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最新刊期
2015年第44卷第11期
- 摘要：电站锅炉某些主要热工过程参数难以实现在线实时测量,从而制约了机组的高效、经济运行。为此,本文解析了基于统计分析的主元分析法和偏最小二乘法、基于人工智能的人工神经网络(ANN)法、基于统计学习理论的支持向量机法以及模糊理论法的建模方法。并以球磨机负荷、煤质、风煤比、烟气含氧量、飞灰含碳量、汽包水位、主蒸汽温度、省煤器积灰、污染物排放量等参数为对象,综述了各种软测量技术的研究现状。结果显示:对于飞灰含碳量等呈非线性特征的变量,基于核主元分析(KPCA)法建立其软测量模型,效果较好;当各变量的线性关联度高时,采用偏最小二乘回归(PLSR)法建立其软测量模型更为有效;对于人工神经网络法,当实际样本空间超出训练样本空间区域时,模型输出误差较大,因此实际工业过程中需定时对基于ANN法建立的模型参数进行校正;对于支持向量机(SVM)法还无成熟的指导方法,基于经验数据则对模型精度的影响较大,最小二乘支持向量机(LS-SVM)法的建模方法与传统SVM法相比,训练时间更短,结果更具确定性,更适合工业在线建模;模糊理论法不需要被测对象的精确数学模型,但模糊系统本身不具有学习功能,如果能够将其与ANN法等人工智能方法相结合,则可提高软测量的性能。因此,软测量技术的引入,使得难以在线测量的热工过程参数监测成为可能。关键词：电站锅炉;热工过程参数;软测量;主元分析法;偏最小二乘法;神经网络法;支持向量机;模糊理论法24|366|19更新时间：2025-09-28
- 摘要：由于智能电站缺少相关的标准和规范,因此使得对智能电站产生了不同的理解和描述。对此,本文基于火力发电厂生产和管理的特点及与智能电网的融合性,对智能电站的概念、系统结构和各功能层主要智能技术进行了描述,并对智能电站的建设提出了建议,以期建设完整的智能电站或智能发电系统,从而实现发电机组的清洁、高效、安全、稳定运行。关键词：智能电站;控制;数据交互;信息共享;生产;管理;智能电网11|389|38更新时间：2025-09-28
技术经济综述
- 摘要：为了掌握印尼褐煤的燃烧性能,为电厂掺烧褐煤提供理论依据,采用热重分析仪进行了印尼褐煤和山西烟煤的着火燃烧实验。利用TG-DTG曲线法确定了两种煤的着火温度、燃尽温度和最大失重速率点温度,并通过Coats-Redfern积分法进行了煤粉燃烧的反应动力学分析,研究了煤种、升温速率和煤粉粒径对煤粉燃烧特性及动力学特性的影响。结果表明:相较于山西烟煤,印尼褐煤的着火温度、燃尽温度最大失重速率点温度以及燃烧反应活化能均较低,表明印尼褐煤的燃烧性能优于山西烟煤;在热滞后效应的影响下,随着升温速率的增大,印尼褐煤和山西烟煤的着火温度、燃尽温度和最大失重速率点温度均提高,活化能降低,燃烧更加剧烈;煤粉粒径的增大使煤粉的着火温度、燃尽温度、最大失重速率点温度以及活化能均提高,不利于煤粉的着火和燃尽;煤粉粒径对印尼褐煤特性的影响远比山西烟煤明显,可通过调控煤粉细度调节褐煤燃烧特性。关键词：褐煤;烟煤;热重分析;反应动力学;升温速率;煤粉粒径;着火;燃尽44|294|5更新时间：2025-09-28
- 摘要：为分析太阳能光伏光热一体化(PV/T)系统热效率、电效率和火用效率等性能的影响因素,设计并构建了PV/T实验系统,基于全天太阳能辐照度、环境温度、入口水温度等参数和与光伏(PV)对比子系统性能的比较,分析了冷却流体、入口水流量、太阳能电池覆盖率对PV/T系统性能的影响。结果表明:PV/T系统集热器平均电效率较PV对比子系统集热器提高了0.91%;入口水流量较小时,PV/T系统集热器热效率和电效率均较低,但其能够获得较高的出口水温度和火用效率;PV/T系统集热器热效率与太阳能电池覆盖率呈现负相关关系,PV/T系统集热器电效率与太阳能电池覆盖率呈现正相关关系。关键词：太阳能;光伏光热一体化;集热器;电效率;热效率;火用效率;水流量;电池覆盖率31|489|17更新时间：2025-09-28
