燃煤锅炉改燃兰炭燃烧工艺及效益分析

兰炭因热值高、硫含量低的特点被广泛应用于散煤替代,燃煤锅炉改燃兰炭是实现资源合理利用、降低污染物排放和改善企业经济效益的有效途径。以河北某循环流化床锅炉改燃兰炭工程为例,燃烧系统采用掺烧灰渣的方法,解决改燃后机械未完全燃烧导致损失大和物料循环不稳定问题,确定了兰炭和灰渣的最佳掺混比为9∶1;配风系统采用控制总量并降低一次风率的方法,解决兰炭着火困难的问题,确定了最佳一次风比例为55%;换热系统采用增加锅炉尾部受热面的方法,解决因燃料热值提升较大产生的蒸汽超温和锅炉效率下降问题。改燃扩容后锅炉烟尘、SO2和NOx排放分别比原锅炉降低了73%、94%和55%,以原锅炉35 t/h的额定功率运行,每小时节约燃料成本5.51%,产吨蒸汽所需燃料成本降低6.47元。

基于燃机余热和地热能的联合发电系统优化设计及热力性能分析

设计了一种超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统。基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的影响。结果表明:通过系统参数优化,联合系统实现了余热在2个子系统中的合理分配,加深了燃机余热的进一步利用;当一级闪蒸压力取99.89 kPa、二级闪蒸压力取29.4 kPa、S-CO_(2)质量流量取22.68 kg/s、分流比取0.3085时,联合系统最大净输出功达到6.402 MW,对应余热效率为67.9%;当一级闪蒸压力在90~115 kPa、二级闪蒸压力在25~35 kPa时,联合系统均可实现较高的净输出功,与最佳值的相对偏差在0.8%以内;随着S-CO_(2)流量或分流比逐渐增大,联合系统的净输出功均呈现先增大后减小的规律;联合系统的最大净输出功随S-CO_(2)透平进口压力的增大而增加,随S-CO_(2)透平出口压力和预冷器出口温度的增大而减小。

二次再热燃煤-捕碳-制甲醇系统集成设计与优化

针对碳捕集电厂的高能耗及CO_(2)的后续利用问题,设计了一种二次再热燃煤-捕碳-制甲醇一体化系统。以某1000 MW超超临界二次再热机组为例,采用动态自适应粒子群优化算法对所提系统参数进行优化计算,分析了碳捕集率和光电制氢成本等因素对系统性能的影响。结果表明:当碳捕集率为90%时,一体化系统的热效率相比燃煤-捕碳机组提高了6.62%,CO_(2)排放强度降低了4.45 g/(kW·h),净收益提高了33.42亿元;当碳捕集率在40%~90%内变化时,一体化系统的热效率能够稳定保持在49%以上;随着未来光电制氢成本的下降,一体化系统的净收益将显著提升。

燃煤电厂CO_(2)捕集的减排效率研究与展望

为了客观评价不同CO_(2)捕集技术的能耗水平,判别CO_(2)捕集技术的有效性和经济性,提出减排效率概念和计算模型。CO_(2)减排效率表示某种CO_(2)捕集技术的有效减排能力,即捕集单位CO_(2)所发生的CO_(2)有效减排量,减排效率模型对CO_(2)捕集技术的能耗进行归集和平准化计算,其值越大表明减排效果越佳。利用减排效率模型测算,目前我国燃煤电厂CO_(2)捕集技术的减排效率理论极值为98%,燃烧前、燃烧中和燃烧后捕集技术的减排效率分别达到80%、70%和58%~68%。经工程应用实践验证,减排效率模型能满足评价要求。最后对CO_(2)捕集技术的发展进行了展望,认为未来随着捕集技术的不断进步和创新,CO_(2)减排效率将超过90%。

城乡供水一体化发展战略模式浅议

通过整合城市和农村的水资源,实现城乡供水系统的互联互通,提高水资源利用效率,保障城乡居民的用水需求。通过统筹规划、资源整合、技术创新、政策引导、保障民生和生态保护等手段,实现城乡水资源的共享和优化配置,促进城乡经济社会协调发展。

