泄漏孔径对特高压GIL管SF6泄漏影响的混合数值模拟

  目的  为了分析具有6 km跨度特高压GIL内SF₆泄漏气体的泄压过程及其扩散形态,提出了一种一、三维混合CFD计算方法。利用1D Flowmaster研究具有不同孔径的泄漏口对SF₆泄压过程的影响。利用3D Fluent分析SF₆在管廊内的扩散形态、浓度分布。  方法  为了验证混合数值方法的准确性,对比了1D Flowmaster和3D Fluent对同一管廊结构SF₆泄压过程的计算结果。  结果  仿真对比结果表明,Flowmaster模拟泄压过程具有计算速度快、精度高的特点。  结论  结合通风设计要求,获得基于泄漏孔径区间的轻度、中度、重度泄漏事故分类及对应扩散形态、浓度分布等重要数据,可为实际应用设计、事故处理提供指导。     

基于AspenPlus的兆瓦级燃料电池分布式发电系统建模及仿真分析

  目的  燃料电池分布式发电技术是适应未来能源低碳化、清洁化、高效化发展趋势的重要应用方向。国内燃料电池电站项目较少,缺乏实际项目经验积累。为了推进燃料电池分布式电站技术的应用,文章概述了国内外应用现状,总结了高温燃料电池的优势与不足,调研了国内燃料电池建设应用案例,并建立了固体氧化物燃料电池与熔融碳酸盐燃料电池发电系统流程。  方法  经过文献调研与实地调研,确定了两种适合建设大型电站的燃料电池分布式发电技术,并利用AspenPlus化工模拟软件建立燃料电池系统流程模型、电化学模型和能量分析模型,并开展系统的性能仿真分析。  结果  分析结果与实际运行结果相吻合,分析预测的系统性能趋势与已有研究相一致。  结论  该仿真方法可用于兆瓦级高温燃料电池分布式发电系统的研究,可为扩大燃料电池应用规模提供数据支持。     

基于MI时序处理的GA-BP脱硫制浆系统能耗建模

  [目的]  石灰石—石膏湿法脱硫是目前燃煤电厂应用最广泛、技术最为成熟的一种烟气脱硫技术,石灰石浆液制备作为其中一道高耗能工序,具有生产过程复杂,物耗与能耗间存在非线性关系等特点,缺乏合理有效的能耗模型。为建立能够对生产参数优化提供指导的可靠的制浆系统能耗模型。  [方法]  基于某600 MW电厂实际运行数据,选择生产过程中的可控制量作为输入,并基于互信息(Mutual Information)理论调整各输入变量间的时滞关系,采用结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)的改进BP神经网络建立了制浆系统的单位制浆能耗模型。  [结果]  试验结果表明:与未调整时序的GA-BP模型和标准BP算法的模型相比,经过时序调整的GA-BP模型的计算结果能够更为准确地接近制浆系统生产实际数据。  [结论]  所建立的模型可以应用到浆液制备过程的能耗优化研究中。     

海上风电场运行期尾流损失分析

  [目的]  为了充分认识海上风电场运行过程中的尾流效应,对风电场布局设计中的模拟计算结果进行验证,探索海上风电场的风机尾流损失变化规律。  [方法]  以华南地区某海上风电场为测试场址,选用PARK模型进行尾流模拟计算,对模型中的参数进行优化并进行实际发电量验证。  [结果]  结果表明:PARK模型用于海上风电场尾流模拟可以基本反映风机实际发电情况;在某风向上风机间距为7D情况下,主风向尾流损失在第2排后的分布规律呈现较为稳定的状态,约为首台风机的30%。  [结论]  PARK尾流模型能够较好的模拟近海风电场尾流损失和进行发电量计算,模型参数选择应根据项目实际情况进行敏感性测算。     

