相继甩负荷工况最不利间隔时刻点

基于双机一洞布置型式的抽水蓄能电站输水系统水流动力方程和机组动量方程推导了先甩机组的尾水管进口最小压力解析公式,利用该解析公式分析并推测了尾水管进口压力最小值对应的相继甩负荷最不利间隔时刻点,并基于瞬变流理论和特征线法对某抽水蓄能电站工程实例进行了水力过渡过程数值模拟计算,计算结果验证了该分析和推测的准确性.结果表明:无论是同时甩负荷或是相继甩负荷,尾水管进口最小压力所在的机组运行轨迹点均极靠近机组特性曲线“反S”区间下弯点,且在下弯点以上;当尾水管进口最小压力出现在先甩机组时,对于先甩机组尾水管进口压力而言的最不利相继甩负荷间隔时刻点出现在先甩机组运行轨迹点第一次行至特性曲线“反S”区间Ⅱ区范围内.研究结果为抽水蓄能电站机组尾水管进口压力最小值计算以及控制工况选取提供了参考.

基于模态叠加法的大型风力机典型工况动态特性分析

为提高复杂多变工况下风力机工作性能和使用寿命,建立风力机动态特性计算模型,采用了基于模态叠加法的风力机动态特性计算方法,并对2 MW大型风力机在启动、正常停机、湍流、阵风等典型工况下进行动态特性分析,总结了在不同工况下风力机的动态特性。结果表明:在极端运行阵风作用下风力机的动态特性最为明显,叶尖处的最大动响应的最大值相对于其稳态振幅均值反向增加了359.78%,塔架顶部的最大动应力的最大值相对于稳态应力均值增加了357.63%,该结果为风力机系统进一步优化设计与提高其运行效率及安全性提供了理论依据。

燃料特性对小型压燃式发动机增负荷工况燃烧及HC排放的影响

应用自行开发的瞬态工况控制系统及排气采集装置,研究了具有不同理化特性的燃料对小型压燃式发动机冷态突增负荷工况下燃烧及 HC排放特性的影响;利用气相色谱仪分析了HC的排放成分。研究结果表明:对于普通柴油燃料,在突增负荷工况下,燃油开始增加后,总碳氢HCt 排放浓度急剧增加,最大值达到稳态工况的 100 倍左右。随循环数的增加,滞燃期缩短,HC排放逐渐降低。采用具有相同十六烷值、挥发性好的燃料,可有效改善冷态增负荷工况下的燃烧,降低HC排放。与燃烧柴油相比,采用挥发性好的正庚烷和 GTL燃料,HCt排放降低约80%。

车用直喷柴油机递增负荷工况下的微粒排放特性

采用自行设计的柴油机微粒袋式取样系统对车用柴油机恒转速、增转矩工况下的微粒排放进行了研究。试验结果表明:在恒转速增转矩瞬态工况下,随着转矩增加率的增大,微粒及其不可溶成分和可溶性有机成分排放量均增加;高转速时转矩增加率对微粒排放的影响稍大。不可溶成分的增加是微粒排放量增大的主要原因,但转速较低时可溶性有机成分的增加也不容忽视。冷却介质温度较低时微粒排放量增大。

小型柴油机突增负荷工况下的HC排放特性

应用自行开发的柴油机过渡工况控制系统及排气采集装置,模拟柴油机实际工作时的增负荷状态,对HC排放特性进行了试验研究。利用气相色谱仪对HC排放成分进行分析。研究结果表明,增负荷工况中HC排放量急剧增加,其中碳数在8以下的低沸点成分占有很大的比例,对于总的HC排放特别是增负荷开始后的HC排放起着主导作用。在低沸点的HC排放成分中,乙烯和丙烯所占的比例最大,乙烯在各个循环中约占40%。