外加电场作用下颗粒层除尘器过滤性能的数值研究

【目的】研究外加电场和细颗粒物粒径对固定床颗粒层除尘器(granular bed filter,GBF)过滤性能的影响。【方法】建立GBF的三维过滤模型和电场力模型并验证其准确性;研究有、无外加电场及不同电场强度情况下GBF对粒径为1~21μm的细颗粒物的过滤情况,并分析不同粒径的细颗粒物在GBF内部的分布规律。【结果】外加电场的存在能显著提高GBF对粒径为3~21μm的细颗粒物的过滤效率,且外加电场强度越大,细颗粒物粒径越大,GBF过滤效率提升越明显;随着粒径的增大,细颗粒物在堆积颗粒层内部的分布更加集中在高气流速度区域,且更容易通过堆积颗粒层与GBF壁面之间形成的通道;外加电场的存在使得堆积颗粒层内部的细颗粒物数量减少,分布散乱,且大粒径细颗粒物在GBF壁面附近区域发生较大规模聚集。【结论】外加电场和细颗粒物粒径的增大与GBF内部细颗粒物的分布规律密切联系,且对GBF过滤性能的提升发挥积极作用。

空冷机组汽轮机主轴直接驱动给水泵的变工况运行仿真试验

汽轮机主轴直接驱动给水泵技术是一种全新的给水泵驱动方式,目前国内尚无成熟的运行经验。针对采用该技术的某350 MW直接空冷机组进行了系列变工况运行仿真试验。结果表明:对于配置1台100%容量主机泵和1台50%容量备用泵的机组,该技术完全能够满足在机组背压快速变化、负荷变化及给水泵故障等工况下给水流量的需求。

双吸离心泵变频调速过程中叶轮的径向力特性

为研究离心泵在变频调节过程中叶轮的受力特性,以某一单级双吸泵离心泵为研究对象,对其在“线性”及“非线性”2种变转速调节规律下泵内流场进行数值模拟,分析变转速过程中叶轮所受径向力及其流道内压力变化.结果表明:不同的变转速过程,转速变化率对径向力变化出现差异起主导作用;2种变转速过程中径向力在圆周方向的矢量分布呈现略微差异,非线性变化时各方向受力更加均匀,更利于设备稳定运行;相比不同时刻所对应的定转速工况,变速工况下径向力均偏大,在0.11 s时刻最为明显,且非线性变化过程径向力值增幅更大,达到534 N;在变频调节过程中,径向力的脉动频率以低频为主;相比于其他部位,叶轮出口的压力变化较明显,引起叶轮出口受力变化,是影响径向力大小的直接因素.

灵活性运行1000MW机组汽轮机高压内缸温度场和应力场的有限元模拟

通过对某1000MW机组汽轮机高压内缸现场三维扫描后建模,调取调峰工况下高压内缸进出口温度和压力参数,有限元模拟计算稳态及变负荷工况下该汽轮机高压内缸缸体的温度场和应力场。结果表明,在满负荷和低负荷稳态运行时,高压内缸温度场和应力场分布均匀,低负荷时的最大应力小于满负荷。随着机组负荷的增加或降低,内缸温度变化不大,但其最大应力相应地增大或减小,可见,汽轮机的启停和变负荷会导致高压内缸应力的周期性变化,从而对内缸的疲劳寿命产生影响。

基于极端梯度提升及可靠性评价的磨煤机故障预警方法

磨煤机实时监测预警及可靠性评价因模型复杂而存在应用困难的问题。基于XGBoost(eXtreme gradient boosting)算法建立了特征参数的实时估计模型。引入一种能适应工况变化的动态阈值确定方法,通过时间序列的不断迭代完成阈值的在线更新。进一步,采用可靠度评价方法对设备的运行状态进行实时评估,为故障后的决策指导提供可靠的依据。算例结果表明,该故障预警方法具有更高的预警准确率,可靠性评价方法正确有效,适合于工程应用。

