抽水蓄能电站单机容量与机组转速选择

通过分析国内外已建抽水蓄能电站机组主要技术参数,研究抽蓄电站定转速混流式水泵水轮机水头与单机容量、参数水平的关系,提出了不同水头段抽水蓄能电站单机容量和比速系数选择原则,推荐了合适的机组额定转速范围,可提高抽水蓄能电站水泵水轮机选型设计的工作效率和成果质量。

混流式水电机组一次调频运行区分级划分方法——以拉西瓦水电站为例

混流式水电机组变水头宽负荷一次调频性能,是构建灵活电力平衡体系、保证频率稳定的重要内核。在水电站稳定性试验前提下,本文提出以一次调频电气特性为基准的运行区分级划分方法。该方法以调节时间、稳定时间和积分电量合格与否为分级划分基准,利用区域面积、区域中心和区域综合性能进行系统评价。以西北地区调频电厂拉西瓦水电站为例,通过与实验数据对比验证数学模型。在确认计算准确性基础上,以调频性能为优化目标,探究管径、转动惯量、积分增益等水机电参数对运行区分级划分的影响规律。最后,总结水机电参数对调频性能与运行区的贡献度占比,指出混流式水电机组变水头宽负荷一次调频运行优化的方向。

丙烯腈聚合釜进料管SK型静态混合器结构优化

聚丙烯腈合成过程的单体输送环节中,存在聚合釜内进料管底部结疤现象。结疤聚合物分子量没有达到预期要求且分子量波动较大。从提高混合均匀度出发,利用计算流体力学技术的多相流流场数值计算方法,针对丙烯腈聚合釜进料管SK型静态混合器,探讨其单元扭转角度及混合单元数量对进料管内3种单体原料预混均匀度的影响,分析相应压降变化。结果显示,当SK型混合器单元元件的扭转角为180°、混合单元个数为7时静态混合器的混合均匀度达到最优而压降也达到最大。

燃气机组SCR脱硝烟氨混合优化

为解决燃气机组小孔直喷式喷氨格栅结构引起的烟气和氨气混合不充分问题,研制了基于涡旋发生及输送效应的方型烟氨混合装置,与其他类型烟氨混合装置进行对比,研究了燃气机组中方型烟氨混合装置对流场及氨氮物质的量比分布的影响,结果表明:不加混合器、增加圆盘混合器及增加方型混合器催化剂前截面氨氮物质的量比分布的变异系数(δ_(CV))分别为11.9%、10.8%及8.95%,将方型混合器置于高压蒸发器和催化剂之间,方型混合器与催化剂之间截面的氨氮物质的量之比分布的δ_(CV)值降为1.20%;燃气机组余热锅炉高压蒸发器与催化剂之间设置方型混合器后,方型混合器与催化剂间截面的氨氮物质的量比分布的δ_(CV)值由不加混合器时的14.68%降至3.71%,实现了烟气和氨气充分混合,为SCR催化剂的高效催化反应创造了有利条件。

混流式机组导轴承结构优化研究

某电厂安装4台50MW混流式水轮发电机组,其导轴承均为抗重螺钉调整的分块巴氏合金瓦结构。该结构在机组检修后,根据各轴瓦间隙设计值调整抗重螺钉位置并用螺母锁紧,但机组运行一段时间后多次出现轴瓦间隙变化的现象,造成机组轴线摆度超标、瓦温升高,影响机组的安全稳定运行。为解决此问题,将原抗重螺钉调整轴瓦结构改为楔形板调整。改造完成后,再未发生轴瓦松动及轴瓦间隙变化的情况,提高了机组运行的稳定性。

NOMEX绝缘纸在定子铁芯叠片中的应用

针对某大型混流式水轮发电机组的定子铁芯叠装中,出现了定子铁芯齿背高于齿端,导致定子铁芯径向高差超标情况,通过对径向高差超标的原因进行分析,确定是定子铁芯冲片厚度不均导致,经对比分析多种处理方案,确定使用Nomex绝缘纸对定子铁芯齿端进行补偿,并且无需与铁芯冲片粘贴,减少现场施工难度,有效解决了径向高差超标的问题,在机组运行中取得满意的效果。

