浅析信息技术热能与动力工程的科技创新

随我国科学技术的快速发展,逐渐出现先进化的信息技术,在人们日常生活中得到广泛推广和运用,为人们创造便利条件的同时,满足社会发展中的需求与标准。但中国各个行业发展的过程中,不断针对技术优化和创新。所以,当前站在信息技术的发展角度,为保证热能和动力工程行业的健康发展,重点关注科技创新措施的落实,保证热能和动力工程科学技术水平得到有效提升,为热能和动力工程行业健康发展奠定坚实基础。因此,本文主要针对信息技术热能和动力工程的科技创新全面分析和研究,并提出科学合理的建议。

线性菲涅尔式光热电站控制策略及变负荷速率研究

太阳能光热发电可以与其他新能源发电互补运行,也可以承担电网调峰调频任务,因此受到越来越多的关注。以线性菲涅尔式光热电站为研究对象,利用Apros软件搭建储热系统和发电系统的动态仿真模型并进行了模型验证,设计了考虑蓄热影响的光热电站协调控制系统,研究该电站在不同负荷区间的最大变负荷速率。研究结果表明:所提出的光热电站协调控制策略控制效果良好,与未采用蓄热控制相比,采用蓄热控制后主蒸汽压力偏差由0.17 MPa减小到0.07 MPa;在设定的限制条件下,100%THA~75%THA负荷区间最大升负荷速率为11.57%/min,最大降负荷速率为8.94%/min。研究结果可为光热电站调峰调频运行提供参考。

45钢表面C22镍基合金激光熔覆层的制备与性能

应用激光熔覆技术在45钢基体表面制备C22镍基合金熔覆层,研究了激光功率(1 250~2 000 W)、扫描速度(80,130 mm·s^(-1))对熔覆层质量的影响,并获得最优工艺参数;分析了最优工艺参数制备熔覆层的物相组成、微观结构和耐腐蚀性能。结果表明:不同工艺参数下制备的熔覆层与基体均形成良好的冶金结合。随着激光功率的增加或扫描速度的降低,熔覆层宽度以及热影响区深度均整体呈增大趋势;随激光功率增大,80 mm·s^(-1)扫描速度下的熔覆层高度整体呈增大趋势,而130 mm·s^(-1)扫描速度下则整体呈减小趋势;130 mm·s^(-1)扫描速度下的熔覆层宽度和高度以及热影响区深度均较小。最优激光熔覆工艺参数为扫描速度80 mm·s^(-1)、激光功率1 750 W,此时单道单层熔覆层的高度最大,熔覆层宽度和热影响区深度适宜。熔覆层由γ-Ni(Cr,Mo,Fe)枝晶和少量Mo Ni4金属间化合物组成,钼元素在枝晶间富集;与介质温度为50℃时相比,介质温度为70℃下的熔覆层自腐蚀电位较低,自腐蚀电流密度较高,钝化膜电阻较低,耐腐蚀性能较差,但极化曲线中仍然存在稳定的钝化区,说明在该温度下仍具有较好的保护作用。盐雾加速腐蚀144 h后,熔覆层表面形貌未发生改变,耐腐蚀性能良好。

ZL102铝合金均压环夹板的断裂原因

某交流输电线路的ZL102铝合金均压环夹板发生断裂失效。对现场失效构件进行了理化检验,在模拟现场腐蚀环境中对ZL102铝合金进行电化学测试和腐蚀形貌观察,从而分析了材料的失效过程。结果表明:铸造缺陷是导致铝合金夹板失效的关键原因,在交流电作用下,铸造缺陷成为失效位点;铝合金失效过程主要分为腐蚀产物层的防护阶段、点蚀萌生和发育阶段和蚀坑纵向发展阶段;随着腐蚀时间的延长,开路电位表现为基本不变→正向偏移→基本不变的变化规律,腐蚀电流密度表现为缓慢增大→迅速增大→缓慢增大的变化规律,电荷转移电阻持续减小,但减小速率逐渐变缓。

