Loads Analysis of Flanges of a Transonic and Supersonic Wind Tunnel Wide Angle Diffuser

Compared with general circular flanges, flanges on conical shells have different configurations. In the Chinese national code GBISO, however, there are no related contents about flange design of this kind of type. So, it needs to study loads of flanges of this kind of type. This paper takes the flange connection of a wide angle diffuser in a transonic and supersonic wind tunnel as the background, according to the principles of flange design in Chinese national code GB150, combining the characteristics of flanges of a wide angle diffuser, the loads of flanges have been analyzed, and the equations of loads and their locations have been presented.

基于Wide&Deep-LSTM模型的短期台区负荷预测

负荷预测是电力系统经济运行的基础,其对电力系统规划和运行都极其重要。由于影响负荷预测的因素较多,因此用常规的方法很难获得较好的预测结果。随着新一代人工智能技术的兴起,尤其以深度学习和大数据技术的快速发展,为进一步提高负荷预测的精确度奠定了良好的基础。文中将深度学习方法引入到电力系统的短期台区负荷预测中,综合利用了负荷台区的电压、电流、功率以及时间等特征信息。同时在已有的长短期记忆网络(LSTM)模型和宽度&深度(Wide&Deep)模型的基础上,建立了基于Wide&DeepLSTM的深度学习短期负荷预测模型,并在此基础上进行了日前台区负荷预测。该模型能够兼具深度神经网络的学习能力与LSTM模块的时间序列信息表达特性,能够较好地解决台区电力负荷预测的多特征维度及时序性特征问题。最后利用Tensorflow深度学习框架生成了仿真模型并加以验证,仿真结果充分证明了所提方法的准确性与实用性。

宽负荷下切圆燃煤锅炉H_(2)S分布特性的数值模拟

锅炉采用空气分级燃烧降低NO_(x)排放的同时也提高了主燃区H_(2)S体积分数。炉墙壁面过高的H_(2)S体积分数是加剧水冷壁高温腐蚀的重要因素。为保障新能源并网发电,大型燃煤机组灵活调峰的需求增加,不同负荷下的水冷壁近壁面H_(2)S分布特性值得关注。通过正交试验分析了切圆燃煤锅炉运行参数对水冷壁近壁面H_(2)S体积分数分布的影响。选取一台超临界600 MW切圆燃煤锅炉建立数值模型,设计L_(16)(4^(5))正交工况,覆盖100%BMCR、75%THA,50%THA以及35%BMCR四种负荷。建立了自定义SO_(x)生成模型以确定燃料硫的析出和转化路径,模型包含多表面反应子模型以描述焦炭与O_(2)/CO_(2)/H_(2)O等3种气体的异相反应,并确定焦炭气化反应消耗量占总消耗量的比例,进而对炉膛H_(2)S空间分布进行了模拟计算。研究表明,近壁面高体积分数H_(2)S区域主要位于投运燃烧器层中最下层燃烧器以下以及最上层燃烧器以上至SOFA层之间,烟气切圆沿炉膛高度增加逐渐增大是造成后一区域H_(2)S体积分数较高的重要原因。35%BMCR负荷下水冷壁重点区域的H_(2)S平均体积分数为364μL/L,明显低于其他负荷。锅炉运行参数对重点区域H_(2)S体积分数影响程度的排序为:锅炉负荷>一次风率>主燃区空气过量系数>假想切圆直径>燃烧器竖直摆角。

宽范围负载CL-LDO的设计

针对规模与功耗骤增的集成电路发展趋势,设计了一种可以提供宽范围负载电流的无片外电容型低压差线性稳压器(CL-LDO).为了解决宽范围负载电流与无片外电容等需求所带来的稳定性问题与瞬态特性问题,提出了动态零点补偿的方式与瞬态增强电路结构,既保障了整体电路在全负载范围内保持稳定,又实现了较好的瞬态特性.基于0.11μm CMOS工艺,完成电路设计、版图设计与仿真,仿真结果表明,在0~500 mA的负载范围内,整体环路增益可以达到68 dB;最小相位裕度为56°;当负载电流在1~500 mA之间发生跳变时(Δt=500 ns),输出过冲和下冲分别为56 mV和141 mV,建立时间分别为2μs和0.78μs;PSR为-67.2 dB@1 kHz,负载调整率为0.137μV/mA.

