基于单片阻抗一致性吹扫的燃料电池低温冷启动策略研究

车用石墨板燃料电池低温冷启动能力弱,是影响燃料电池技术在北方寒冷地区大规模推广的重要瓶颈。饥饿自升温是一种常见的低温冷启动策略,其基本原理是通过降低反应物供应速率来增加过电势,短时间在电池内部产生大量热量从而实现快速升温。该方法原理简单,但对电堆单体初始含水量一致性要求高、且易出现单片反极和尾排氢浓度超标的情况,影响系统安全性和电堆耐久性。针对上述问题,课题组研制了单体多通道交流阻抗在线测试装置,提出了面向单片阻抗一致性的电堆优化吹扫策略,建立了基于定电压变流量泵氢控制的低温冷启动方法,实现了低温启动瞬态过程的高产热、高安全、高动态的电压、电流、进堆/旁通空气流量的多目标多参数的耦合协调控制。台架实验结果表明,采用优化吹扫策略后,单片阻抗间最大差值由0.7降低至0.2 mΩ以下;燃料电池发动机系统可实现124 s内-40℃下快速启动,且重复性好。相关技术在北京冬奥会燃料电池示范中获得了应用,验证了其有效性。

停暖前后寒冷地区高校宿舍热舒适对比研究

为了解寒冷地区高校宿舍停暖前后的热环境差异,探究人员的热舒适变化规律,选取寒冷地区西安市的某所高校学生宿舍作为研究对象,采用客观热环境测试与主观问卷调查相结合的方法进行研究。结果表明,停暖前室内环境温度高于停暖后,停暖前宿舍学生的热感觉比停暖后更暖;停暖后宿舍学生的热可接受度和满意率比例低于停暖前,对偏冷热环境的接受度也更低;满足80%满意度的操作温度范围即舒适温度范围,停暖前为21.4~24.1℃,停暖后为19.2~24.8℃;停暖前宿舍湿环境比停暖后更干燥。根据热环境实测和问卷结果,希望为西安地区高校宿舍采暖策略提供一定的优化参考,同时为寒冷地区高校宿舍热舒适相关研究提供参考。

冷热原油交替输送管道停输策略及再启动安全性分析

管道停输安全性与沿线油温、土壤温度场等紧密相关,为了保证安全性的同时兼顾经济性,在运行温度不低于油品最低安全温度条件下,采用冷油停输无疑能保证更好的经济性,因此确定短时停输与长时停输的管道内油品温降,对制定再启动方案以及停输检修计划具有重要指导意义。为此,以东临复线历史运行数据为基础,通过仿真软件建立了冷热原油交替输送管线模型,并将模拟结果与实际工况进行对比,验证了模型的仿真效果。之后以东临复线冷热油交替输送的安全停输为研究目标,分别对比了冷热油长短时停输的安全性以及再启动采用冷油和热油的安全性和流量恢复情况。结果表明,采用冷油与热油停输的安全性受环境温度影响较大,春秋夏季两者均满足进站油温要求,冬季则最好采用冷油进行停输。再启动采用冷油会引起混油段温度较低,流量恢复过程较慢,并需要大量进口原油进行再启动,对沿线土壤温度场影响较大。

压水堆核电厂冷停堆状态下防止堆芯裸露的措施

压水堆核电厂冷停堆期间,余热排出泵可能因产生涡流导致气蚀失效,存在堆芯裸露甚至融化的风险。为了有效预防反应堆冷停堆状态下发生堆芯裸露事故,通过对冷停堆期间反应堆堆芯冷却系统各种水位阶段的分析并参考国外核电厂发生的反应堆余热排出系统失效情况,结合大亚湾核电站的运行经验,提出对反应堆堆芯冷却系统水位测量、余热排出泵入口的涡流探测及丧失余热排出功能后自动补水系统的多种改进措施。概率风险分析结果表明,实施这些改进措施,可有效降低反应堆堆芯裸露的风险。

冷热原油交替输送停输再启动研究

建立了冷热原油交替输送停输再启动过程的数学模型,采用有限差分法和有限容积法相结合的研究方法对其复杂的停输再启动过程进行数值模拟,所编制的软件能计算管道再启动站间的温度、压力和流量的恢复过程,考察了停输时机对停输再启动过程的影响。研究成果可为冷热原油交替输送管道安全停输时间的确定提供技术支持。

