生物质能与冷热电气联产耦合系统研究进展

当前冷热电联产系统广泛与生物质气化、生物质厌氧发酵、生物质直燃等生物质能利用技术相耦合。合理耦合后不仅能发挥生物质资源储量大、分布广、可再生、低污染、利用方式多样等优点,更因生物质资源相较太阳能、风能等独有的可运输、可储存特点,可轻松实现冷热电的高效稳定输出,克服当前太阳能、风能等可再生能源利用时,由于可再生能源自身固有的时间不稳定性、空间不稳定性所带来的系统稳定性差的问题。凭借高能源利用率、低污染、运行稳定等优点,将生物质能利用技术与冷热电联产系统耦合越来越受到研究人员的青睐。该文综述了耦合生物质资源能源化利用的冷热电气联产系统的发展基础、系统集成、系统运行模式、系统多维评价及系统优化,结合当前研究现状,从多方面预测了相关系统的发展方向,为相关系统的推广与发展提供参考。

冷热复合消融联合替吉奥化疗对不可手术切除的胰腺癌患者的临床疗效

目的 对比冷热复合消融联合替吉奥化疗与单纯替吉奥化疗在不可手术切除胰腺癌治疗中的临床疗效。方法将2020年1月至2022年2月河北省唐山市人民医院收治的不可手术切除胰腺癌患者作为研究对象,选择其中行冷热复合消融联合替吉奥化疗的78例患者作为观察组,根据组间基线特征匹配的原则,选择其中行单纯替吉奥化疗的79例患者为对照组。对比两组患者的治疗有效率、血清糖蛋白抗原199(CA199)、基质金属蛋白酶2(MMP-2)、恶性肿瘤特异性生长因子(TSGF)水平及两组患者治疗后6、12个月的复发率和生存率。结果 观察组患者的治疗有效率显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者术前血清CA199、MMP-2、TSGF水平比较差异无统计学意义(P>0.05);化疗4个周期后,两组患者的CA199、MMP-2、TSGF水平显著降低,且观察组显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者治疗后并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组患者治疗后6、12个月的复发率均低于对照组,生存率均高于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论 冷热复合消融联合替吉奥化疗较单药替吉奥化疗对不可手术切除胰腺癌的治疗效果更佳,可明显改善患者预后,且不增加不良反应。

冷热冲击下纳米粒子改性硅橡胶/环氧树脂绝缘修复涂料耐电特性

为解决现有绝缘修复材料在大范围温度波动时出现绝缘件剥落、二次开裂、电气失效等问题,研制了多种纳米粒子填充的硅橡胶/环氧树脂复合修复涂料,对比分析了冷热冲击循环前后修复涂料的粘合强度、电气性能和微观结构。结果表明:冷热冲击会造成修复涂料分子主链断裂,产生低分子产物和氧化游离基团,导致涂料相对介电常数和介质损耗增大,击穿场强减小;而功能纳米母粒可提高界面结合能,阻碍聚合物分子的拉伸和扭转,使涂料具有相对稳定的化学结构,可防止冷热冲击下基体内局部劣化通道的延伸,从而有效抑制修复涂料耐电性能的下降;当玻璃纤维、纳米ZnO、SiO_(2)共混,填充量(质量分数)为16%时,涂料电气性能良好,且硅橡胶/环氧树脂复合修复涂料固化时间短,无溶胀现象发生,附着力良好,为设备绝缘快速修复提供可能。

基于全生命周期评价的冷热电联供系统优化研究

天然气与太阳能互补是提高能源利用率和实现节能减排的有效方法,该文构建一种光-气-储互补的冷热电联供(CCHP)系统。基于全生命周期理论,以一次能源节约率、总污染物减排率为目标函数,建立冷热电联供系统优化模型,应用遗传算法对系统变工况运行下的容量配置进行优化;将物质回收阶段纳入全生命周期评价,并在运输阶段考虑燃料运输。结果表明:经优化后,CCHP系统电跟随(FEL)策略可实现较好的节能减排效益。分供(SP)系统在物质回收阶段对环境的影响微乎其微,CCHP系统燃料运输能耗量远低于SP系统。