一种高粘度两相流静态混合器混合均匀度的仿真分析

在常见类型混合器的基础上设计了一种新型的高粘度两相流静态混合器。基于Fluent软件分析了预混单元对整体混合效果的影响,并分析了混合单元数量和流体入口速度对混合均匀度的影响。分析结果表明带预混单元混合器的混合效果好于不带混合单元的,还表明当混合单元数量为3时能在不同的入口速度下获得理想的混合效果。在此基础上,根据质点的速度场和流场分布状态,分析并说明了杂乱的速度和流线分布是获得良好混合效果的根本原因。同时,通过仿真分析了粘度对混合效果的影响,结果表明该混合器的混合均匀度随着液体粘度的增大而提高,还表明该混合器对中、低粘度的液体也有良好的混合效果。

145t RH真空精炼装置内钢液循环流动特性的水模型研究

基于相似原理,建立几何相似比1:7水模型研究了145 t RH真空精炼装置内钢液循环流动行为,研究了提升气量(60~140 m^3/h)、浸渍管浸渍深度(400~600 mm)、真空室液面高度(426~526 mm)对钢水循环流量和混匀时间的影响。结果表明,循环流量随提升气量增加而增大且呈近似线性关系,混匀时间随提升气量增加而呈非线性减小;500 mm的浸渍管浸渍深度和526 mm的真空室液面高度下均出现较理想的循环流量;130 m^3/h提升气量、600 mm浸渍管浸渍深度和526 mm真空室液面高度可获得最佳循环流动特性。

液控蝶阀联动的混流泵机组启动过程数值模拟

为准确预测混流泵机组启动过程的瞬态特性,建立了具有液控蝶阀的某立式混流泵站全过流系统的三维几何模型,运用滑移网格法实现蝶阀的开启规律,结合三维非定常流动过渡过程研究手段,完成对混流泵机组启动过程数值计算,获得了机组启动过程外特性参数和若干测点静压值随时间的变化规律以及不同时刻内部流场瞬变特性.计算结果表明,机组启动过程最大反转转速为正向额定转速的0.16倍,水泵出口最高压力为额定值的1.26倍,均未超过允许值;机组处于泵工况转速趋于稳定时,泵段内水流流态和压力梯度变化受蝶阀开度影响明显,小开度时,泵段内压力梯度较大,最大压差为45.6 m,为额定扬程的1.62倍;高压水以射流的方式通过蝶阀从而在其出水侧产生回流,导致蝶阀两侧压差剧烈波动诱发阀体振动.

基于指令流混合比与功能单元匹配的软错误脆弱性控制方法

发射队列是处理器流水线的关键结构。降低发射队列对软错误的敏感性已成为微处理器可靠性设计不可忽视的问题。提出一种在处理器流水线前端实施的软错误脆弱性控制方法,该方法在不改变功能单元的情况下,根据指令流混合比与功能单元配置的匹配情况,调节发射队列中的指令类型比例,降低指令在发射队列中的等待时间,从而降低发射队列的体系结构脆弱因子,缓解软错误敏感性。实验结果表明,该方法平均减低发射队列的架构易感因子2.8%左右,IPC/AVF提高约4.9%。

计及潮流约束的水火电力系统机组组合问题的分解–协调算法

针对传统机组组合研究中因模型不够完善、约束过于简化而引起的计算准确度低和系统安全性差的缺陷,建立了考虑潮流方程和水电精确出力的水火机组组合(hydrothermal unit commitment,HTUC)模型。围绕该模型,文中首先采用广义Benders分解算法将其划分为一个混合整数线性规划主问题和一个非线性规划子问题;然后将该子问题按时段进一步分解为T个规模较小的子问题,T为调度周期。其中,主问题对应于传统的水火联合调度(hydrothermal scheduling,HTS),子问题则是包含电压、无功等变量的约束潮流(constrained power flow,CPF)。主子问题之间通过可行割进行协调,并以交替迭代的方式获得原问题的解。最后对含有46台火电机组、8个梯级水电厂的IEEE 118节点系统进行计算,测试结果表明所提算法能在较少的时间内获得高质量的解,从而为大规模机组组合问题的求解提供参考。

大型泵站“双速双调”机组选型研究

随着变极调速同步电机的研发成功,人们对变角加变速的"双速双调"机组技术及应用的要求非常迫切。在指出当前机组选型面临的困难及问题的同时,研究了水泵选型、机组2档转速及其切换临界扬程的确定方法,最后给出应用实例,提出有关建议。分析指出:机组2档转速的确定应分别以泵站设计工况和多年平均运行工况或有明确用途的2种设计工况为依据,转速切换临界扬程位于泵站设计扬程和多年平均运行扬程之间,且须通过优化确定。通过变速,可使泵的通用性能曲线图中1个高效区变成2个高效区,它与叶片调节配合,不仅扩大了泵的工作范围,而且可使机组在泵站设计工况和多年平均运行工况都能处在最佳的运行状态。