基于PSO-SVM的快速甩负荷工况下过热蒸汽温度预测建模

结合海防电厂300MW机组100%负荷下的快速甩负荷试验,采用粒子群优化算法(PSO)对支持向量机(SVM)的参数进行优化,并建立PSO-SVM过热蒸汽温度预测模型。在分析试验时机组燃料量、高旁阀位开度及温度等主要参数变化过程的基础上,对过热蒸汽温度预测模型进行仿真分析。结果表明:建立的PSO-SVM过热蒸汽温度模型具有较高的预测精度,能够实现快速甩负荷工况下过热蒸汽温度的预测,维持机组安全稳定运行。

液氧煤油发动机低工况低频频率特性研究

针对试车中的发动机低工况低频振荡问题,建立了系统各组件的线性化小偏差频域模型,利用解复矩阵的状态空间法对发动机低工况低频频率特性进行了研究,并计算了燃气发生器燃烧时滞和喷注压降、流量调节器弹簧刚度对发动机频率特性的影响,结果表明数学模型和计算方法具有一定的正确性。发动机低工况低频振荡源头为燃气发生器,向上游通过推进剂供应系统传播,并且通过涡轮泵转速传递导致整机参数均有所体现。燃气发生器燃烧时滞越大,频率越低,幅值越高。系统频率对燃气发生器煤油喷注压降更为敏感,燃气发生器喷注压降越大,系统频率基本不变,幅值越低。流量调节器弹簧刚度越大,系统频率基本不变,幅值越高。

基于比功率的重型车低负荷工况排放特性研究

美国加州联合美国西南研究院开发制定了一项重型车测试循环-低负荷循环(LLC),并计划在2024年开始实施,该测试循环能更真实地反映车辆在低负荷工况下实际道路的CO_(2)、NO_(x)及PN排放水平。采用底盘测功机方法开展了重型车低负荷工况的排放特性预研,为重型车低负荷测试循环在国内实施的可行性提供借鉴。基于LLC循环与国内现有C-WTVC、CHTC-HT循环开展整车排放对比试验,通过比功率(VSP)分布特性对3种测试循环的排放进行对比分析。研究表明,LLC循环在VSP∈[-2,2]kW/t的低速工况总行驶时间比例高达80%,其中VSP=0的怠速工况行驶时间比例最高,约为35.2%。排放分析结果显示,测试循环对车辆的CO_(2)、NO_(x)及PN排放影响较大,其中,LLC循环的NO_(x)平均排放速率比C-WTVC、CHTC-HT循环均高出1个数量级,LLC循环在VSP<-8 kW/t区间的PN平均排放速率比C-WTVC、CHTC-HT循环均高出3个数量级,LLC循环的CO_(2)总排放量最多,但其CO_(2)平均排放速率最低,约为3.7 g/s,CHTC-HT循环的CO_(2)平均排放速率次之,约为5.7 g/s,C-WTTVC循环的CO_(2)平均排放速率最高,约为7.1 g/s。

核电汽机甩负荷工况除氧器瞬态分析

对于核电机组无论是核岛还是常规岛设备,最重要的是在运行期间保证设备安全稳定。其中一种工况就是汽机甩负荷工况,对于汽机甩负荷原因有很多,所以在系统设计时一般认为这种工况是常规工况,在该工况下,低加、高加设备及除氧器设备汽源全部失去。为防止由于温差过大造成蒸发器换热管遭到破坏,需要除氧器供水水温必须满足一定条件。除氧器必须在保压蒸汽通入之前,在凝结水不经过低压加热器加热,水温很低的条件下仍能保证给水温度不低于蒸发器所要求的供水温度,并且可以在反应堆降负荷过程中能通过保压蒸汽通入将运行参数稳定在低负荷继续运行。本文针对此种甩负荷工况下,对除氧盘式除氧器能否满足条件进行分析论证,通过对整个瞬态过程的压力、温度进行分析,最终直到整个运行工况稳定在低负荷的整个过程进行传热计算,来说明除氧盘式除氧器能良好的在该工况下稳定运行,能满足整体热力系统设计的安全性。

