更高;发电机群规模更加庞大,集群运行的网络化协同特征更加明显;各种新型发电过程对新一代控制技术、优化方法、智能管控策略的需求十分迫切。

基于CNN-LSTM-AM动态集成模型的电站风机状态预测方法

针对电站负荷变化时风机状态预测模型精度降低的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)、长短时记忆(LSTM)网络与注意力机制(AM)的动态集成状态预测方法。首先,利用CNN将样本数据划分为边界有重叠的不同类别,实现风机运行状态的软分类;其次,在传统的LSTM网络的中引入AM层,构造不同工况下的LSTM-AM子模型,并将CNN输出的软分类标签作为初始权值,使用遗传算法对权值偏置进行搜索寻优;最后,对各个子模型的输出值加权求和,得到风机不同运行状态下的集成预测值。实验结果表明,相较各个LSTM-AM子模型和单一LSTM-AM模型,本文提出的基于CNN-LSTM-AM的动态集成模型在电站风机变负荷运行时可以将预测结果的均方根误差分别减小11.5%和22.3%,说明此模型具有更好的鲁棒性和适用性。

新型电力系统的内涵、特征及关键技术

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,构建以新能源为主体的新型电力系统成为我国构建新发展格局、全面助力能源革命的重中之重。该文分析当前我国的能源、电力现状及挑战,厘清我国能源转型总体思路,多角度对比新型电力系统概念认知情况,并剖析其发展和实施现状。然后,从大系统运行视角对新型电力系统的内涵做出进一步解读和阐述,提出“多源互补、源网协同、供需互动、灵活智能”的新型电力系统特征,并对其中六项关键技术的定义、技术和工程应用现状、发展前景和趋势等进行探讨。该文分析可为我国新型电力系统建设提供新颖解读和有益指导。

锂离子电池浸没式冷却技术研究综述

电池热管理系统对锂离子电池的安全高效运行具有重要意义。浸没式冷却技术较传统热管理技术在温控性能和能效等方面优势明显,而且随着电动汽车和储能电站的快速发展,浸没式冷却系统的研究逐渐受到重视。本文首先从导热性、黏性、密度、安全性、环保性、经济性等角度,系统总结目前常用的五类介电流体:电子氟化液、碳氢化合物、酯类、硅油类和水基流体,指出不同介电流体的优势与劣势。然后依据电池系统工作温度特性,详细评述国内外浸没式冷却在低温预热、常温冷却、热失控抑制方面的研究进展。低温预热研究尚少,常温冷却分为单相液体冷却和气液相变冷却,具有高闪点的介电流体在热失控发展的不同时期均起到抑制作用。最后,介绍了该领域目前的探索或示范性工作,并提出锂离子电池浸没式系统介电流体未来的发展方向。其中,电子氟化液和合成碳氢化合物相对使用成熟,酯类和硅油类的研究较少,水基流体亟需解决电绝缘问题。本文可为电化学储能系统浸没式冷却系统设计提供参考。

湿式脱硫系统智能化改造架构及关键技术

燃煤机组智能化改造是提升机组能效和工业绿色转型的必然选择,从实际需求和工程视角出发,对湿式脱硫系统智能化改造的总体框架和关键技术进行设计。首先,对智能控制系统(ICS)网络框架的结构组成进行阐述。其次,基于ICS框架,设计了信息物理融合模型与先进控制算法相结合的优化控制策略,并基于直接能量平衡(DEB)策略设计吸收塔pH值优化控制策略;同时,使用信息物理融合优化结果指导分析智能评价系统;利用数据孪生技术和机理模型结合实现系统智能预警和故障诊断;统计典型故障,建立专家系统且结合数据驱动实现及时故障追踪。最后,采用可视化人机交互系统对脱硫系统指标实时展示,构建ICS+数字孪生+机器学习+可视化一体化脱硫系统,为实现自趋优、自学习、自恢复、自组织、自适应的智慧脱硫系统提供依据。