新形势下做好电力企业纪检监察工作的措施

随着我国电力企业的不断发展,电力企业内部频繁出现违规违纪现象,这对于电力企业发展来说,十分不利。针对于这一问题,加强电力企业纪检监察工作,就显得尤为重要。电力企业是当下国民经济建设过程中的一个重要环节,关系到了人们日常生产生活各个方面,若是电力企业发展存在滞后性,这对于我国国民经济建设来说,十分不利。新形势下,纪检监察工作得到了更为广泛的重视,纪检监察工作人员在实际工作中,做好自身的本职工作,发挥纪检监察的功能和作用,对于促进电力行业发展和进步来说,意义重大。

基于多传感器信息融合与混合感受野残差卷积神经网络的调相机转子故障诊断

大型调相机是电网对无功调节的关键设备之一,预防调相机因转子故障而产生的安全事故极为重要;为了有效利用设备实际监测过程中多源传感器同步采集的海量数据,并考虑传统卷积神经网络(CNN,convolutional neural network)模型的特征学习能力差、感受野尺度单一等缺点,提出了一种基于SDP-MRFRCNN的调相机转子故障诊断方法;首先通过对称点模式(SDP,symmetrized dot pattern)将调相机多个传感器的振动信号进行信息融合,获取融合多源振动信息的图像,然后构建混合感受野残差卷积神经网络(MRFRCNN,mixed receptive field residual CNN)进行学习,实现调相机转子状态识别;实验结果表明,该方法增强了不同状态特征间的辨别度,具有更高识别精度,分类准确率达到了99.33%。

结合参数优化机器学习算法的煤矸石发热量预测

为更快捷、方便地获取煤矸石和煤炭等燃料的发热量,文中提出一种将机器学习技术与参数优化算法相结合的煤矸石发热量预测模型。首先,对新疆主要矿区煤矸石开展工业分析和发热量的实验测量,构建新疆煤矸石工业分析指标和发热量数据库;然后,建立以煤矸石工业分析指标为输入,基于支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)和多层感知(MLP)神经网络的煤矸石发热量非线性预测模型;同时,为提高模型预测精度,引入麻雀搜索算法(SSA)和黏菌算法(SMA)对模型关键参数进行优化;最后,对所构建的几种煤矸石发热量预测模型进行对比分析。结果表明:与SSA相比,采用SMA优化参数能够更好地提高三种预测模型的精度;SVR和MLP模型的预测性能优于RF模型,其中SMA-SVR模型的收敛速度最快且预测精度较高,适用于煤矸石等燃料发热量的预测研究。

RFOA优化EEMD阈值和SampEn的水电机组振动信号重构与特征提取

针对EEMD在水电机组振动信号降噪处理中的不足,提出一种基于改进果蝇算法(RFOA)优化EEMD噪声IMF分量阈值的降噪算法。通过EEMD算法将噪声信号分解,得到IMF分量,进而通过相关系数法确定噪声信号与有效信号,利用RFOA确定噪声信号IMF分量阈值;将求得的IMF分量的样本熵当作特征向量输入GRNN算法中,进行振动模式识别。研究结果表明,与小波阈值法、EEMD-GA方法相比,所提算法降噪时信噪比最高,降噪效果最佳。

基于CEEMDAN与回声状态网络的风速预测方法

为了对风速进行准确预测,结合分类与回归树(Classification and Regression Tree,CART)、自适应噪声完备集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)、回声状态网络与非线性误差修正策略,提出了一种基于回声状态网络(Echo Sate Network,ESN)的混合期风速预测方法。其中,CART用于对原始数据进行重构,得到建模数据集。CEEMDAN用于提取输入特征信息。ESN根据输入特征建立风速预测建模。最后,利用误差修正策略对所得到的模型进行修正。基于国内某风电场的数据实验表明,所提出方法能够准确预测风速,可以指导风场生产,提高生产自动化水平。