超声引导复合式冷热消融系统治疗Hepa1-6瘤鼠的疗效及免疫效应

目的探讨超声引导复合式冷热消融系统治疗Hepa1-6瘤鼠的疗效及免疫效应。方法选取健康C57BL/6J小鼠建立肝癌Hepa1-6小鼠移植瘤模型。将40只Hepa1-6荷瘤小鼠随机分为4组:空白对照组、假手术组、外科手术组及复合式冷热消融治疗组,10只/组。分别于治疗前及治疗后1、2、3、4周,采用超声评估各治疗组荷瘤小鼠皮下肿瘤体积变化,采用血流式细胞术检测检查各组小鼠外周血CD4+、CD8+T淋巴细胞数百分比。于治疗2周后随机处死各治疗组小鼠各3只,并对治疗后病灶行HE染色病理检查及免疫组化检测组织CD4+、CD8+细胞光密度值。结果空白对照组及假手术组各时间点的肿瘤组织逐渐增大,但两者差异无统计学意义(P>0.05);与空白对照组及假手术组相比,复合式冷热消融组肿瘤体积在治疗后各时间点肿瘤逐渐缩小,差异有统计学意义(P<0.05)。复合式冷热消融治疗组术后与术前比较,术后各时间点血清CD4+T、CD8+T细胞水平均升高,明显高于空白对照组、假手术组、外科手术组(P<0.05)。冷冻治疗组血清CD4+T、CD8+T细胞水平在治疗后3周出现峰值,随后出现下降。与对照组及假手术组相比,冷冻治疗组在治疗后2周肿瘤组织CD4+、CD8+细胞明显增多,差异有统计学意义(P<0.05)。结论超声引导复合式冷热消融系统治疗Hepa1-6瘤鼠具有很好的治疗疗效,同时还能够激活免疫系统,增强机体的抗肿瘤免疫效应。

冷热-荷载耦合下纤维锂渣混凝土柱偏心受压性能

为研究冷热循环作用及耦合应力对纤维锂渣混凝土(PLiC)柱偏心受压性能的影响,制作6根PLiC柱和2根对照柱,将其施加0、0.10、0.20、0.35的耦合应力之后,经历0次、100次、200次、300次冷热循环作用后进行偏心受压静力试验,研究冷热循环次数、耦合应力比对PLiC柱偏心受压性能的影响。结果表明:单掺锂渣对试验柱的破坏形态、延性、开裂荷载和极限荷载影响均较小,而掺入1.2 kg/m^(3)的PLiC柱受压破坏时无明显混凝土压溃现象,且变形性能更好,延性提高24.7%、开裂荷载提高3.5倍、极限荷载提高24.73%;耦合应力比不变,冷热循环次数从100次增加到300次时,PLiC柱裂缝数量增加且呈现多而密的特点,延性系数提高8.6%,极限承载力下降33.56%;冷热循环200次时,耦合应力比从0.10增加到0.35,构件延性系数变化较小,极限承载力下降34.55%。试验中冷热循环温差为58℃,可为中国西部地区大温差环境下混凝土结构设计提供一定参考。

基于火-储联合循环的冷热电三联供系统多运行模式热力性能分析

综合考虑绝热压缩空气储能及火电机组的特点和不足,该文从能量转化及利用机理出发,提出将二者耦合集成的火-储联合循环概念以及一种基于该循环的新型冷热电多能联供系统,并对该系统进行性能评估和特性分析。基于构建的热力模型,分别研究纯电及热电、冷电联产3种典型场景下热能综合利用方式对重要参数及性能的影响规律。结果显示,在最优集成方案下,储能系统的循环效率可提高2.61%。在热电和冷电模式下,循环效率可进一步提升至77%及70.13%。火-储集成能够显著提高能源综合利用水平,在多能联产模式下性能提升更为明显。此外,通过敏感性分析得到典型运行模式下热能利用的合理方式。该文结果能够指导火-储耦合集成系统优化设计及运行,可为火电机组与压缩空气-储能高效发展提供一种新思路。