固-液/气-液多相耦合热控技术应用研究进展

相变热控技术具有设备性能可靠、质量轻、耗能低等优点,在工业和学术界受到广泛关注。利用固-液相变恒温吸热和气-液相变超高导热特性,可实现多相耦合的高效储热传热过程。本文针对固-液/气-液多相耦合热控技术提出多相耦合概念,以典型相变材料和热管耦合系统为切入点,首先介绍相变及多相耦合的工作原理,归纳了两者之间的典型耦合方式:相变材料分别置于热管蒸发段、冷凝段、绝热段,或热管整体嵌入相变材料作为导热骨架;然后着重评述了目前国内外多相耦合热控技术用于电子器件冷却和电池热管理领域的研究进展,并对其他领域(如蓄热/冷)的应用现状进行总结;最后从材料改性、器件耦合、系统协同等角度提出当前面临的问题和未来发展方向。

复合阿芬太尼时环泊酚在不同性别患者中抑制气管插管反应的半数有效剂量

目的测定复合阿芬太尼时环泊酚在不同性别患者中抑制气管插管反应的半数有效剂量(ED 50)。方法选择择期插管全麻下行甲状腺切除术的患者56例,年龄18~64岁,BMI 18.5~28.0 kg/m^(2),ASAⅠ或Ⅱ级。根据性别将患者分为两组:男性组(M组,n=31)和女性组(F组,n=25)。静脉注射环泊酚,待BIS≤60或改良警觉/镇静评分(MOAA/S评分)≤1分后,依次静注阿芬太尼30μg/kg、罗库溴铵0.6 mg/kg,1 min后插入气管导管。气管插管阳性反应定义为气管插管过程中患者出现呛咳或插管后2 min内MAP或HR升高幅度大于基础值的20%。根据改良Dixon序贯法进行试验,设定环泊酚初始剂量为0.4 mg/kg,相邻剂量梯度为1∶1.1,采用Probit概率法计算复合阿芬太尼时环泊酚在不同性别患者中抑制气管插管反应的ED 50、95%有效剂量(ED 95)及95%可信区间(CI)。结果M组环泊酚复合阿芬太尼时抑制气管插管反应的ED 50为0.311 mg/kg(95%CI 0.278~0.338 mg/kg),ED 95为0.380 mg/kg(95%CI 0.349~0.530 mg/kg);F组环泊酚复合阿芬太尼时抑制插管反应的ED 50为0.242 mg/kg(95%CI 0.172~0.279 mg/kg),ED 95为0.324 mg/kg(95%CI 0.284~0.665 mg/kg)。结论复合阿芬太尼时环泊酚在男性和女性患者中抑制气管插管反应的ED 50分别为0.311 mg/kg和0.242 mg/kg。

数据驱动下的智能发电系统应用架构及关键技术

面对能源短缺、环境污染、气候变化等人类共同的难题,安全高效、清洁低碳、灵活智能已成为能源电力转型发展的大趋势,而以数据深度利用为特征的智能化技术将是未来电力发展的核心领域。该文在前期研究的基础上,对智能发电系统的概念、体系架构进行了进一步阐述,从数据应用的角度阐明了智能发电的五大数据化特征:泛在感知(数据获取)、信息融合(数据交互)、智能算法(数据监控)、智能管控(数据决策)、全生命周期管理(数据归档)。提出包括智能发电运行控制系统(intelligent control system,ICS)和智能发电公共服务系统(intelligent service system,ISS)的智能发电系统数据应用架构,在此基础上,给出了与2个系统相对应的数据应用功能。

灵活智能燃煤发电技术及评价体系

灵活智能燃煤发电是助力我国实现“双碳”目标,构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要发展方向。从工程视角出发,系统阐述灵活智能燃煤发电基础理论与关键技术,并指出发展要点。首先,定义灵活智能燃煤发电的概念,梳理其主要特征及技术领域;然后,从智能化建模方法、智能多维调控理论、灵活智能燃烧技术各个方面进行论述;在此基础上,从机炉性能、设备健康程度、低碳环保、可持续发展等角度给出了灵活智能燃煤发电技术的评价体系;最后,总结灵活智能燃煤发电对我国电力行业发展的重要意义,并指出未来应重点关注存量机组改造,研发新一代超净超灵活燃煤发电技术,并协同清洁能源大基地建设。