聚合物新型混合分散装置塑化过程模拟分析

对一种聚合物叶片注塑成型机的混合分散装置进行了三维建模,采用Polyflow软件对其屏障混炼单元中聚合物流体的流动状态进行了三维等温数值模拟,通过网格重叠技术对流体区域进行网格划分,用软件设定装置的运动边界条件,分析了能反映装置混合分散效果的参数,如速度矢量、剪切速率、混合指数等.结果显示:新型混合分散的出料槽中存在的涡流现象,有利于聚合物熔体的塑化混合,在邻近出料槽区域,熔体和出料槽挤压、拉伸作用最强,而在转子与料筒的中间部位则存在较强的拉伸流场.

混流式水电机组转轮止漏环脱落的原因分析及处理

在分析某常规混流式水电机组转轮上部止漏环脱落原因的基础上,制定了详细的故障处理方案,处理效果较好,可为同类机组故障的处理提供借鉴。

卧轴混流式水轮发电机组轴瓦温度偏高的原因分析及处理

介绍了某水电站卧轴混流式水轮发电机组投运后推力瓦及导轴瓦温度异常升高的问题,对轴瓦温度偏高的原因进行了分析,提出了处理方案。方案实施后,解决了困扰机组安全稳定运行的轴瓦温度偏高甚至烧瓦的顽疾,提高了设备稳定运行的能力。

LINGO在电力系统机组组合优化中的应用

电力系统机组组合是一个高维数、非凸、离散、非线性的混合整数优化问题。本文介绍了LINGO软件优化方法及在电力机组组合优化中的应用。建立电力系统机组组合的优化模型,结合3母线电力系统实例,采用LINGO求解优化模型,验证了该方法的可行性和有效性。LINGO为电力机组组合优化提供了一个新的方法,具有很好的应用前景。

大型混流式机组主轴中心补气管结构优化研究

对长江流域多个大型水电站机组中心补气管结构、密封形式、运行情况进行梳理和分析,经结构优化研究,提出了一种新型的主轴中心补气管结构模型,并已部分应用于乌东德、白鹤滩电站百万级机组结构设计。该新型补气管具有安全可靠、结构合理、便于拆装、关键密封可快速更换等优点。此外,在水轮机轴上法兰和发电机轴下法兰处各设有一个甩水检测孔,便于机组运行中快速判断渗漏水及其发生部位。

大型混流泵站流道优化与模型试验

大型排涝泵站当出水侧水位变幅较大,且最低水位又较低的情况下通常采用低驼峰出水流道。针对低驼峰出水流道的优化设计方法仍不够成熟,导致泵装置效率水平较低的问题,以樊口二站为工程背景,优化和试验研究了一种采用肘形进水-低驼峰出水形式的立式混流泵装置。重点对低驼峰出水流道型线进行了优化分析,结果表明低驼峰段流速较高容易产生脱流和漩涡,应在立面方向上尽量压缩脱流和漩涡区的空间,适当延长驼峰段的水平长度,同时在平面宽度方向上要逐渐扩散,待驼峰段流态稳定和流速降低后再将流道压低并以光滑曲线逐步过渡到流道出口。将优化后的进出水流道匹配优选的水泵模型,进行泵装置模型试验,在净扬程为9.49 m,单机流量为31.38 m^(3)/s时,最高装置效率为81.26%,说明流道优化效果明显,可为同类型泵装置的优化设计提供参考。

丹江电厂4号机组调速系统建模与仿真

以丹江电厂4号机组为例,进行了调速系统参数现场测试,得出了水轮机调节系统各环节的重要参数,建立了水轮机调节系统在并网状态下的模型,满足了电力系统稳定计算的要求。

考虑N-1故障的安全约束机组组合模型及约束削减方法

考虑N-1故障的安全约束机组组合问题规模庞大,对其进行数值求解十分困难。为此,基于直流潮流和线路开断分布因子,建立混合整数线性规划模型并提出约束削减方法。约束削减方法包括两步:根据并联支路潮流之间的关系选出需要监视的支路,以减少并联支路的安全约束;推导故障态潮流的上界,将其与故障态支路容量进行比较,以消除冗余的故障态安全约束。该约束削减方法可以在不改变最优解的前提下,大幅缩减安全约束机组组合问题的规模以及求解时间。IEEE 30和IEEE 118节点测试系统的仿真分析结果验证了所提模型及约束削减方法的有效性。