Analysis of static structural mechanics of vertical axis wind turbine with lift-drag combined starting structures

The finite element analysis was carried out for a composite vertical axis wind turbine with lift-drag combined starting structures to ensure the structure safety of a vertical axis wind turbine(VAWT).The static and modal analysis of rotor of a composite vertical axis wind turbine was conducted by using ANSYS software.The relevant contour sketch of stress and deformation was obtained.The analysis was made for static structural mechanics,modal analysis of rotor and the total deformation and vibration profile to evaluate the influence on the working capability of the rotor.The analysis results show that the various structure parameters lie in the safety range of structural mechanics in the relative standards.The analysis showing the design safe to operate the rotor of a vertical axis wind turbine.The methods used in this study can be used as a good reference for the structural mechanics′analysis of VAWTs.

“三改联动”下高中压内缸适应灵活运行改造探讨

为实现“双碳”目标和构建新型电力系统,高中压内缸如何适应灵活性运行成为现役煤电高中压合缸机组“三改联动”时重点关注内容之一。文章通过对高中压内缸结构要素组合、典型结构方案、结合电厂实际运行情况和相应结构有限元分析,得出高中压进汽部分分开的内缸结构作为适应灵活性运行优选结构,并对现役机组高中压内缸改造方案进行探讨。

考虑储能电站恢复能力的风储联合黑启动协调控制策略

储能电站与风电场联合参与系统黑启动,可减少负荷停电时间和加速系统恢复。文章针对大型风储联合发电系统,提出了考虑储能电站恢复能力的黑启动协调控制策略。风电场采用最大功率跟踪控制方式,储能电站采用恒频恒压控制方式,二者联合构成黑启动电源;储能电站采用软启动技术自启动,先恢复部分重要负荷,再启动风电机组,提高了风电并网的稳定性。提出了考虑储能电站恢复能力的负荷恢复量估算方法,基于被启动火电厂辅机负荷需求和风功率预测,对黑启动过程中储能电站的荷电状态进行预估,进而考虑储能电站的功率和荷电状态约束,确定重要负荷的恢复量,从而在确保启动火电机组的前提下,尽可能恢复重要负荷。基于PSCAD/EMTDC的暂态仿真结果验证了所提策略的有效性。

不同开机组合下泵站前池与进水池中的水流流动特性

泵站前池和进水池能够为泵站提水提供良好的保障。运用立式离心式水泵泵站模型,在参数确定后,构建泵站前池与进水池计算模型。基于此计算模型,制定8种不同的开机组合方案,进行前池与进水池的流态、吸入管进口的流动、瞬间流动特征的分析,进而研究不同开机组合下泵站前池与进水池中的水流流动特性,揭示不同开机组合对泵站前池与进水池内部水流流动的影响,为泵站的安全稳定运行提供有利支持。

M701F4改进型燃气-蒸汽联合循环中低压合缸机组冷态快速启动优化

为解决M701F4改进型燃气-蒸汽联合循环中低压合缸机组冷态启动时间长约12 h的问题,通过分析该类型机组在启动前的冷态倒暖、启机过程、机组振动、高压缸膨胀及高压缸胀差等情况,并利用机组检修机会,清理轴封及高压缸内脱落变形残留物,同时采用一些创新方案,从邻机高参数疏水管路接引蒸汽作为冷态倒暖汽源,提高倒暖参数,结合近中压缸启动方式,汽轮机冲转升速至全速后尽快并网,有利于高压缸多进蒸汽带负荷暖缸,开机过程用预测高压缸胀差控制带负荷暖缸速度等办法,将机组冷态开机时间缩短至3 h左右,极大缩短同类型燃气轮机联合循环发电机组冷态启动时间,对中低压合缸机组的优化设计或技术改造有借鉴意义。

基于复变量控制的APS在燃气-蒸汽联合循环机组中的设计与应用

基于复变量控制的机组自启停系统(Automatic Plant Start-Up and Shut-Down System,APS),针对燃气-蒸汽联合循环机组进行设计与应用研究。通过对机组进行建模和仿真,采用复变量控制策略对机组进行优化调度,以提高其性能和能源利用效率。研究结果表明,基于复变量控制的APS在全功能控制、全工况控制方面均有较好的应用。