利用数据流进行供水二次管网的漏损控制技术分析

城市供水系统是城市基础设施的重要组成部分,保障供水系统的正常运行对于提高城市生活质量和促进经济发展至关重要。本文总结了实时数据分析技术在供水系统漏损管理中的应用,详细探讨了流量、压力、水质及地理信息数据的实时监测与采集方法。采集的数据通过回归分析、灰色预测模型及多种机器学习算法进行漏损预测,并通过物理硬件检测法和基于模拟计算的方法进行漏损定位,展示了贝叶斯理论、神经网络算法及支持向量机在漏损识别中取得的研究成果。最后,探讨了在数据和模型两方面所面临的挑战,并提出了相应的改进建议,为未来城市供水管网漏损治理提供了科学依据与实践指导。

供需平衡下的城市供水管网升级改造

随着城市化发展,城市供水管网作为城市基础设施的重要组成部分,在关埠镇等地区进行升级改造是当地城市发展与解决用水问题的必要举措。以关埠镇为例,从供需平衡的角度出发,全面分析城市供水管网升级改造的相关问题,旨在解决当地用水问题、完善供水设施、加快经济发展和提升居民生活质量。

配置吸收式热泵的余压梯级利用供热系统优化设计

针对中排抽汽在减温减压过程中?损失较大的问题,提出一种余压梯级利用供热系统,使用2台背压式小汽轮机分别回收进入热泵和尖峰加热器前抽汽经减温减压的余能。以耦合吸收式热泵的600 MW热电联产机组为研究对象,使用EBSILON软件建立该供热系统的变工况模型,对其进行能量分析、?分析、经济性及敏感度分析。结果表明:在基准供热工况下,新型余压梯级利用供热系统的供电标准煤耗率较案例系统降低10.02 g/(kW·h),热泵和尖峰加热器前2台减温减压器内的?损失分别降低了77.77%和78.99%,全生命周期内的净现值有望达到13 924.22万元,动态回收周期为3.27 a;随着机组供电负荷的降低以及热网供、回水温度的增加,新型余压梯级利用供热系统的节能效果提高。

深度调峰背景下的厂级热电负荷分配优化

为解决在调峰辅助服务市场下不同容量的热电联产机组的热电调度问题,建立了多台热电联产机组调峰调度模型,该模型以全厂收益最大为目标函数,使用分段三次Hermite插值法计算燃煤成本,综合考虑机组的热电出力约束条件,使用粒子群算法求解机组之间的热电调度问题。以某热电厂典型日热电负荷为例进行算例分析。结果表明:所建调峰调度模型能显著提升全厂总收益,且全厂总收益随调峰分摊金额的提高而减少;当热负荷增大时全厂总收益也增大,在全厂电负荷约为机组额定容量之和的60%时,全厂总收益达到最大。

粉尘浓度检测仪棒状电极感应空间灵敏度及感应信号研究

在粉尘的环境下,粉尘不仅会对人体皮肤造成直接的危害,而且还会被人慢慢地吸入,从而对人体的器官产生不良的作用。另外,如果空气中的粉尘含量较高,还存在着发生火灾的隐患。基于此,文章从实际出发,对目前的粉尘浓度探测技术的发展状况进行探讨,并针对目前的粉尘探测方法中的不足之处,给出相应的改善对策。

百万一次再热双机回热系统高加全切工况探讨

随着材料高温性能的持续提升,燃煤发电机组的蒸汽参数不断提高,以获得更高的循环效率,进一步降低机组的煤耗,减少温室气体和其他污染物排放.随着蒸汽参数的提高,回热抽汽过热度增大,回热加热器内汽侧和水侧换热不可逆损失增加,削弱了蒸汽参数升高带来的收益,因此一种特殊的热力系统——双机联合回热系统应势而生,此方法能够降低再热后回热抽汽的换热过热度,可以提高回热抽汽能级利用效率.文章以百万一次再热双机回热为例,对双机回热系统高加全切工况进行探讨.