某型发动机空中启动试验方法研究

发动机的空中启动能力是飞行安全的重要保障。根据发动机定型试飞的要求,飞行试验时,需要分别对发动机空中热启动和空中冷启动能力进行验证。本文通过对发动机停车后工作特性的研究,找到验证发动机冷启动和热启动能力的试验方法,为发动机空中停车后的处置措施提供了技术依据,保障了试飞的安全进行。

自动停车在可逆冷轧机控制系统上的应用

本文主要论述了在900六辊可逆冷轧机计算机控制系统中,设计减速曲线控制可逆冷轧机的自动精确停车,介绍了此方法的硬件配置和基本控制原理,可供同类型生产线借鉴参考。

利用配套工艺技术挖掘停产井潜力

胜利油田东辛采油厂至1998年底共有停产井769口,通过对停产原因进行综合分析,有针对性地实施了防砂、电加热、水力喷射泵、斜井防偏磨等工艺技术,挖掘停产井潜力,使开井数增加,开发效果得到改善.1999-2001年共实施工艺扶停产井297口,累产油31.3×104 t,扶停效果明显.

CPR1000核电厂乏燃料水池重力补水的有效性分析

CPR1000核电厂维修冷停堆工况下如发生全厂失电,汽动辅助给水泵等不依赖动力电源的设备不再可用,将增加了堆芯损坏的风险。设计可利用乏燃料水池和一回路之间的水位差可实现向堆芯的重力补水。本文对影响乏燃料水池重力补水效率的现象进行了分析,并进行建模计算。结果表明,在维修冷停堆工况下,在安全壳未打开条件下,安全壳内压力的升高是降低重力补水效率的主要因素;在最不利的工况下,从乏燃料水池通过重力向一回路补水确保至少在2.7小时内堆芯不会裸露。

停输对冷热原油顺序输送混油影响的数值模拟

基于顺序输送混油理论,建立冷热原油顺序输送混油控制方程。借助计算流体动力学软件FLUENT,对顺序输送管道停输前后混油体积分数的分布规律进行数值计算。分析了输送顺序对停输过程混油体积分数的影响。研究表明:水平管段顺序输送停输后,受惯性力的作用,后续原油继续前行,使混油段增长且随着停输时间的延长,采用前俄后庆的输送方式比前庆后俄输送混油段长。对于竖直管段,在相同条件下与水平管段相比混油长度相对较短。采用前俄后庆的输送方式与前庆后俄输送混油长度接近,但前者混油体积分数分布比较均匀。可为工程实际应用提供一定的理论指导。

330MW燃煤发电机组单机无备用汽源启停技术的应用

介绍330MW燃煤发电机组单机无备用汽源启停技术的应用,详细阐述330MW燃煤发电机组在无备用汽源情况下的启停过程和主要操作注意事项。

与电厂化学有关的几个问题探讨

针对目前电厂化学中氧化性水工况、高温成膜停用保护、低温长期停用保护、闭式冷却水系统的防腐蚀及其水质标准、内冷水系统的水质与防腐蚀等方面存在的问题,提出了相应的建议或解决方案。

车用燃料电池发动机冷启动方法综述

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是普遍应用于现有燃料电池车辆中的电源。然而,在低于冰点的条件下,由于冰的形成和反复的冻结/融化循环,其内部单体会发生性能衰退,导致不可逆转的损坏。这些问题导致PEMFC难以在寒冷地区的进一步商业化。因此,为了解决PEMFC车辆的快速低温冷启动和防冻保护等相关问题,众多的学者及机构已经进行了相关的研究。本文就PEMFC系统冷启动的最新研究进展进行了梳理,总结了燃料电池系统冷启动前的安全停机的方法和策略。主要分为两类:1)采用介质吹扫;2)采用抗冻结的材料和结构。在PEMFC系统冷启动的解决方案上,根据不同的加热源,将加热方案分为两大类:1)内加热;2)外加热。本文基于对期刊论文和专利的详尽调查,对冷启动的方法及策略进行了详细的汇总与介绍。