基于多变量相空间重构和径向基函数神经网络的综合能源系统电冷热超短期负荷预测

为解决能源危机问题,提高能源利用率,综合能源系统(integrated energy system,IES)成为发展创新型能源系统的重要方向。准确的多元负荷预测对IES的经济调度和优化运行有着重要的影响,而借助混沌理论能够进一步挖掘IES多元负荷潜在的耦合特性。提出了一种基于多变量相空间重构(multivariate phase space reconstruction,MPSR)和径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)相结合的IES超短期电冷热负荷预测模型。首先,分析了IES中能源子系统之间的耦合关系,运用Pearson相关性分析定量描述多元负荷和气象特征的相关性。然后,采用C-C法对时间序列进行MPSR以进一步挖掘电冷热负荷和气象特征在时间上的耦合特性。最后,利用RBFNN模型对电冷热负荷间耦合关系进行学习并预测。实验结果表明,所提方法有效挖掘并学习电冷热负荷在时间上的耦合特性,且在不同样本容量下具有良好且稳定的预测效果。

含分层储能的冷热电联供系统运行优化

为提高冷热电联供型微电网对可再生能源的消纳能力,解决源-荷的不确定性使得系统运行稳定性降低的问题,提出含分层储能的三级混合时间尺度滚动优化方法。日前优化目标为日运行成本最低;日内上层以燃料成本和蓄热罐功率变化惩罚成本最低为目标对冷热能进行优化,下层以电网交互成本和蓄电池功率变化惩罚成本最低为优化目标对电能进行优化;实时电系统反馈以电系统削峰填谷作用量和功率波动量最低为优化目标;得出最优的系统中各设备的出力计划。结果表明:该优化方法和分层储能能够有效达到削峰填谷的作用,各设备功率波动率均处于较低水平;冬季典型日的日运行成本比日前成本有所降低。

冷热交替循环作用后花岗岩渗流特性及微观结构演化规律研究

我国深层地热资源分布广、储量大,具有广阔的开发利用前景。为了探究间歇注水地热开采条件下深部高温储层的渗流特性及演化规律,采用室内试验与微细观分析相结合的方法,对不同温度交替循环作用后的花岗岩开展了渗流试验,分析了试件在不同围压下渗透率随温度及循环次数的变化规律;结合显微薄片特征和CT扫描重构结果,研究了微观孔裂隙结构随温度及循环次数的演化过程。研究结果表明:(1)不同温度交替循环作用对花岗岩的渗透率存在较大影响,两种冷却方式下花岗岩渗透率随温度的升高逐渐增大,当温度超过400℃时渗透率急剧增大,且遇水冷却条件下的渗透率增幅明显大于自然冷却,遇水冷却循环10次后的参数变化更加显著。(2)应力状态对渗透率具有明显的影响,围压作用下试件内部孔裂隙结构闭合,不同温度交替循环作用后花岗岩的渗透率随着围压的增大呈递减趋势,随着渗透压的增加呈现逐渐增大的趋势。(3)高温-冷却循环作用下花岗岩内部微观孔裂隙逐渐发育,温度梯度应力造成矿物颗粒间的非均匀变形,同时在脱水、相变等物理化学反应的联合作用下产生沿晶裂纹、穿晶裂纹及颗粒剥落等劣化损伤,且随着循环次数的增加,裂纹数目、尺寸及连通程度进一步增大。研究结果可为深层干热岩地热开发及储留层建造提供理论支持和技术参考。

云南省植被固碳能力与产水、土壤保持服务冷热点识别

本文以云南省作为研究区域,评估植被生态系统的固碳能力与典型生态系统服务,并通过空间冷热点分析识别出固碳能力与典型生态系统服务的综合空间冷热点区域,结果表明:(1)2000~2020年,云南西双版纳地区的固碳能力最大,最大值分别为590.02和591.15gC/m^(2);固碳能力变化方面,迪庆、昭通、怒江、德宏以及临沧的固碳能力增加,占云南省地级市总数的37.5%;其余地区固碳能力呈下降趋势.整体来看,云南省植被生态系统固碳能力整体呈下降趋势.(2)2000~2020年,云南省产水服务能力最大值为2215.84和2045.83mm,产水服务总量变化总体呈下降趋势;2000~2020年,云南省土壤保持服务能力总体呈增加趋势,仅有德宏土壤保持服务总量呈降低趋势,占云南省地级市总数的6.25%;昆明、迪庆、怒江等其他地区的土壤保持服务能力为增加趋势.(3)2000~2020年,云南省植被固碳能力-产水服务-土壤保持三项服务的综合空间热点布局变化较小,冷点布局变化较大.综合空间的热点区域(99%可信度、95%可信度、90%可信度)主要分布于西双版纳、普洱、临沧、德宏等地区,其中,极热点区域(99%可信度)在西双版纳分布最为明显.研究结果可为固碳能力与生态系统服务空间格局优化提供参考.