适用于孔板送风的孔板阻力特性研究

为了提高孔板送风房间流场预测的准确性,采用数值模拟结合试验验证的方法,以局部阻力系数为评价指标,分别对不同开孔形状、孔板厚度、孔口直径、开孔率的孔板的阻力特性展开了研究。结果表明:开孔形状对局部阻力系数影响较小,随着当量直径的增大,局部阻力系数略微增加,5种常见开孔形状下的平均局部阻力系数最大值与最小值偏差为4.5%;随着孔板厚度的增大,局部阻力系数减小,孔板厚度在1~3 mm范围内,平均局部阻力系数最大值与最小值偏差为17.8%;随着孔口直径的增大,局部阻力系数增加,直径在4~10 mm范围内,平均局部阻力系数最大值与最小值偏差为15.1%;随着开孔率的降低,局部阻力系数显著提高,且两者之间存在幂函数的变化关系。通过对数据进行分析,得到了适用于开孔率范围为0.01~0.05的孔板局部阻力系数近似计算式,该式为孔板送风房间流场预测提供了一定的数据基础。

华能北京热电厂CO_2捕集工业试验研究

我国首套电厂CO2捕集工业级示范系统已在华能北京热电厂建成并成功示范运行,证明该技术适合于在商业运行燃煤电厂进行捕碳。该文介绍了该系统的工业运行情况和试验结果。试验结果表明:前期钝化过程,吸收剂中的抗氧化剂和缓蚀剂,以及Fe3+浓度的变化在正常范围内;调试过程烟气在较大负荷下达到了设计要求;系统运行过程中CO2捕集效率为80%～85%,截至2009年1月底,已生产99.7%的CO2约900t;运行过程中,由于电站系统负荷变化,使得烟气温度波动,导致系统的水失衡;研究提出并对比了进行水洗预处理和提高吸收塔出口温度2种解决方案,发现采用预处理脱水能获得更低的蒸汽消耗,但却需要提供额外的动力和冷却水。

基于再热蒸汽热段管道支吊架检测调整应用研究

该文就某电厂存在的再热蒸汽热段管道支吊架冷、热态膨胀不均问题进行分析,通过现场逐根量化检测,做好过程数据记录,构建并完善周期性支吊架工作状态分析台账,及时预警监测。采用支吊架冷、热态调整等手段,完成应力、载荷、位移测量及状态核查工作。基于上述检测工作,提出建议,保障锅炉长周期安全运行。

基于多层感知机的超超临界火电机组煤耗建模

提高燃煤火力发电机组的运行灵活性成为目前消纳新能源入网的可靠手段,然而燃煤机组频繁变负荷、变煤种等特点增加了机组运行优化控制的难度,迫切需研究和开发更智能、更先进的运行优化方法。建立准确的能耗动态模型,是实现优化运行的基础,为提高机组运行优化效率,提出了一种基于多层感知机神经网络(MLP)的煤耗建模方法,该方法统筹考虑锅炉侧和汽机侧参数对煤耗的耦合影响关系。以一台660 MW超超临界火电机组为建模对象,选择了54个主要的运行参数作为模型的输入特征,输入特性包含锅炉侧主要运行参数、汽机侧主要运行参数以及电气侧主要运行参数,选取2 a运行数据作为建模数据,预处理后最终确定306234组用于模型的训练与验证,其中80%数据用于模型训练,剩余20%用于模型验证。模型训练采用EarlyStopping技术监控训练集的均方根误差M_(SE),模型训练过程中还需对网络层数、隐藏层节点数及训练批次数据量大小(batch_size)优化。神经网络的初始系数为随机生成,计算结果可能存在随机性,因此每个参数的调参次数均为5次,并采用其平均数作为最终值,最终确定模型隐藏层数为1,隐藏层节点数为64,激活函数选用relu,每次训练抓取的数据量为256。在训练集和测试集表现效果方面,分别有97.69%和97.67%的煤耗预测值与实际值绝对误差值±0.325 g/kWh,其中分别有62.22%和61.93%的煤耗预测值与实际值绝对误差值位于±0.125 g/kWh,同时训练集和测试集在不同误差时出现频率基本相同,说明MPL模型的泛化能力较好。MLP可替代机理模型进行煤耗计算,为实现在线实时优化奠定基础。