圈数计在可逆式冷轧机上的应用

采用准确计圈方式可实现可逆式冷轧机的自动准确停车,介绍了此方法的硬件配置和基本控制原理,可作为同类型生产线的参考。

氢燃料电池汽车发动机低温冷启动研究

目前,汽车行业燃料电池发动机普遍实现了-30℃启动,且燃料电池汽车冷启动能耗低于锂离子电池电动汽车冷起动能耗。为实现低能耗的快速启动燃料电池汽车,总结和梳理了冷启动技术理论和大量的试验和优化方案。从部件设计布置、管道设计、开关机与吹扫策略、冷启动故障诊断策略和辅助加热方面开展研究,形成了一系列有利于冷启动的软硬件解决方案,并通过台架和车辆测试进行了验证。立足工程应用,通过结构优化、策略开发和故障诊断及保护机制,提升燃料电池发动机可靠性和低温冷启动成功率,降低冷启动失败风险和对系统的损伤。

集中式空调系统提前关机调度技术的节能分析

针对集中式空调系统提前关机调度技术存在节能效果不明确和外界气象参数或冷冻水剩余冷量变化时关机时间设定不准确的问题,结合工程实际和已有研究提出一种基于冷负荷预测和冷冻水温升过程热传导模型的节能分析方法,以东莞某办公建筑为研究对象,建立了空调系统冷负荷预测模型和冷冻水温升过程的热传导模型,对提前关机调度技术进行了节能分析,优化了关机时间,并进行了实验验证。研究结果表明:采用提前关机调度技术,根据季节及冷冻水温度确定关机时间,制冷季和过渡季空调系统日能耗与常规运行相比可分别降低90~140 kW·h、80~140 kW·h;该节能分析方法能有效得出提前关机调度技术的节能效果并优化关机时间。

基于SPS的冷热油交替输送管道安全边界与运行方案制定

在对东临复线历史运行数据进行分析的基础上,基于SPS仿真软件建立了冷热油交替输送的管线模型,并应用该模型模拟了管道在不同季节的输送方案,同时通过将模拟结果与现场工况进行对比,验证了模型具有的准确性。然后,对管道进行了运行方案的优化,同时结合管道的实际情况确定了管道的安全边界条件,保证了管道正常运行的安全性及经济性。

秦山核电厂的启动

本文描述了秦山核电厂启动过程的主要步骤,分析了启动中的主要限值,并对启动安全问題进行了讨论。

车用燃料电池堆低温停机吹扫试验研究

质子交换膜燃料电池停机吹扫是保证电池在低温环境下安全存储与正常启动的重要方法。为实现快速停机吹扫,且满足-40℃无损存储与低温启动的要求,本文首先构建了吹扫过程水平衡模型,对吹扫过程水的产生和移除进行分析;其次,对吹扫主要参数进行敏感性分析,确定了电池温度为强敏感性参数,增湿温度为中敏感性参数,气体流量为弱敏感性参数;再次,对吹扫结果进行30次-40℃/60℃的冻结/解冻循环试验,并对试验后电池进行物理形貌和电化学分析;最后,进行了-40℃低温启动验证。结果表明,通过对吹扫参数的优化大幅缩短了低温停机吹扫时间,吹扫后的电池在-40℃低温存储后性能未见衰减,形貌无明显变化,且吹扫后的电池能够实现-40℃低温启动。

复合保冷结构在保冷管道维修中的应用

随着LNG保冷管道的多年使用,保冷管道普遍出现水汽冷凝现象,急需进行保冷维修。保冷维修需要解决两个难点,即不停产维修和维修前后保冷层厚度不变。从保冷结构设计角度进行分析研究,得出原保冷材料导热系数升高是导致冷损失量增大,并产生水汽冷凝现象的主要影响因素。研究保冷结构保冷层厚度的计算方法,内外层保冷材料导热系数的选择,提出应用复合保冷结构进行保冷维修。以保冷结构改造为切入点设计保冷维修方案,满足保冷维修的要求,实现消除水汽冷凝现象的目的。通过实例计算,采用内层PIR(聚异三聚氰酸酯泡沫),外层气凝胶毡的复合保冷结构可以对原PIR保冷结构进行有效修复。经检测,管道外表面温度上升约1℃,消除了保冷管道水汽冷凝现象。