冷热应激对肉牛生理指标及基因表达影响的研究进展

冷热应激可导致肉牛的日增重、饲料转化率等重要指标降低,进而影响到整个产业的生产效率,基于此问题,本文就冷热应激下不同地区、不同品种的肉牛血液内分泌、免疫、抗氧化等生理生化指标变化情况进行了概述,对冷热应激的调控基因和分子机制做了挖掘,并在讨论部分展望了包括改变饲喂方式和基于GWAS的分子育种等增加肉牛冷热应激适应性的可行性方法。本文不但为更好地理解肉牛产业中冷热应激的机制提供了理论依据,还为我国提高冷热应激下肉牛的生产效率提供了育种参考,具有一定的理论和现实意义。

计及风光储的冷热电联产综合能源系统低碳经济优化

为解决能源危机,中国大力发展综合能源系统,以期进行多能协同互济,实现节能降碳。主要研究计及风光储的冷热电联供系统多目标优化调度问题。首先,从经济和碳排放2个不同的角度出发,建立经济目标函数和环境目标函数,构造考虑风光储的冷热电联供系统多目标优化配置模型以及相应的约束条件;然后,提出增强的非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ),通过引入支配强度和方差因子,提高算法求解效率和求解精度;最后,以辽西某地正在运行的冷热电联供系统为例进行仿真分析,验证本文所提模型和方法的有效性。

浅薄层特超稠油油藏冷热交替开采技术研究

针对浅薄层特超稠油油藏蒸汽吞吐开发初期面临的油层厚度薄、原油黏度高、蒸汽热损失大、吞吐有效期短等问题,提出了冷热交替大周期吞吐开发模式,有效改善开发效果。为此开展了浅薄层特超稠油油藏冷热交替开采三维物理模拟研究,结果表明:受顶底盖层热损失影响,蒸汽吞吐温度下降迅速,峰值产量较高,但单周期生产时间较短,约100 min;降黏吞吐可以降低吞吐井附近含油饱和度,提高产油速度,降低含水率,延长吞吐周期50 min以上;提高温度可以增强降黏剂的降黏效果,第二周期开始冷热交替改善效果优于第一周期,其生产时间延长60 min,含水率降低45%,周期采出程度提高1.7%。利用数值模拟方法优化了冷热交替的注入参数,建立了该技术的政策界限:最佳转冷热交替的时机为2~3周期,注入强度为0.02 t/m;适用的油层厚度小于8 m,原油黏度小于200000 mPa•s,含油饱和度大于0.6,渗透率大于1000 mD。

冷热联合消融技术治疗气道良性肿瘤效果及预后影响因素分析

目的:分析冷热联合消融技术治疗气道良性肿瘤的效果及预后影响因素,并构建列线图模型对其进行预测。方法:选取我院2016年1月-2022年5月收治的246例气道良性肿瘤患者,并接受消融技术治疗,根据预后不同分为狭窄组(n=36)与未狭窄组(n=210)。通过单因素、多因素分析气道良性肿瘤患者预后的影响因素;用R统计软件构建良性肿瘤预后的列线图预测模型,通过计算一致性指数(C-index)、构建校准图和受试者工作特征曲线(ROC)评价该模型的准确性及预测能力。结果:246例气道良性肿瘤患者接受消融技术治疗3个月内有36例(14.63%)出现气道狭窄,210例(85.37%)未出现气道狭窄;单因素分析显示,两组糖尿病史、高血压史、手术方式、感染、术后狭窄段气管直径比较,差异有统计学意义(P<0.05);Logistic回归分析显示,糖尿病史、高血压史、手术方式、感染、术后狭窄段气管直径均是气道良性肿瘤患者预后的危险因素(P<0.05);列线图预测气道良性肿瘤预后校准曲线与实际曲线基本吻合。结论:气道良性肿瘤患者预后的危险因素包括糖尿病史、高血压史、手术方式、感染、术后狭窄段气管直径,列线图模型对其预测具有较好的区分度和准确性。