低负荷一次风掺烟量对Π型切圆锅炉NOx生成特性影响

锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以某330 MW机组锅炉结构参数和低负荷运行参数为依据,对该锅炉在低负荷一次风不同掺烟量进行数值模拟研究,分析不同的掺烟量对炉内截面平均温度、氧体积分数、CO体积分数以及NOx生成质量浓度的影响。结果表明:低负荷一次风掺烟能有效降低锅炉NOx的生成,随着掺烟量的升高,炉内截面平均温度逐渐降低,CO体积分数逐渐降低,炉膛出口平均温度逐渐升高,NOx生成质量浓度减少;掺烟量为15%时与未掺烟比较,炉内NOx生成质量浓度降低79.92 mg/m^3。

基于OpenMV的单目视觉二维码追踪小车设计与测试

基于视觉追踪的智能小车是自动化领域的研究热点。在OpenMV的基础上,设计了单目视觉追踪小车的硬件和软件。硬件包括OpenMV模块、舵机模块、小车驱动模块和电源模块。同时也设计了系统的软件,为保证对二维码的准确判断,在初始化摄像头时,加入了防止镜头畸变的调节功能。然后判断检测到的二维码是否为系统设定的合法二维码,如果合法,则每一张二维码都将被写入指令,从而使小车执行相应二维码程序。另外,为了保障舵机与驱动电机动作流畅,系统采用了位置式PID算法,当追踪目标出现偏差时进行修正,为整个二维码追踪过程提供保障。经过测试,系统实现了对二维码的准确、快速追踪功能。

运行控制对水锤效应及调频能力的影响

为了研究运行控制参数对水电机组水锤效应和调频能力的影响,首先以实际机组为例,研究了运行状态和控制参数对水锤效应的影响;然后通过仿真分析得到了可减弱水锤效应的控制参数调整方法;最后研究了减弱水锤效应对水电机组的调频能力的影响。结果表明,水轮机反调峰效应对暂态频率影响较弱,远小于旋转惯量造成的影响。减小水锤效应虽短时有利机组调频,但会造成调速系统性能降低,总体上不利于电网的频率控制。

基于低分辨率红外光谱分析的燃烧气相组分温度测量

温度、气体体积分数是燃烧检测中的重要参数,由于气体的辐射特性较为复杂,实现温度和体积分数的准确测量需要很高的光谱采集分辨率。为降低检测成本并保证气体体积分数及温度测量的有效性,提出一种基于粒子群优化算法和低分辨率红外光谱分析的燃烧气氛温度及组分体积分数的测量方法。对测量结果进行模拟反演计算,结果表明采用粒子群优化算法反演计算得到的H_(2)O体积分数误差小于5%,气体温度误差小于3%,说明所提方法测量精度较高。采用近红外光谱检测技术,开展乙烯扩散火焰中气体温度以及H_(2)O体积分数的测量实验,并将不同工况下得到的结果与已有研究中燃烧数值模拟的气体温度、图像法测量的碳烟温度进行对比,实验结果表明红外光谱法测量的气体温度与后二者的相对偏差均小于4%,验证了所提方法用于气体温度测量的可靠性。

脱硫废水在含尘烟气中喷雾蒸发试验研究

研究了采用喷雾蒸发试验台在含尘烟气中喷雾蒸发脱硫废水,考察了烟气中飞灰质量浓度、烟气流动速度和温度、喷雾流量对雾滴完全蒸发距离的影响,以及废水喷雾蒸发对烟尘比电阻的影响,建立了液滴蒸发动力学模型,并采用该模型解释了飞灰质量浓度、烟气流动速度和温度等对雾滴蒸发速度的影响。结果表明:飞灰质量浓度可显著提高雾滴蒸发速度,缩短雾滴完全蒸发距离;提高烟气流动速度会加快雾滴蒸发;但雾滴移动速度加快会加大雾滴完全蒸发距离;随烟气温度升高,液滴蒸发速度提高,雾滴完全蒸发距离缩短;喷雾流量越大,雾滴完全蒸发距离也会延长;随废水喷雾流量增大,飞灰比电阻略有升高。