基于层次分析法的区域电能替代技术选择研究

  [目的]  电能替代是促进新能源消纳、提升能源利用效率、提高电能占终端能源消费比重等问题的有效解决措施,因此选择适合地区特点的电能替代技术并加以实施显得至关重要。  [方法]  通过研究电能替代技术,梳理各领域潜在的电能替代技术,提出了一种基于地区适用性、经济性和推广难度的评价体系,并应用改进的层次分析法(IAHP)确定各指标权重系数。  [结果]  针对南方某区域进行分析验证建立的模型,结果表明:模型分析结果与实际情况相符合,说明了本模型的正确性与合理性;其次,模型排除了人为干预因素以及提供了一个科学的方法论,能实际指导地区电能替代发展。  [结论]  通过实际算例分析,所建立的体系对电能替代技术实施具有一定的指导意义。     

海上风机支撑结构疲劳性能试验研究

  目的  针对海上风机支撑结构的疲劳问题,进行了外加强环过渡段结构疲劳性能的试验研究。  方法  采用简化的支撑结构1/5缩尺模型进行了静力与疲劳试验,获得了模型的热点应力和疲劳寿命;并根据DNV的海上风机规范,采用不同类型单元对试验模型进行了有限元分析和疲劳寿命估算,将规范方法的计算结果与试验进行了比较。  结果  结果表明:试验结果和规范方法之间的差异主要源于S-N曲线的选取。  结论  最后根据试验数据,在DNV规范的基础上给出两种改进的疲劳校核方案,可为实际应用提供指导。     

高环评标准下1 000 MW机组的设计优化研究及工程实践

  [目的]  新建火电燃煤机组工程选用污染物超低排放配置方案后,电厂初投资及运行费用明显增加,通过优化设计提高机组的运行经济性需进行详细技术研究,并给出推荐意见。  [方法]  采用理论与实践相结合的方法,选定某1 000 MW机组工程进行了应用实践研究。  [结果]  研究表明:现依托工程的应用效果显著,主要经济技术指标国内领先,文章推荐采用的优化设计成果及研究方法也相应得到了验证。  [结论]  相关研究成果可为后续的同类型项目建设提供重要参考和借鉴。     

燃煤电厂锅炉最低稳燃负荷估算方法

  目的  项目实施前需要预评价燃煤电厂灵活性运行的性能，其中包括锅炉最低稳燃负荷技术指标的预测。原有的经验和算法不能满足电厂灵活性评价需求，需结合目前设备能达到的性能指标，拟定新的锅炉最低稳燃负荷的半经验计算曲线。  方法  结合文献资料与工程经验，选取与稳燃指标关联性强的参数，采用统计和回归的方法，拟合出半经验计算曲线。  结果  以煤的挥发分V_daf、燃烧器总出力裕量系数φ作为自变量，并结合最小点火能量的统计分析值，可得到锅炉最低稳燃负荷的理论指标。  结论  新的计算曲线以工程资料可获得的已知参数作为输入，可相对精确地测算出不同条件下锅炉最低稳燃负荷的理论值，与实际运行试验数据吻合，可作为工程设计的工具。     

基于LS-SVM稀疏化算法的飞灰含碳量软测量方法

  [目的]  为了解决经典迭代剪切稀疏化算法在飞灰含碳量软测量模型应用中计算量过大问题,提出了一种基于样本分布特征的LS-SVM稀疏化算法。  [方法]  算法在计算样本特征空间距离基础上,融合密度和离散度构建全局代表性指标,并按此指标对原始样本集进行排序和剪切,完成稀疏化。为验证算法性能将提出的算法应用到某1 000 MW火电机组飞灰含碳量软测量模型,训练样本集取自机组现场试验数据。  [结果]  结果表明:本算法能在适当牺牲误差性能的情况下大大消减样本容量,显著降低飞灰含碳量LS-SVM软测量模型训练及在线预测计算量。  [结论]  所提LS-SVM稀疏化算法在保证误差值降低0.01%的情况下,将样本空间从90个缩小到30个,既减小了计算规模,又保证了计算精度。所提算法可在PLC等计算性能受限的工业控制器中实现飞灰含碳量在线软测量功能,并可推广至发电厂其他参数软测量系统。     