基于RBF的非稳态工况下发动机负荷特性测试

针对发动机在实车使用过程中负荷特性难以测试的问题,提出基于径向基(radial basis function,RBF)函数神经网络的非稳态工况下发动机负荷特性测试方法,利用发动机实时转速、曲轴角加速度以及输出轴扭矩精确计算实时油耗,误差控制在较低范围内,从而为发动机技术状况的评估提供一种新的思路。

长引水道高水头电站不同负荷条件甩荷对蜗壳压力的影响研究

为研究采用集中供水布置型式的长引水道高水头电站蜗壳进口端内水压力极值工况及其内在影响机理,在相同上下游水位的前提下,以有压输水系统瞬变流分析的特征线法(MOC)为基础,融合跟踪机组运行轨迹的单纯形寻优法以及系统状态方程,对单台和两台机组在不同负荷时的甩荷工况进行过渡过程数值模拟计算。结果表明:单机、两机以20%额定功率运行甩荷后易发生首相水锤,为蜗壳进口断面内水压力的极值工况。蜗壳进口端内水压力极值出现在导叶小开度运行时甩部分负荷的工况。蜗壳进口断面内水压力初始值和极值大小与机组负荷相关,机组初始出力越少,引水系统中水头损失越小,蜗壳进口端初始压力越高,甩荷后该断面内水压力值越高,且部分负荷运行甩荷后压力衰减速度越慢。机组运行方式对蜗壳进口端内水压力值及峰值出现时间有一定影响。研究成果可为同类型水电站的设计和运行维护工作提供参考。

基于变环量设计的混流泵叶轮多工况优化

由于外部运行条件频繁变化,混流泵常于非设计工况运行,导致其运行效率偏低。针对混流泵开展多工况优化以扩大其高效区范围具有重要意义。采用环量法,以轮毂及轮缘处流线方向环量的偏导数(载荷)、叶轮出口处翼展方向环量控制参数以及叶片尾缘倾角为设计参数,以设计点扬程为约束条件,以0.8、1.2倍设计点处效率为优化目标,结合实验设计、近似模型和优化算法对一导叶式混流泵叶轮进行变环量优化与分析。研究结果表明:变环量设计在混流泵叶轮的多工况优化中是有效的;轮毂处流线方向前加载,轮缘处流线方向后加载,叶轮出口处环量从轮毂到轮缘递增分布均有利于混流泵性能的提升;优化后混流泵模型在0.8、1.0、1.2倍设计流量处泵段效率分别为81.11%、88.38%和80.56%,在设计流量处扬程为12.33 m,相比于原始模型,效率分别提升0.63、3.18、6.72个百分点,而扬程变化小于2%。因此,所提出的基于变环量设计的混流泵叶轮多工况优化方法是有效的,可以为同类型叶轮机械的设计优化提供参考。

基于车辆运动及能耗特性的城市轨道交通典型运行工况构建

构建城市轨道交通线路的典型运行工况有助于评估车辆运行过程中的充放电需求,为储能系统的安全工作以及线路的优化运行提供有效的输入条件。为了提取列车代表性的速度序列和功率序列,该文推演融合车辆运动特性和能耗特性的评价函数,以站点式短行程分析法为基础构建城市轨道交通线路典型运行工况。首先,定义运动特征参数误差阈值对各个运行区间的短行程进行初步筛选;而后利用能耗特征参数计算各个短行程与平均值之间的平方欧式距离来从每个运行区间的候选短行程中筛选出各自最有代表性的工况序列;最后按照站点顺序将筛选出的工况序列进行拼接并依次插入平均停车时间,从而获得整条线路的典型运行工况。以海珠线为例进行的算例分析表明,与传统的基于主成分分析的短行程分析法相比,本方法在大幅降低计算量的基础上,不仅能准确反映城轨车辆的实际运行特性,还能较为真实地体现车辆运行过程中的能耗特性,实现了运动特性和能耗特性的双重准确。