基于熵值法的燃煤电站脱硫废水处理工艺综合评价

针对燃煤电厂脱硫废水处理工艺综合性能,建立了3层7因素多属性综合评价体系,涉及指标有重金属脱除率、TDS脱除率、COD脱除率、初始投资、单位废水处理成本、水回用率和占地面积,利用熵值法确定各指标权重,用模糊综合法对脱硫废水零排放技术进行评价。评价结果可以具体体现造成某一方案不良效果的次级影响因素,为商业运行和优化方案提供指导。

基于供热负荷的吸收式热泵供热机组变工况性能分析

建立热力计算模型,基于供热负荷的变化,对热泵供热系统供暖期内的变工况进行模拟。比较改造前后两种供热模式在相同热负荷下的热经济性能;发掘并对比不同供热模式的最大供热能力。结果表明,随着供热负荷的增加,热网回水温度升高,热泵性能系数COP下降。改造后的热泵供热模式热经济性能要优于传统供热模式,在相同供热负荷下,热泵供热模式总的供热抽汽量明显低于传统抽凝供热模式;总的发电量比传统抽凝供热模式增加了3%左右;发电标准煤耗比传统抽凝供热模式最大降低了近3%。改造后的热泵供热模式能满足的最大供热面积比传统抽凝供热模式增大了17.5%,明显增强了原有系统的最大供热能力。

燃煤锅炉烟气再循技术降低NO_x排放研究

文章针对燃煤锅炉烟气再循技术降低NOx排放进行论述。对我国各地区燃煤锅炉NOx排放标准进行了总结指出了降低NOx排放迫在眉睫,并根据NOx生成机理出发提出烟气再循环降低NOx原理,最后提出了不同类型锅炉采用烟气再循环技术降低NOx排放的实例。采用烟气再循环技术可有效降低NOx含量,为降低NOx排放提供思路。

变频运行风机扭矩脉动抑制研究

针对某台轴流式引风机变频改造后频繁发生轴系故障的现象,采用无线应变电测技术测试了轴系扭应力脉动特性。试验发现,风机变频运行在一定转速以上时,传动轴扭应力脉动幅度突增,并一直维持在高位。在运行过程中扭应力脉动频率被锁定,不随转速变化,该现象和扭转共振不同。分析表明,变频器-电机-传动轴-叶轮组成的机电耦联系统出现了扭振失稳。提出将轴系上的膜片联轴器改为高弹橡胶联轴器,通过增加系统阻尼的方法抑制扭振失稳。改造前后的试验结果对比表明,高弹联轴器可以有效地抑制轴系扭振失稳。

扩压管流道改型对汽轮机排汽缸流动的影响

当容积流量减小时,排汽缸内的流动将偏离设计工况,静压恢复系数和总压恢复系数都将发生变化。基于国内外研究现状,联合末级全周建立了三维计算模型,设计了3种不同导流环倾角的扩压管流道,分析了100%、70%、40%等3种容积流量工况下排汽缸内的流动特性及涡系特点,得到了3种方案不同容积流量下的静压恢复系数及总压损失系数。研究表明:导流环倾角增加将抑制导流环附近漩涡的产生及发展,静压恢复效果显著,能量损失较原型有所减小。研究结果可为汽轮机排汽缸扩压管改型提供参考。

变频运行凝泵振动解耦分析和动平衡试验研究

电厂凝泵采取立式布置方式,其顶端为驱动电机。电机支撑在泵座上,泵座一侧开有人孔门,导致圆周方向刚度不均,平行和垂直于出水管道方向的固有频率存在差别。在交叉刚度作用下,2个方向的振动耦合在一起,变频运行区域内存在2个密集的共振点,给振动分析和动平衡试验带来困难。对于这类交叉刚度近似对称的系统,提出一种基于坐标变换的振动解耦方法。将虚拟传感器安装在刚度主轴线方向,把2个方向的振动解耦,解耦后2个方向的振动可以各自按单自由度模型分析。本文给出了基于虚拟传感器的动平衡试验方法,并以某台600 MW汽轮发电机组配套凝泵动平衡试验数据为例进行了分析。