基于风储联合系统的受端电网黑启动技术及协调恢复策略

受端电网发生故障停电时要求送端电源具备黑启动能力,目前中国具有黑启动电源的主要为火电厂及水电厂。随着高比例的风电大量接入,电网要求风电机组具有一定的黑启动能力,但风能由于其不确定性和波动性导致风电机组很难单独参与黑启动。为使得风电机组具备较好的黑启动能力参与电网恢复,本文针对双馈风电场,提出了一种基于风储联合系统的受端电网3阶段协调恢复策略。初始阶段,通过储能装置建立交流频率和电压辅助风机顺利并网;中期阶段,切换储能装置控制模式并在风机转子侧设计虚拟同步控制为系统提供频率和电压支撑,并完成部分发电机组及负荷的恢复;后期阶段,在储能侧设计了基于H_(2)/H_(∞)的附加鲁棒控制器抑制多机组并网的低频振荡,实现受端电网平稳恢复。在PSCAD/EMTDC平台搭建了风储联合系统模型,并进行黑启动和电网恢复过程仿真。结果表明:提出的风储联合启动能够实现风机顺利并网;在厂用负荷和机组并网过程中采用切换储能控制方式能维持电压和频率在稳定范围内;在受端电网恢复及后期阶段,设计的鲁棒控制器对低频振荡有很好的抑制效果;相比常规控制,在系统启动恢复过程中采用的虚拟同步控制对系统的支撑能力更强。从而验证了本文所提风储联合系统参与受端电网黑启动的协调恢复策略的有效性和可行性。

葛氏鲈塘鳢人工繁殖及苗种培育

为完善葛氏鲈塘鳢(Perccottus glehni)规模化人工繁殖及苗种培育技术,对其亲鱼培育、人工繁殖和苗种培育技术进行了研究。水温14~18℃时,采捕天然湖库葛氏鲈塘鳢亲鱼,培育密度为1.0~2.0 kg/m^(2),通过微流水刺激、投喂小型鱼虾等方法培育亲鱼,达到平均成活率82.3%,平均成熟率71.1%。采用催产药物HCG、LRH—A 2、DOM混合组合,一次注射催产,平均催产率84.7%、受精率85.1%、孵化率87.2%。开口饵料以枝角类为佳,蛋黄、轮虫次之。采用活饵3个多月培育,苗种体长5~10 cm,平均体重2.7 g/尾,水花至夏花成活率为61.2%,夏花至秋片成活率为71.8%。

真空预压联合逐级动力压实和电渗法处理疏浚淤泥试验研究

真空预压联合电渗法常用于疏浚淤泥地基处理,但存在排水板淤堵及电极腐蚀严重、能耗大等问题,导致该方法在实际应用中受限。提出利用真空预压-逐级加能动力压实联合电渗法,克服传统联合法的缺陷,通过5组室内模型对比试验,采用孔压消散比PPDR确定动力压实启动时间,研究最优动力压实启动时间点。试验过程中监测土体的孔隙水压力、排水量、土表沉降和电流强度,在试验前后测量土体含水率、十字板剪切强度及阳极腐蚀量。结果表明:与真空预压联合电渗法相比,在真空预压阶段启动动力压实可使淤堵土柱开裂,有效提高真空预压的排水效率;动力压实后土体表面裂缝减少,更加平整,电渗固结过程产生的阳极腐蚀量和能耗降低;在PPDR为70%时启动动力压实,土体的排水量最大,土表沉降增幅最大,处理后的十字板剪切强度达到65 kPa,获得了更好的处理效果。