超(超)临界燃煤发电技术发展与展望

高效燃煤发电技术一直是能源高效利用的先锋。当前主流的超(超)临界燃煤发电技术发展经历了3个阶段,技术在全球范围内逐渐成熟;在材料工业发展的支持下,朝着700℃等级先进超超临界技术的方向发展;并已逐步解决商业化应用的关键技术难题,迈向第4个重要发展阶段。受制于如钢材和加工等基础工业领域的薄弱条件,中国在高效燃煤发电技术研发方面长期落后于发达国家;但经过长期追赶,当前已逐渐接近世界先进水平,且在700℃等级先进超超临界技术研发方面,也取得了可喜成绩。在高效燃煤发电技术应用等方面,中国近40年来发展迅猛,当前中国的煤电机组煤耗水平已达到欧洲诸国的先进水平。进一步发展材料等基础工业,从主机设备、系统布置等方面进行设计创新,仍然是高效燃煤发电技术发展的关键。

海上风电支撑我国能源转型发展的思考

我国海上风电资源丰富,且靠近东部沿海经济发达省份,就地消纳优势巨大,发展海上风电有助于加快我国能源转型进程,助力2030年碳达峰、2060年碳中和目标的实现。本文在分析我国能源发展现状、趋势和面临挑战的基础上,指出发展海上风电是我国能源结构转型的重要战略支撑。从风电机组、海上输电、海洋工程和运维技术等四个领域归纳提炼了我国海上风电发展的关键技术。针对目前我国海上风电产业发展面临的诸多瓶颈问题,从海上风电资源勘查与评估、提高能源转型认识、宏观统筹与整体规划、科技创新、政策扶持机制等五方面提出了促进我国海上风电产业健康有序发展的对策与建议,以期为我国海上风电高质量发展和政府有关部门决策提供参考。

基于数据挖掘的循环流化床锅炉辅机故障预警

为保障循环流化床机组辅助设备的安全运行,提出了一种基于模糊推理和滑动平均相似度的辅助设备故障预警方法。以改进模糊关联规则挖掘为基础的模糊推理被用于推断正常运行情况下设备状态参考值,采用测试数据与参考值之间的滑动平均相似度来判断辅机安全性的预警标准,采用层次分析方法来确定相似度函数中变量的权重,并将正常状态下的最低滑动平均相似度作为故障预警阈值,最后以某电厂300 MW循环流化床锅炉引风机为例进行验证。结果表明:当相似度低于故障预警阈值时,系统可发出警告报警和故障变量定位,因此所提方法能有效预测故障。

考虑冰载荷的近海固定桩风电机组运行特性建模与分析

研究冰载荷在其全生命周期内对海上风力机性能的影响,有助于提高寒冷水域海上风力机抵御冰载荷的能力,提高风力机的安全性与寿命。为分析风、冰、风力机的耦合特性,建立准静态与动态冰载荷模型以及风冰耦合下的塔筒振动模型,定性证明冰载荷对风力机性能的影响。该文以FAST和Matlab/Simulink为平台,仿真多风况、多冰况、不同控制策略下NREL 5MW近海管桩塔基风力机的响应,并建立风力机联合冰载荷小信号模型,从时域和频域的角度对风力机稳态与动态的变化进行分析。分析结果表明,风力机输出功率在MPPT策略下会随着冰载荷的增大而减小;风力机机械载荷随着冰载荷的增大而增大;并证明可以通过变桨的方式来控制风力机冰载荷,降低系统机械载荷,提高系统的安全性能。

南瓜新品种蜜宝的选育

杂交南瓜品种蜜宝是重庆市农业科学院蔬菜花卉研究所以优良自交系SNG 0006-5-1-6-1-9作母本,SNG 0003-2-5-8-1-6作父本育成的杂交一代新品种。该品种属中晚熟,瓜棒锤形,瓜面微棱,瓜脐小,脐端膨大,果颈稍细。嫩瓜绿色,有光泽;老瓜橙黄色,肉质致密、面甜,品质极佳,商品性好。单瓜重3.2~3.5 kg,产量2422.1 kg·(667 m^2)^-1,丰产性强、抗白粉病、耐贮运,适宜重庆及相似生态区栽培。