- 摘要：故障诊断系统对实时性、准确性和完备性要求较高,为此建立了分层模糊符号有向图(SDG)模型。该模型基于可达性的分层方法,通过建立分层有向图模型达到减少搜索空间、提高故障诊断效率的目的;引入模糊隶属度,对节点的故障发生可能性进行定量描述,达到故障精准定位的要求;根据故障传播路径上节点间的定性关系,确定分层模糊SDG模型相容通路;在发生故障时,对报警节点进行回溯,搜索相容通路,找出故障源备选节点,利用相容性和模糊推理进行诊断,得到各故障源的可能性排序。以田纳西-伊斯曼过程(TEP)系统反应器为对象,采用分层模糊SDG模型进行故障诊断推理,以验证该诊断方法的有效性。结果表明,该故障诊断方法可行,并具有定性诊断的完备性和定量诊断的准确性。关键词：故障诊断;SDG模型;模糊推理;相容通路;搜索效率;TEP系统11|115|13更新时间：2025-09-28
- 摘要：为了验证旋流强度对微型锥形稳燃燃烧器(EV燃烧器)燃烧性能的影响,利用烟气分析仪对不同工况下烟气中NOx质量浓度进行检测,并应用计算流体力学软件Fluent进行仿真。结果表明:在额定工况下,采用强旋流可以使燃烧反应趋于稳定,使NOx质量浓度下降21.2%,而流量较小时,采用强旋流反而使燃烧过程变得不稳定,NOx质量浓度上升6.2%;在回流区减弱时燃料与空气混合度下降约为0.42×10-5;在EV燃烧器设计中,不同流量应采用不同旋流强度。关键词：燃气轮机;EV燃烧器;燃烧特性;旋流强度;NOx排放;Fluent仿真11|147|2更新时间：2025-09-28
- 摘要：为了获得能在保证换热效果的同时流体流动阻力尽可能小的翅片管换热器型式,利用三维数值模拟的方法研究了等翅高和翅高均匀递减的波纹翅片管通道内流体的流动与换热特性,分析了2种不同翅高波纹翅片表面局部努塞尔数(Nu)和流动阻力损失的分布,并在不同雷诺数(Re)时与翅高均匀递减的波纹翅片的换热特性及通道内流体流动的阻力特性进行了对比。结果表明:在相同压降和相同泵功条件下,翅高均匀递减波纹翅片管换热器的综合换热性能均优于翅高为2.0mm的波纹翅片;翅高递减波纹翅片在保证换热效果的同时,还具有节能、减阻的特性。关键词：翅片管换热器;波纹翅片;翅高;换热特性;阻力特性;数值模拟;节能33|117|4更新时间：2025-09-28
- 摘要：传统BTU校正方法存在抗扰动能力和稳定性差等问题。对此,将基于模型煤发热量软测量的BTU校正方法与传统BTU校正方法进行了对比分析,并利用某亚临界600 MW机组运行数据对基于模型煤发热量软测量的BTU校正方法进行试验验证。结果表明:利用机组发电负荷-汽轮机前压力简化非线性动态模型计算煤发热量,可消除燃料量和汽轮机调节汽阀开度变化对机组协调控制的影响;通过低通滤波可使BTU校正逻辑的工作频率低于机组协调控制系统的工作频率,从而保证了整个控制系统的稳定性;该校正方法具有良好的动态、静态稳定性及较强的抗干扰能力,计算精度及滞后时间均能够满足要求,可用于负荷频繁变化的火电机组。关键词：煤发热量;软测量;BTU校正;机组负荷;汽轮机前压力;机组协调控制;工作频率;调节汽阀9|145|6更新时间：2025-09-28
- 摘要：准确定位电站锅炉四管泄漏点的位置,对电站锅炉安全、稳定运行十分重要。目前,电站锅炉四管泄漏定位采用传统的Chan算法,该方法定位精度低,而且在某一传声器损坏条件下无法应用。因此,将基于Chan算法的残差加权法(Chan-RW算法)应用到电站锅炉炉膛三维空间泄漏定位中,采用MATLAB软件对其定位性能进行仿真分析,并与传统的Chan算法进行对比。结果表明,在不同声波到达时间差以及不同传声器数目的情况下,Chan-RW算法的定位绝对误差和相对误差均优于Chan算法,且具有良好的传声器容错性能,能很好满足实际工程需求。关键词：锅炉;炉膛;四管泄漏;到达时间差;Chan算法;Chan-RW算法;定位性能;仿真27|150|3更新时间：2025-09-28