实事求是开“第二个结合”的历史先河

实事求是作为毛泽东思想活的灵魂和马克思主义(哲学)在中国的叙事方式,是马克思主义基本原理同中华优秀传统文化相结合,即“第二个结合”的标志性产物。在马克思主义中国化时代化的伟大进程中,无论从历史还是从逻辑上考察,实事求是无疑都开创了“第二个结合”的历史先河。以毛泽东为主要代表的中国共产党人在准确把握马克思主义的思想精髓,同主观主义(教条主义和经验主义)作斗争,并深刻总结中国革命正反两方面经验的基础上,用“实事求是”概括和表达了马克思主义的世界观和方法论,实现了中华优秀传统文化蕴含的“实事求是”的创造性转化和创新性发展。这让马克思主义在中华大地生根、发芽、开花、结果,为马克思主义基本原理同中国具体实际相结合,即“第一个结合”创造了根本的认识论前提,同时又构成“第二个结合”的逻辑起点。“第二个结合”作为一个哲学命题的正式提出比“第二个结合”的历史进程开启晚是合乎认识规律的。

基于动态决策系统的黑启动灾后恢复路径优化

为解决极端天气导致的电力系统停电问题,须制定合理的供电恢复策略以减小损失,因此文中建立一种考虑设备故障概率的黑启动恢复路径动态优化方法。首先,为精确衡量灾害条件下线路故障概率,建立考虑台风、降雨、滑坡时空耦合关系的线路失效模型;然后,结合电机特性的最优权重建立黑启动电源评价模型,进而提出在线恢复策略确定黑启动恢复方案,并通过改进后的蒙特卡洛树搜索算法与迪杰斯特拉算法对恢复方案进行求解;最后,以IEEE 30节点配电网系统为例进行仿真分析,验证动态决策系统在不同场景下的适用性。结果表明动态决策系统能够将恢复方案风险度降低22.5%,同时可保持供电恢复时间稳定,有效保障了供电方案的可靠性、快速性。

论“两个结合”的逻辑起点

辛亥革命的失败迫使20世纪的中国人继续面对“社会革命”和“文化革命”双重使命,但20世纪的中国革命不可能沿着既往的道路继续前行,时代呼唤新的理论。马克思主义的广泛传播点亮了20世纪中国革命的希望,因为正是马克思主义适时地正确地回应了世界无产阶级革命和中国革命的时代呼唤。但是,时代的呼唤与理论对时代呼唤的回应,只意味着理论与满足需要的实践之间有了结合的可能,“可能”能否成为现实则取决实践主体的智慧与担当,中国共产党的初心使命决定了她从诞生之日起就必须担当起社会革命和文化革命的双重使命,从而成为“两个结合”的实践主体。中国革命对新的科学理论的呼唤、马克思主义在中国的广泛传播、中国共产党人的历史担当,三者有机统一,成为“两个结合”的逻辑起点。

M701F4型燃气—蒸汽联合循环热态启动升负荷率优化研究与应用

M701F4型燃气-蒸汽联合循环分轴机组热态启动时间相对偏长,受国际天然气市场及电力市场改革等多种因素影响[1],两班制运行机组较连续运行机组经济性相对较差[2]。文章主要概述了通过优化燃气-蒸汽联合循环热态启动升负荷速率,缩短了M701F4燃气轮机机组热态启动时间,提高了两班制运行联合循环机组的经济性,优化后每年可节省启动成本约268.3万元。

某型联合循环机组冷态启动优化及安全分析

联合循环机组的热态快速启停能力为电网提供了充足的调峰裕度,但其冷态启动不仅耗时长,而且效率低下,亟待进行优化。主要简述了在联合循环机组燃气轮机并网至汽轮机中速暖机阶段,以及汽轮机中速暖机至汽轮机啮合阶段中进行控制逻辑优化及技术改造的过程,该工作能够大幅缩短联合循环机组冷态启动时间,提升机组效率和经济性。同时,相关研究证实此冷态启动优化不会影响汽轮机安全。研究成果可为类似联合循环机组冷态启动优化提供参考。

燃气蒸汽联合循环机组大数据应用增效研究

大数据在传统电厂中主要应用于设备的数字化管理方面,如设备安全运行的监视和控制,其经济价值没有得到更好的发挥。针对燃气发电生产的特点,引入智能化的计算方法和分析方法,通过生产大数据建立天然气发电供电成本监测平台和机组启动消耗成本监测平台。通过对比发电供电成本和每次启动消耗的成本数据,优化运行方式和启动操作,达到经济调度、降本增效的目的。