200 kW煤纯化-燃烧和宽负荷NO_(x)排放特性

为了适应当今我国的能源结构和降低煤炭发电等利用过程中产生的污染物排放问题,提出了煤炭纯化-燃烧的新型煤炭反应方式,将整个煤炭的燃烧途径分为纯化和柔和燃烧2个步骤,其中纯化包括中温活化过程(对煤进行性能活化)和高温还原过程(在高温下进行煤中杂质的去除),从而实现煤的纯化和在后续反应中的N元素的定向转化和NO_(x)排放的降低。并在搭建好的200 kW纯化-燃烧试验台上,对宽负荷下系统的纯化-燃烧特性和N元素的转化机理进行了研究。结果表明,系统能够在53%~89%的负荷内实现稳定运行,纯化单元和柔和燃烧单元温度分布均匀,系统的温度随负荷的升高而增加,纯化单元的高温区位于高温还原单元底部,最高可达1378℃,而柔和燃烧单元的高温区则出现在距顶端3700 mm处。在纯化单元出口的煤气中,CO、H_(2)和CH_(4)的体积分数在89%负荷时最高可达23.28%、4.97%、1.52%,随着负荷的增加,燃料中C、H、N元素的转化率均有上升,且高温还原单元出口的元素转化率明显大于中温活化单元出口,达到了88.63%、96.83%和93.91%。大部分的N元素均生成了N_(2),53%负荷下仅有1.27%的N转化生成了NO,NO_(x)排放最低可以达到47.38 mg/m^(3),此时燃烧效率可达99.01%。对氮的迁移路径转化的研究表明,系统在柔和燃烧单元沿程并没有检测到HCN的存在;而NH3则广泛存在于三级三次风喷口前;NO_(x)首先以N_(2)O和NO_(2)的形式分布在柔和燃烧单元沿程,在四级三次风喷入后转化为NO。

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。

基于周期性枝节加载的微带线串扰抑制研究

针对当前印刷电路板上相邻微带线之间的串扰抑制问题,提出了一种在超宽带频率范围内利用周期性耦合枝节来抑制微带线远端串扰的电磁兼容设计。在串扰的形成原因分析基础上,该设计将沿传统微带线纵向方向加载的周期性开路枝节进一步与相邻两条微带线之间周期性加载的工字型耦合枝节相结合。微带线上的开路枝节以及线间的耦合枝节主要用于增加微带线等效自感和线间等效互容,并减小线间等效互感,由此显著降低远端串扰强度。同时,线间等效互感的减小能抑制因容性耦合增大而导致的近端串扰上升。全波结果表明,该设计在1~20 GHz范围内可使相邻微带线的远端串扰强度小于-48 dB,且物理结构中不涉及金属化通孔,具有几何结构简单、成本低和可布线空间大等特点。

基于前馈补偿的快速响应无片外电容LDO设计

无片外电容低压差线性稳压器(LDO)可以为高度集成的片上系统(SoC)提供低噪声、低纹波的电源电压。针对无片外电容LDO瞬态响应速度较慢、稳定性较差的问题,采用有源前馈补偿技术加快功率管的充放电速率,提高LDO的瞬态响应速度;且引入左半平面零点,改善系统的稳定性。同时,前馈补偿电路可以使LDO在轻载和重载之间变化时,自适应地在二级级联放大器和三级级联放大器结构之间切换,确保LDO在全负载范围内保持稳定。采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行电路的设计。仿真结果表明,在片上负载电容为20 pF且负载电流在0~200 mA变化时,设计的无片外电容LDO能够工作在1.7~2.8 V的输入电源电压下,稳定输出1.5 V的供电电压,系统在全负载范围内的相位裕度大于45°。当负载电流在1μs内,在0 mA和200 mA之间跳变时,过冲和下冲电压小于100 mV,恢复时间低于0.6μs。设计的LDO在高稳定性、快速瞬态响应和宽负载范围方面取得了较好的性能。

10 kV百纳秒前沿百微秒方波脉冲源的研制

针对宽频测量系统量值传递需求,基于Marx电路设计了一款单极性方波脉冲源。该脉冲源以MOSFET器件为核心,采用光纤隔离驱动方案实现10 kV的方波脉冲输出。采用叠层结构搭建12级样机,实现了脉冲发生器的模块化与小型化。实验结果表明:该方波脉冲源在带300 pF以下的容性负载时可实现前沿小于百纳秒、输出电压kV级别、脉宽200μs的脉冲输出。该电源适用于宽频测量设备的方波响应性能实验等脉冲功率相关用途。