- 摘要：针对数字电液控制系统(DEH)流量分配函数和调节汽阀流量特性曲线预设值偏离实际工况的问题,利用流量和热双平衡法得到准确的主蒸汽流量,并采用流量-背压修正函数对调节汽阀总开度指令进行修正,得到优化后的流量分配函数和调节汽阀开度-流量特性曲线。将优化前、后的特性曲线进行对比,并将优化后的特性曲线用于DEH,同时投入自动发电控制(AGC)功能。应用结果表明:优化后的调节汽阀总开度-主蒸汽流量特性曲线的线性度优于优化前,消除了原特性曲线拐点;在增、减负荷过程中汽轮机主控指令曲线、负荷指令曲线与实际曲线较吻合,且在调节汽阀开启过程中机组负荷、主蒸汽流量等主要参数基本无波动,控制平稳。因此,该优化方法有效、可行。关键词：汽轮机;调节汽阀;流量特性;DEH;分配函数;主蒸汽流量;AGC24|199|10更新时间：2025-09-28
- 摘要：由于缺乏反映火电机组锅炉制粉系统双进双出磨煤机过程参数动态特性的数学模型,因此使得难以对磨煤机进行自动控制,从而降低了机组运行的经济性。对此,本文基于对双进双出磨煤机料位、出口温度、入炉煤量等过程参数的分析,采用机理建模方法建立了过程参数的动态特性数学模型,并结合实际运行数据对料位动态特性数学模型进行了验证。结果表明,所建模型输出与实际料位动态特性基本吻合,因此该模型可用于表征实际过程参数的动态特性。关键词：制粉系统;双进双出磨煤机;料位;出口温度;入炉煤量;动态特性;数学模型;小偏差线性化10|160|5更新时间：2025-09-28
- 摘要：为实现汽轮机组性能在线监测,建立了汽轮机组热力性能计算的Elman神经网络模型,以某330 MW汽轮机组为例检验该方法,并与机组矩阵方程计算方法进行对比。结果表明:本文所建立的Elman神经网络模型能够反映输入参数与输出参数之间的非线性关系,同时具有训练时间短、计算速度快、结构可调整等特点,计算得到的汽轮机组热力性能参数的平均相对误差小于1%,是一种行之有效的在线计算方法。关键词：汽轮机组;热力性能;在线监测;Elman神经网络;矩阵方程8|82|5更新时间：2025-09-28
- 摘要：基于CFD方法,采用Eulerian Wall Film模型与Mixture模型耦合,模拟了某近零排放百万机组湿式静电除尘器出口饱和湿烟气在烟道和双内筒套筒钛板烟囱壁面冷凝水液膜的分布特征。计算得出极端气候该机组锅炉最大连续蒸发量工况下,烟囱膨胀节上部凝结水总量12.99t/h,膨胀节下部凝结水总量1.75t/h;并分析了液膜最容易被烟气二次夹带的区域为烟囱入口处的烟囱内壁、膨胀节处内壁以及近烟囱的净烟道顶部。关键词：火电厂;烟囱;欧拉液膜模型;凝结水收集;液膜分布;二次夹带10|193|1更新时间：2025-09-28
- 摘要：为了对火电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统中喷氨量-出口NOx质量浓度控制对象模型参数进行在线辨识,针对现场有色噪声数据,采用辅助变量对递推最小二乘法进行了改进,构成辅助变量递推最小二乘法,并对含噪声二阶惯性加纯延迟模型参数进行辨识。同时,结合变回归估计(FMVRE)方法得到最小化损失函数,通过两步辨识得到系统的惯性时间、比例系数及迟延时间。以某350MW机组SCR烟气脱硝系统为对象,采用标准递推最小二乘法和辅助变量递推最小二乘法进行参数辨识。结果表明,辅助变量递推最小二乘法的辨识参数收敛更快,辨识精确度更高,所得模型能够较好地表征实际系统的动态和静态特性。因此,基于辅助变量递推最小二乘法的参数辨识方法可用于SCR烟气脱硝系统控制对象的一类二阶惯性加纯延迟模型参数的在线辨识。关键词：SCR脱硝系统;喷氨量;NOx质量浓度;辅助变量;递推最小二乘法;FMVRE方法;损失函数;模型参数辨识10|240|15更新时间：2025-09-28