燃煤发电产业升级支撑我国节能减排与碳中和国家战略

为应对气候变化,实现我国碳达峰和碳中和目标,必须继续推进燃煤发电的节能减排和新能源的高速发展。而大量“阴晴不定”的新能源电量并网必将迫使以燃煤发电为主的基础能源电力全面参与深度调峰。为此,能源领域16位院士共同起草了“关于推动燃煤发电产业升级,强化机组深度调峰能力,提高可再生能源消纳水平,以推进节能减排的建议”,以支撑我国节能减排与碳中和国家战略。本文基于对燃煤发电相关理论、技术和产业发展的系统研究,进一步提出如下建议:1)基于能量品级综合高效利用的现代热力系统节能理论,建立涵盖燃料、燃烧、传热、动力循环、冷端等燃煤发电全系统㶲平衡体系,为探索燃煤发电节能技术的发展方向提供科学依据;2)研发基于燃煤发电机组热力系统状态重构的低负荷工况保效技术,同步实现燃煤发电机组深度调峰与高效节能;3)研发热电联产机组“按需定电”与调峰过程“能级匹配”的现代高效热电联产技术,同步保障热电联产机组供热、供汽与系统高效。通过全面推动燃煤发电产业升级,助力我国节能减排与碳中和国家战略的顺利实施。

南瓜新品种蜜月的选育及配套技术

蜜月南瓜是以优良自交系SNG 0006-5-1-6-1-9为母本、SNG 0019-1-3-1-2-1为父本选育而成的杂交一代南瓜新品种。该品种中晚熟,植株生长势强,抗白粉病,全生育期243 d,单瓜质量3.5~4.0 kg,瓜棒槌形,表面具微棱,果颈稍细,瓜脐小,脐端膨大。嫩瓜表皮绿色,具有光泽;老熟瓜表皮和果肉均呈橙黄色,瓜肉肉质致密、面甜,富含维生素C、可溶性糖等营养成分,商品性好。产量2387.3 kg/667 m^(2),丰产性强、耐贮运,适宜重庆及相似生态区春季栽培。

含异步变速风机的风电场一次调频等值建模与仿真

风机参与系统一次调频目前已成为各国电网对风机并网的基本要求,但是适用于预测控制等算法的大型风电场频率响应动态特性数学描述尚未有充分研究。文中提出了参与调频前运行于最大功率点跟踪模式下的异步变速风机参与一次调频时的全风况出力响应模型,基于小信号增量法获得了不同工况下出力响应的线性化描述,与风机非线性模型对比验证了所提线性化模型的有效性和准确性。此外,在单机线性化模型基础上,基于间隙度量计算将特性相似的风机进行聚类,建立了风电场出力响应等值模型。仿真结果表明,所提等值模型在降低风电场调频模型复杂度的前提下保证了风电场频率响应特性的逼近精度。

基于移动边界模型的空冷阵列动态性能数值研究

研究动态自然风扰动下空冷阵列的热力学特性,对设计轴流风机的转速控制器具有重要意义。文中以6×5空冷阵列物理模型为数值模拟对象,基于移动边界模型和滑移网格方法,建立与求解时变风速和时变风向下的空冷阵列瞬态数学模型,并通过对比风机入口风速的实验数据和数值解,验证模型的有效性。数值结果表明,空冷阵列的风机入口平均温度和平均速度对环境风速的变化响应快速无时滞;在连续型环境风速变化下,迎风面第2行轴流风机入口空气流量可定性为风速的负系数比例对象;在脉冲型环境风速变化下,空冷阵列入口热风回流率可定性为环境风速的有差自平衡对象。空冷阵列在风向变化过程中,迎风面第1行风机的入口流量受自然风影响最大,并且迎风面位置随风向变化动态移动,移动带有2s左右的时间延迟;在风向反转下,风向边缘侧出现热风回流的轴流风机会发生位置对调。根据数值模拟结果,给出了5点关于轴流风机群分区与转速控制的建议。