组合型垂直轴风力机结合角度对起动性的影响

与Savonius风轮组合使用是改善直线翼垂直轴风力机起动性的重要方法,而二者的结合角度对组合型垂直轴风力机的起动性有很大影响。首先,设计了采用FX63-145和NACA0018翼型的直线翼垂直轴风力机和Savonius风轮,利用风洞试验测试并分析了各自的起动性。然后,分别将Savonius风轮的最佳起动区域与两种直线翼垂直风力机的最差起动区域和最佳起动区域进行组合,测试了在这4种不同组合方式下的组合型垂直轴风力机的起动性。结果表明:对于采用对称翼型的直线翼垂直轴风力机,将直线翼垂直轴风力机的最佳起动区域与Savonius风轮的最佳起动区域结合的方法可以更好地提高组合型垂直轴风力机的起动性。而对于采用非对称翼型的直线翼垂直轴风力机,两种组合方式各有优缺点。

燃气-蒸汽联合循环汽轮机快速启动的研究

为解决某燃气-蒸汽联合循环电厂调峰用汽轮机停机一夜后温态方式启动耗时很长的问题,对汽轮机转子进行合理的假设和简化后,建立了转子二维轴对称有限元模型,计算出各级不同部位的蒸汽温度、压力及传热系数,采用热-结构间接耦合法对不同启动方式时转子的热应力进行了计算.结果表明:在汽轮机转子调节级金属温度为350℃时将启动方式调整为热态启动,汽轮机采用优化后启动曲线的最大热应力在材料强度的允许范围内,满足电厂寿命损耗要求,且这样每次启动可缩短100 min,为电厂增加了经济效益.

水解酸化-AMBBR-好氧组合工艺的启动过程研究

对现有污水处理厂进行工艺优化,提出新的脱氮组合工艺——水解酸化-AMBBR-好氧工艺,并研究该工艺的启动过程。采用单池驯化培养的方式,同时启动了水解酸化池、缺氧移动床生物膜反应器（AMBBR）和好氧池,重点就水解酸化池和AMBBR的启动进行详细介绍。结果表明,水解酸化反应器采用投泥启动,小流量进水,逐渐增大流量的方式,可以在15 d之内完成启动,出水清澈;AMBBR宜采用好氧启动,微氧运行的方式,挂膜时间短,膜的更新速度快;组合工艺串联后,在较短的时间内,COD的去除率可达到80%,NH3-N的去除率达到70%以上;启动污泥和污水回流后,填料很快适应水质水量变化,并在3-4 d内重新挂膜,出水TN平均浓度低于20 mg/L;运行的3周内,系统没有外排污泥。

700MW级多轴燃气-蒸汽联合循环机组调峰和启动特性

针对华北电网负荷峰谷差逐年增长的现状,介绍了一套可参与调峰运行和黑启动的700MW级多轴布置燃气-蒸汽联合循环机组的热力系统,给出了机组的效率、启停时间、负荷变化率等重要参数。相比燃煤机组,该联合循环机组具有效率高、启停快、运行灵活等优点,适合作为华北电网的调峰运行机组。针对启停快、可靠性高的特点,论证了其可作为华北电网黑启动电源的可行性和优势。分析了余热锅炉烟气温度和减温水量随燃机负荷变化的特性,并重点讨论了调峰运行中防止蒸汽超温和低温腐蚀的措施。

某电厂联合循环汽轮机启动过程优化

燃气/蒸汽联合循环机组中汽轮机启动时间较长,导致联合循环机组不能及时响应电网调峰需求。为此,通过数值实验和现场启动试验相结合的方法研究了汽轮机的启动过程。建立汽轮机转子二维轴对称有限元模型,确定非线性边界条件,通过数值模拟研究启动过程各暖机操作对转子应力的影响。基于数值实验分析结果,结合试验机组结构、运行特点,制定优化后的启动过程。温态启动时汽轮机转子最大应力降低11 MPa,启动时间缩短36 min,低周疲劳寿命损耗减少0.0008%;冷态启动时转子最大应力降低261MPa,启动时间缩短32min,低周疲劳寿命损耗减少0.0197%。