宽负荷运行燃煤电站不同脱碳模式热经济性对比

提出了3种不同发电功率和CO_(2)捕集率约束条件下的碳捕集燃煤电站脱碳运行模式,并对采用这3种脱碳运行模式下的某典型600 MW燃煤电站进行了热经济性分析,获得燃煤电站在不同应用场景(电价、煤价及碳税)下的最佳脱碳运行方法。结果表明:采用功率不变运行模式对燃煤电站的能耗惩罚最小,但不能在全工况满足严格碳捕集率的要求;对于功率降低模式和功率不变模式,当上网电价低于0.371元/(kW·h)或煤价高于758.94元/t时,采用功率降低模式的额外经济收益更高;当电价在0.371~0.407元/(kW·h)或煤价在682.45~758.94元/t时,需根据机组的运行负荷选择合适的运行模式,当电价高于0.407元/(kW·h)或煤价低于682.45元/t,且机组负荷低于93%时,功率不变模式具有较高的收益。

面向极端载荷环境用高熵合金的研究进展

高熵合金作为一种合金设计新范式,近20年来受到研究人员的广泛关注。基于高熵准则的复杂合金颠覆了传统设计观念,展示出更加优异的力学性能与功能特性,成为未来重大工程应用的备选材料。尤其是近年来涌现出一批在低温断裂韧度、高温强度、抗冲击性、抗辐照性和抗疲劳性能等多种性能指标上表现突出的合金体系,是航空发动机、深空深海探测、低温超导和先进核能等重要领域中极具应用前景的重点研究材料。本文将简要介绍高熵合金的概念与发展,综述高熵合金在极低温至超高温、高速冲击以及高核能辐照等多种极端条件下的实验研究进展。梳理高熵合金的强韧性协同提升策略,提炼高熵合金在不同极端载荷下的变形机制和物理化学性质。可以预见,通过精细调整合金元素的选择与比例、优化热处理工艺等手段高效构筑多尺度序构进一步提升材料的综合力学性能将是高熵合金的主要发展方向。对于极端载荷环境用高熵合金的深入研究,一方面要继续深挖极端载荷下合金的微观变形机制,提出解决强度与塑韧性矛盾的新策略,利用机器学习等最新材料计算工具提升研发效率,结合先进表征技术了解微观结构。另一方面也要针对现有优势体系的不同强韧化机制设计优化策略,尤其关注能够激发位错、孪晶和相变等多种强韧化机制协同的体系和增材制造等新的加工方法。此外,进行更贴近极端服役环境的模拟实验,获取更多贴合实际情况的工程数据是加快高熵合金在极端环境中具体应用的重要环节。

大型燃煤发电机组锅炉热水再循环宽负荷脱硝改造技术分析及应用

通过定量分析华能680 MW超临界燃煤电厂机组低负荷运行制约因素,提出锅炉给水再循环联合省煤器给水旁路宽负荷脱硝改造的技术方案。结果显示,该方案改造量少、投资省、工期短,新增设备运行操作量小、维护成本低,以最小的技术产出解决了脱硝装置的安全和性能问题,在正常运行负载范围内不影响经济性能,具有一定的推广价值。

330MW汽轮机综合提效关键技术开发及工程应用

针对某电厂CC330MW三缸双排汽汽轮机缸效率偏低、上下缸温差大、汽封漏汽量大等问题,对汽轮机进行通流改造优化,包括应用进汽室-内缸一体化结构、单层中压缸设计、优化汽封型式、高效宽负荷叶片技术等。在满足多参数工业供汽的前提下,提高汽轮机各缸效率,同时机组的宽负荷运行能力和可靠性也得到显著提高。通流改造前后机组热力性能试验结果表明,优化后机组额定负荷及部分负荷工况下,综合能效提高,发电煤耗降低。