- 摘要：在3MW循环流化床(CFB)锅炉燃烧试验台上,对某超临界660MW机组CFB锅炉设计煤种进行了试烧试验,研究了锅炉设计煤种的自脱硫性能,添加石灰石对炉内脱硫效率的影响,以及炉内低NOx燃烧特性。结果表明:燃用设计煤种时,炉内燃烧较为稳定;设计煤种具有一定的自脱硫效果且与床温有关,床温在860~900℃时,自脱硫效率可达31.6%;添加石灰石后,炉内脱硫效率可提高至95.1%,且脱硫效率与钙硫摩尔比和石灰石粒径有关,且对燃烧效率影响较大;不同负荷下,NOx排放量均可维持在较低水平。关键词：CFB锅炉;自脱硫效率;燃烧效率;钙硫摩尔比;石灰石;粒径;NOx排放38|113|7更新时间：2025-09-28
热能科学研究
- 摘要：菲涅尔式太阳能辅助燃煤发电系统(耦合系统)是以太阳能集热场收集的热量代替燃煤机组高压加热器抽汽,被代替的抽汽继续在汽轮机做功,可分为燃料减少型和功率增大型2种运行模式。对此,本文分别编写了2种运行模式的计算程序,计算了各自的热力性能和经济性能指标,并对各指标进行了分析。结果表明:燃料减少型耦合系统的机组煤耗率比原燃煤机组降低了15.04g/(kW·h);功率增大型耦合系统的输出功率相对于原燃煤机组增加了57.8 MW;耦合系统的太阳能光电转换效率远高于单纯光热发电系统;太阳能集热场的加入使得燃料减少型和功率增大型耦合系统的发电成本分别高于原燃煤机组17.54元/(MW·h)和16.86元/(MW·h)。关键词：太阳能;菲涅尔式;辅助燃煤发电;燃料减少型;功率增大型;光电转换效率;煤耗率;输出功率;发电成本13|166|3更新时间：2025-09-28
- 摘要：针对北方地区各电厂不同时期建设的湿冷、直接空冷机组,改变单元制运行方式,提出一种冷端联合运行系统,并应用于某电厂I期亚临界2×600 MW燃煤湿冷机组和II期亚临界2×600 MW燃煤直接空冷机组。结果表明:1台湿冷机组与1台空冷机组进行冷端联合运行后,在夏季工况下,2套机组综合可节约标准煤3.49g/(kW·h),解决了直接空冷机组夏季高温时背压升高、出力下降的问题;在额定工况下,2套机组可节约标准煤2.97g/(kW·h),且在任何运行工况,均可降低空冷、湿冷机组的热耗率,提高机组的热经济性;按年运行3 000h计,该项目2年即可收回投资。关键词：直接空冷机组;湿冷机组;冷端联合运行;机组背压;煤耗率;热耗率;凝汽器28|137|5更新时间：2025-09-28
- 摘要：基于立式泵组的结构及安装特点,分析了其在现场频繁发生结构共振故障的原因,推荐采用振型图法来识别结构共振源,并根据具体情况选择加支撑、调整结合面的接触面积和水平度、以及现场动平衡等处理措施,消除或缓解立式泵组的结构共振故障。将该方法应用于某2台凝结水泵的振动故障处理后,振动降至合格水平,表明该方法可为类似振动故障的处理提供参考。关键词：凝结水泵;立式泵组;固有频率;结构共振;振型图;振幅;支撑刚度;动平衡16|191|20更新时间：2025-09-28