水泵水轮机甩负荷时运行特性的改善及水锤的最小限度化

就水泵水轮机而言,转轮直径要设计得相对大些,以保证发电工况与扬水工况的特性均能得到较好的满足.因此,即使是在发电工况的高速旋转侧,也会呈现出因离心力作用而使流量自然地受到限制这一特异特性,该特性被称为S型特性.在发电工况下甩负荷时,旋转速度一旦大幅度上升,水流量就会急剧减少,这虽然是暂时性的,却会发生逆流、水锤异常扩大的现象.以往都是采用在活动导叶关闭过程中依次切换关闭速度这种方式,以使活动导叶按照确定的折线模式被关闭.但是,根据近期的研究结果,从水锤最小限度化观点来看,这种依照所确定折线模式的活动导叶关闭控制并非合理.日本日立公司与关西电力公司合作,对该问题进行了研究,终于在近期成功地开发出水锤最小限度化的最佳控制技术.如果将这种控制技术应用于新建蓄能电站中,就可以实现引水钢管等结构件成本的大幅度降低;对于已建电站,则可以期望通过运行特性的改进来延长使用寿命.

水轮发电机组运行工况趋势分析法在AGC中的应用

运行人员利用水电站现有的机组振摆在线监测装置采集机组在不同负荷下的振动、摆度数据,分析并绘制出机组的运行工况趋势图,指导自动发电控制系统(AGC)合理分配各台机组有功负荷,有效避开振动区、不推荐运行区,使机组在安全稳定工况下运行。通过该方法分析得出的机组运行工况趋势与委托科研单位实施的机组稳定性试验结论基本一致,可作机组在最优工况下运行的重要依据,对机组安全稳定运行、优化调度具有重要的指导意义。

大型抽水蓄能机组甩负荷试验的方法

甩负荷试验是大型抽水蓄能机组调试的重要内容之一,本文以湖南某大型抽水蓄能机组的甩负荷试验为基础,介绍了一种机组甩负荷的调试方法,主要论述了试验的项目内容和调试步骤,通过数据分析和结论判断来阐述和探究抽水蓄能机组甩负荷试验的方法,为今后抽蓄电站甩负荷试验提供重要参考。

强负荷条件下煤气炉稳定工况对策

从炭层、灰层、气化剂和生产操作方面提出了煤气炉在高气化强度条件下稳定工况和优化工艺的要领,提出了相应的解决措施。

基于模态叠加法的变压器绕组振动特性分析

变压器绕组振动极易导致绕组机械形变,从而影响到设备乃至于电力系统的安全稳定运行。文中旨在更便捷的研究变压器绕组的振动特性,首先,利用多自由度系统力学理论,基于模态叠加法建立绕组振动位移响应的解析模型,该模型的刚度系数和激励参数可以反映绕组多种工况的振动特性,文中主要分析了螺栓预紧力和电磁力两个典型因素对绕组振动特性的影响。并以一台10 kV三相变压器为例,设计绕组松动的锤击试验和在线振动监测试验,试验分析结果与解析模型分析结论吻合,验证了解析模型的有效性。文中研究内容为变压器绕组结构设计和状态评估提供了新的思路。

内特性模拟法在山口水电站防抬机中的应用

水轮机组甩负荷时,经历制动工况及水泵工况,并在导叶开度为0时,出现最大的反向水推力。此外对吸出高度为负且Hs较大的水电站,反向水锤也会引起较大的冲击力,两者都形成机组的抬机力。由水泵工况引起的抬机力计算,目前尚无精确算法。该文以山口水电站为例,求解过渡过程的内特性法进行动态模拟,发现可以选择合适的关闭规律,有效抑制抬机力。

空调系统运行负荷特性实验项目的设计与分析

结合高校建筑设备与环境工程专业暖通空调课程综合实验台的建设,着重分析、探讨空调系统运行负荷特性实验项目中实验方案构思、装置系统设计、实验测试方法以及实验实施步骤等问题,提出一套富有指导价值且易于操作的专项实验指导方案,以期能为兄弟院校有关学科建设提供借鉴或参考.