等截面连续宽箱梁桥横梁模型研究

预应力混凝土宽幅连续箱梁桥外形美观,整体受力性能好,行车舒适性高,在工程建设领域应用较为广泛。为了对宽箱梁桥的横梁进行合理的钢束设计,以台州湾循环经济产业集聚区路桥桐屿至椒江滨海公路工程37m+37m+37m+37m等截面连续箱梁桥为工程案例,采用有限元分析软件MIDASFEANX2022建立相关的实体模型,提取单箱多室连续梁横梁各道腹板的荷载分配比例,研究了宽箱梁腹板的受力特点,得出了单箱多室宽横梁恒载工况下边腹板受力小于中腹板、支座间距以及横梁与纵梁的相对刚度对箱梁腹板内力分配有影响的结论,为今后的同类工程设计提供了一定的借鉴。

空心板桥跨中横向分布系数分析

为探索空心板桥横向分布系数的变化规律及影响因素,采用有限元分析软件Midas Civil 2020建立空心板桥的有限元模型,研究宽跨比及斜交角对装配式空心板桥横向分布系数的影响。结果表明:车辆荷载作用下,随着空心板桥宽跨比的增大,各板横向分布系数整体减小,车辆荷载作用的偏载侧板的横向分布系数变化较非偏载侧平缓;随着斜交角的变大,偏载侧板横向分布系数变大,非偏载侧板的横向分布系数变小;空心板桥斜交角不大于20°时,偏载侧各板横向分布系数增量均小于5%,在实际工程中可近似忽略,超过30°时对荷载分配影响较大,分析时不可忽略。

省煤器烟气旁路在330MW锅炉中的应用

在电网新能源发展的新形势下,燃煤发电机组参与深度调峰逐渐增多,为保证低负荷下烟气环保参数达标排放,燃煤发电机组均应实施不同路线的宽负荷脱硝改造,本文主要论述了某厂330MW机组进行省煤器烟气旁路改造后的运行情况。

宽负荷脱硝烟气旁路的选择与实践运用

随着环保要求的日益严格,火力发电厂的氮氧化物(NOx)排放控制成为了一项重要任务。宽负荷脱硝技术作为降低NOx排放的有效手段,在火力发电厂得到了广泛应用。而烟气旁路作为宽负荷脱硝系统的重要组成部分,对系统性能和运行稳定性具有重要影响。对宽负荷脱硝烟气旁路的选择与实践运用进行探讨,以期为相关工程实践提供参考。

350 MW高效超超临界汽轮机技术研究

为应对不断攀升的能源成本和日益严苛的环保政策,进一步提高超超临界汽轮机蒸汽参数,大力开发高效汽轮机组技术,是超超临界汽轮机组发展的重要方向。目前,660 MW高效超超临界汽轮机技术已经有不少研究,但是更低功率的高效超超临界技术还尚未有研究。本文将针对350 MW机组采用高效超超临界技术做一定的研究。

调峰运行下中压调门参与供热调节的应用研究

火电供热机组参与调峰运行时,如何确保低负荷工况下汽轮机仍能满足热用户的用汽需求,是一个值得研究的议题。以某350 MW火电机组的低负荷供热工况为研究对象,提出了中压调门参与供热调节的方案。通过改变中压调门开度来调整对外供热蒸汽压力,可以实时匹配热用户的用汽参数需求,有效解决调峰运行下供热蒸汽压力参数偏低的问题,使得该供热机组具备了40%~100%宽负荷供热能力。实施结果表明,采用该方案后,该机组能够满足调峰运行工况下热用户的用汽需求,该方案的工程应用价值得到了验证。研究成果可为同类型火电供热机组兼顾电网调峰要求和满足热用户用汽需求的优化方案的设计提供参考。

考虑横隔板局部刚域的宽幅钢-混组合梁桥荷载试验研究

在主梁高度既定的情况下,长宽比大的桥梁横向抗弯刚度相对较大,桥面荷载横向分布对主梁应变及挠度在横桥向的响应程度影响较小;但对于长宽比小的宽幅桥梁,桥梁整体的横向抗弯刚度对应变及挠度的分布影响会急剧增大,对于分离式主梁桥梁,传统的梁格法荷载试验模型在模拟横向抗弯刚度时会产生误差,影响最终的检验结果评判精度。本文以宽幅钢-混组合梁桥荷载试验为例,采用梁格法模型计算了横隔板与主梁交接处局部刚域对理论应变和挠度横向分布的影响,结合板单元+实体单元模型和现场实测数据进行对比分析,研究结果可为宽幅分离式主梁桥梁的荷载试验及有限元模型修正提供参考。