高均匀性稳态磁场发生装置的优化研究

  目的  为了考核电力与电子设备的抗磁场干扰能力,需要进行相应的磁场抗扰度测试,其中高均匀性稳态磁场发生装置是稳态测试装置的核心部件。  方法  以常规Helmholtz和Maxwell方形线圈为研究对象,通过数值计算进行参数优化,解析得出能够产生高性能磁场的线圈结构,并使用有限元法建立模型进行计算,验证了结果的正确性。  结果  通过数值分析得出线圈参数的一般通用计算公式,并对比两种线圈型式,选择尺寸和功耗较小的优化型Maxwell方形线圈作为最终结构。  结论  为高均匀性稳态磁场发生装置提供了详细的计算过程和设计参考,可以给电气行业的相应设备设计提供理论依据。     

基于能量枢纽的综合能源系统优化规划

  [目的]  提出了基于能量枢纽的综合能源系统优化规划模型用于解决综合能源系统长期规划问题。  [方法]  能量枢纽(Energy Hub)是分析综合能源系统的重要模型,代表各种不同能源形式之间的耦合关系,例如电力,天然气,供热系统等。  [结果]  此综合能源系统优化规划模型在考虑系统可靠性,能源效率,排放指标等多种决策因素的情况下解决了不同能源形式之间的最优规划问题。  [结论]  综合能源系统算例分析用于验证该模型用于优化规划综合能源系统的有效性,并表明基于能量枢纽的综合能源系统针对系统的长期规划具有更大的灵活性,是研究综合能源系统规划的重要方向。     

我国滨海核电厂海啸防护探讨

  [目的]  我国在建及在运核电厂多为滨海厂址，根据以往观测数据及分析，防洪设计多以风暴潮作为控制性条件，海啸相关研究成果较少，构筑物对海啸的防护方法方面缺少工程经验。福岛核事故后，海啸对核电厂安全的影响受到了核安全监管、核电从业者及公众的广泛关注，国内也开展了对在运核电厂海啸防护水平的复核。  [方法]  结合海啸的特点，针对我国滨海核电厂并以某一核电厂为例，通过海啸波物理模型试验研究工作，以此开展对核电厂海啸防护的复核工作。  [结果]  模型试验研究表明，在海啸波作用下，我国已建滨海核电厂厂坪标高的设置对于近地海啸防护裕度较为充裕。  [结论]  结合现有海域防洪措施，针对后续新建的滨海核电厂设计中需结合厂址条件进一步考虑对于马尼拉、琉球海沟可能产生地震海啸的防护，以增大安全裕度。     

严重事故下内陆核电水资源安全应对措施

  [目的]  文章旨在论证严重事故下内陆核电厂具有可靠的水资源安全应对措施。  [方法]  通过对比内陆核电放射性废液处理结果与国家相关标准,分析了严重事故工况下内陆核电的放射性废液的处理措施,同时提出了进一步提高安全性和可靠性的措施—加强备用电源、备用水源和增加废液存贮水池。  [结果]  结果证明:严重事故下,通过安全壳包容、核岛厂房滞留、水池暂存三道外层的放射性物质隔离措施,能够将放射性物质在厂内进行“存贮、封堵和处理”。  [结论]  CAP1000内陆核电具有完善的严重事故预防和事故缓解措施,能够从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性,有能力在严重事故下确保水资源安全。     

快堆核电蒸汽管道疏水系统的设计研究

  目的  快堆核电厂蒸汽参数有别于常规火电厂和压水堆核电厂,因此有必要对蒸汽管道的疏水系统设计进行研究。  方法  结合常规火电厂和压水堆核电厂的设计经验,对蒸汽管道的疏水系统从系统配置和控制策略等方面进行梳理和研究。  结果  基于上述分析的结果、并针对快堆蒸汽系统的特点,提出了适用于快堆核电厂疏水系统的优化设计方案。  结论  研究结果显示优化设计方案满足了快堆核电厂的设计要求,同时本研究结果也可为后续其他核电厂提供参考。     