利用液化天然气冷能的冷热电联供系统热力分析与优化

为解决以甲烷作为燃料的固体氧化物电池余热利用、碳捕集以及液化天然气冷能利用问题,建立了一种新型的冷热电联供系统。该系统包括改进再压缩超临界混合工质布雷顿循环、跨临界CO_(2)回热朗肯循环和二级混合工质有机朗肯循环,对循环系统进行热力学分析、设备[火用]分析、经济成本分析,并利用遗传算法对系统参数进行多目标优化。仿真分析结果表明:提升改进再压缩超临界混合工质布雷顿循环的膨胀机入口压力、跨临界CO_(2)回热朗肯循环的膨胀机入口温度与二级朗肯循环中R14的质量分数可提升系统循环净功、热效率、[火用]效率并降低平均单位成本;在最优工况条件下,系统热效率、[火用]效率、平均单位成本分别为64.70%、47.85%、24.20美元/GJ。

含可再生能源的冷热电联供能源系统调度优化

针对含可再生能源的冷热电联供能源系统的调度优化问题,构建了燃气发电机、燃气锅炉、热回收系统、电制冷机、吸收制冷机等机组模型,考虑天然气费率结构和分时电价,基于夏、冬两季节典型日风光出力和电、热、冷负荷需求特性曲线,提出以购买天然气成本、向电网购售电成本及环保成本总和最低为目标函数的调度优化模型,并考虑了各设备的运行约束及负荷平衡约束,提出一种改进的粒子群算法求解模型。不同季节的仿真结果表明,改进的粒子群算法求解模型能够有效降低能源系统的总成本,为能源的综合利用提供了依据。

个体冷热调节服装的研究进展

为促进个体冷热调节服装(PTRC)在热舒适性调节和建筑节能中的应用与发展,系统介绍了个体冷却服、加热服的分类特性及进展,比较分析了不同类型PTRC的优缺点,提出了未来的发展方向。总结发现:个体冷却服存在笨重、便携性差和冷却效率低等问题,未来应结合实际应用场景,从多方面(面料、结构、附加设备等)进行综合考虑,寻找更高能量密度的电池,降低服装重量;对于个体加热服,多驱动能源技术是未来的发展方向,应充分结合不同学科知识实现服装的智能化控制,满足不同场景中的加热需求;针对使用新型制造工艺与材料的动态调节技术,优化纺织材料的性能和生产工艺,建立全面的适用安全标准体系和评估方法,以促进其商业化的发展进程。

分布式冷热电联供系统中低温余热利用技术研究进展

冷热电联供(CCHP)系统中存在大量低温余热,高效利用低温余热可以提高系统能源利用效率和CCHP热效率,降低能源消耗和环境污染。对CCHP系统中常见的低温余热利用技术进行综述。低温余热利用方式分为同级利用和升级利用,同级利用主要是为能级相近的用户供热,升级利用主要有余热发电技术、热泵/制冷技术、除湿技术。对各低温余热升级利用技术的原理、类别、优缺点以及结构优化、设备改造、热力系统耦合等进行总结,分析各技术在提高能源利用效率、CCHP热效率和节约能耗方面的潜力。

冷热油交替输送对管道结蜡层溶解规律的影响研究

为更好地管理冷热油交替输送管道,保障输送安全,利用Couette结蜡装置,通过改变溶解时间、温度、转速、蜡沉积性质等因素,探究了进口轻质冷油对国产含蜡热油在一定油温、壁温、转速、结蜡时间等实验条件下所形成蜡沉积层的溶解规律。研究结果表明,低碳数蜡比高碳数蜡更容易被溶解,而冷油温度是影响溶解效果的关键因素,冷油温度提高15℃可使溶蜡量增加17倍;流速提高更有利于高碳数蜡的扩散;溶蜡效果与蜡沉积层性质有关,并且溶蜡效果并不会随溶解时间的增长而持续改善,在溶蜡时长为1 h处存在明显转折点。