- 摘要：由于核反应堆堆芯R棒棒位与冷却剂平均温度动态关系的非线特性,现有核电机组固定负荷控制系统的堆芯核功率难以快速跟踪机组负荷变化,对此,建立了表征R棒棒位与冷却剂平均温度动态特性关系的非参数模型组,基于动态矩阵预测控制算法设计了多模型控制器,并采用MATLAB/SIMULINK软件构建了冷却剂平均温度多模型动态矩阵预测控制系统,与核电站仿真模型连接构成仿真平台。利用该平台,在高功率运行状态下基于核电机组仿真模型数据,将多模型动态矩阵预测控制器与传统PI控制器进行了仿真对比。2 000s内冷却剂平均温度跟踪性能评价指标和仿真结果表明,在机组负荷升、降过程中多模型动态矩阵预测控制器作用下的冷却剂平均温度跟踪能力显著优于传统PI控制器。关键词：核电机组;核反应堆;堆芯;R棒棒位;冷却剂;平均温度;多模型;动态矩阵预测控制15|131|4更新时间：2025-09-28
- 摘要：由于光伏发电的波动性、间歇性,使得电网的总负荷具有时变性和随机性。对此,基于光伏电站的结构和有功功率控制原理,结合光伏逆变器运行特性,提出了有功功率优化分配策略,通过确定功率分配范围、有功功率增/减裕度等方法将设定功率分配至各光伏逆变器,并使其准确地跟踪设定值。仿真结果表明:该策略在光伏电站设定功率小于预测输出功率时,光伏电站的输出功率能够准确地跟踪设定值;当设定功率大于预测功率时,光伏电站则以最大功率跟踪方式输出有功功率。同时,该策略可避免光伏逆变器的频繁启停,平衡其运行时间,提高其使用寿命。关键词：光伏电站;有功功率;优化分配;控制;跟踪;光伏逆变器11|171|17更新时间：2025-09-28
- 摘要：准东五彩湾煤属于极易着火、极易燃尽,燃烧性能优异的煤种,但该煤种煤灰中钠与钙含量均较高,具有严重的结渣、沾污特性。对此,以准东五彩湾电厂2号机组为研究对象,采用数值模拟方法对前后墙对冲、旋流燃烧器锅炉掺烧准东煤的炉内温度场和煤粉颗粒流动等进行分析研究。结果表明,锅炉后墙燃烧器的外二次风旋流强度过大,引起后墙水冷壁附近烟气温度过高,炉内热气流作用引发D层燃烧器煤粉气流贴墙,导致后墙结渣严重,影响掺烧准东煤锅炉的安全与经济运行。建议在掺烧准东煤过程中,根据实际情况进行负荷扰动,或间歇性从底层A/B磨煤机掺入低钠煤,以减轻结渣。关键词：准东煤;乌东煤;掺烧;结渣;沾污;碱金属;温度场;二次风旋流强度28|327|25更新时间：2025-09-28
- 摘要：针对尿素水解产品气输送过程中存在的蒸汽回凝、氨基甲酸铵结晶析出等问题,分析了给料尿素溶液质量分数和水解反应器运行压力对产品气成分、蒸汽回凝温度和氨基甲酸铵结晶析出温度的影响。结果表明:蒸汽回凝温度和氨基甲酸铵结晶析出温度由给料尿素溶液质量分数和水解反应器运行压力决定;当运行压力0.7 MPa,给料溶液质量分数为50%时,产品气中水蒸气的回凝温度为133℃,氨基甲酸铵的结晶析出温度为85℃。并建议在设计伴热管道保温时,选用硬质或半硬质圆形保温材料,根据允许最大散热损失小于104 W/m2,计算保温层厚度。关键词：尿素水解;氨基甲酸铵;回凝温度;结晶析出;烟气脱硝;伴热保温27|213|5更新时间：2025-09-28
发电技术论坛
- 摘要：为适应煤炭市场形势和发展需要,对湛江电力有限公司(湛江电厂)4×300 MW机组配套的1 025t/h锅炉进行了改烧高挥发分烟煤和机炉协同增容升级改造。针对锅炉改烧烟煤后容易出现的炉膛结焦问题,通过数值模拟计算对炉膛结焦风险进行了评估,提出了制粉系统改造、更换燃烧器、增加锅炉受热面等锅炉整体改造方案,以及采用浓煤粉气流反切的水平浓淡燃烧器,增加内切圆直径,减小外切圆直径等防结焦措施。改造后,锅炉可以安全燃用干燥无灰基挥发分为40%以上的烟煤,锅炉结焦情况良好,锅炉最大连续出力为1 077t/h,锅炉效率提高到93.22%以上,锅炉汽温、汽压、蒸汽流量等指标均达到设计要求。但由于印尼煤和神混三煤的灰熔点较低,单一燃烧该煤种时炉内结焦严重,建议该煤种掺配比例不超过50%。关键词：锅炉;燃烧器;受热面;结焦;烟煤;掺烧;数值模拟;制粉系统37|145|3更新时间：2025-09-28
现场经验交流
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