长距离输水工程海生物防治方案研究

  [目的]  海生物在输水系统的附着和生长，会缩小输水管线的有效直径，减小输送海水的流量。为保证正常输水，需对海生物进行防治处理。  [方法]  以某核电厂为例，通过对取水口海生物的现场调查分析和动态模拟试验，来研究长距离输水海生物防治方案。  [结果]  试验结果得出，多点交替投加NaClO和非氧化性杀生剂，海生物防治效果良好。  [结论]  旨在为将来类似工程海生物防治提供可借鉴的方案。     

输电线路多旋翼无人机激光雷达点云数据自动分类技术研究及应用

  [目的]  旨在提高输电线路激光点云数据处理的效率和质量，为输电线路树障检测提供数据保障。  [方法]  基于自主研发的激光雷达无人机，提出了一种新的点云自动分类算法；基于该算法，研发了一款树障隐患分析软件，实现了一键式点云自动分类。  [结果]  研究表明:点云分类的正确率可达到95%以上，点云自动分类的效率可达60 km/h，且在杆塔与电力线、杆塔与植被相互交叉的复杂区域，也取得了较好的分类效果。  [结论]  本方法为树障隐患的分析提供了高效率、高质量、全自动、智能化的数据处理手段，有效地提高了地理空间三维信息数据的获取精度和处理效率。     

新形势下的沿海核电厂址选择

  [目的]  在内陆核电启动可能性较小的情况下,近期内我国核电建设仍将以沿海项目为主;由于岸线资源愈发紧缺,沿海核电厂址的选择难度不断加大,需要拓宽思路,科学选址。  [方法]  重点考虑沿海次区域,采用二次循环冷却的技术方案,结合地震地质、应急疏散、环境保护等条件,论证并做好核电厂址选择。  [结果]  粤西某核电工程的实际情况表明,新的思路和方法有助于优化选址、科学决策。  [结论]  对后续核电选址有较大的参考意义,对核电布局的科学性有重要的促进作用。     

氢储能用于核电调峰经济性研究

    目的   以光伏、风电为代表的可再生能源装机占比的提高和煤电比例的不断降低使得电网对于优质调节资源的需求不断增加,也给核电调峰带来新的压力。通过系统升级改善核电调峰能力,从而提高核燃料利用效率、系统安全性和经济性是亟待解决的重点问题。    方法   调研了氢能的制备、储运及利用现状,探究了适合用于核电调峰的氢储能技术路线,并以某核电站现有运行情况为例,分析了不同氢能利用技术路线的经济效益。    结果   利用富余核电制氢能够提高核电利用效率,并具有较好的经济效益应用潜力。    结论   随着技术的进步和设备成本的降低,利用富余核电开展氢气制备,不仅能够提高核电机组的利用效率获得更好的经济效益,还有助于氢能产业的发展。作为高能量密度的绿色能源,氢能在节能减排中起到极为重要的作用,将助力碳中和目标的实现。     

混凝土平屋顶光伏支架及基础优化设计与应用

  [目的]  由于分布式光伏发电项目平价上网的趋势愈加明显,对于光伏发电项目各方面的优化设计就显得越来越重要。  [方法]  结合山东某屋顶分布式光伏发电项目,对支架倾角、组件布置方式、支架基础选型等方面进行优化设计,并通过PKPM建模计算,着重对组件支架不同立柱间距时的材料用量和经济性进行对比分析。  [结果]  计算结果表明:选取混凝土支墩配重基础时,立柱间距2.4 m时的钢材用量比2.0 m、2.8 m、3.2 m时分别节约5.23%、27.5%、37.9%,总费用分别节约0.55%、27.5%、37.9%。  [结论]  研究表明:2.4 m立柱间距时用钢量、混凝土用量以及造价均达到最优。     

压水堆核电机组稳压器比例喷雾阀选型分析

[目的]稳压器比例喷雾阀是压水堆核电机组的关键阀门之一,是电站系统中唯一的核安全1级控制阀,掌握该阀门的技术特点对于工程实践和该阀门的自主化研发具有指导意义.[方法]基于国内压水堆核电机组所用的两种典型结构——气动V型球芯式比例喷雾阀和电磁驱动角式比例喷雾阀,从结构设计、工作原理及运行维护等方面进行对比分析.[结果]经...