数模实时混合仿真系统研究

本文介绍了利用两台数字计算机和一台模拟计算机共同构成的实时数模混合仿真和控制仿真系统,讨论了其实现原理和接口软件的流程结构,最后给出了一个仿真实例,表明系统使用方便,实时性好。     

采用极值搜索法的风电机组最大风能追踪控制

针对风电机组额定风速以下最大风能追踪控制问题,采用极值搜索的方法,通过对叠加风速扰动的叶尖速比和功率系数进行傅里叶变换,获得相位差信息,确定叶尖速比的变化方向。采用S形传输函数给出叶尖速比的变化量,降低了控制量的变化幅度,柔化了控制作用,进而控制转速跟踪最佳叶尖速比,使运行点向最佳运行点移动。通过对某6 kW风电机组在额定风速以下进行仿真研究发现,该方法不需要了解风电机组精确的参数和数学模型,能够控制风力机转速较好地跟踪风速变化,保持最佳叶尖速比和最大功率系数,减小功率动态跟踪误差,在实现最大风能捕获的同时,降低机组机械载荷。     

流化床炉内温度场的虚拟表示

介绍了以VC^ 6．0为平台，结合Intra3D技术，研究流化床锅炉燃烧温度场的三维动态可视化虚拟表示．在流化床锅炉燃烧温度场的动态全面仿真的基础上，运用计算机图形学的理论和方法，利用数字仿真的大量数据，借助粒子运动系统的规律，建立流化床虚拟火焰，并实现动态显示和基本的人机交互，该技术的研究，可拓展热力系统性能研究的思路，弥补试验或中试研究投资大和周期长的不足，开拓出新型热力系统的虚拟再现研究手段。     

催化剂对天然焦–蒸汽气化特性的影响

在小型流化床实验台上研究催化剂对天然焦–蒸汽气化特性的影响,考察了Ni、Fe、K、Ca基及其混合基催化剂对气化性能的影响。实验结果表明,添加催化剂能有效改善气化特性;单组分催化剂中,Ni基催化剂催化效果较好;复合型催化剂催化效果强于单组分催化剂。干混法添加天然焦质量4%的混合催化剂,其Fe基、Ni基、Cu基金属含量比分别为35%、55%、10%、与无催化剂相比,可将气化反应碳转化率从原来的34.6%提高到56.4%,提高1.63倍,产气量提高1.75倍,小时产气热值提高近2倍。     

化学链干重整联合制氢热力学分析及实验

提出了一种化学链甲烷干重整联合制氢工艺。该工艺由还原反应器、干重整反应器、蒸汽反应器和空气反应器组成,在实现制氢的同时获得可变H_2/CO比的合成气。借助ASPEN plus软件和小型流化床实验台,在等温条件下,温度900℃,采用Fe_2O_3/Al_2O_3载氧体,对该工艺进行热力学分析和实验验证。结果显示,当铁氧化物被还原至FeO/Fe时,干重整反应器内甲烷转化率可以达到98%,CO产率可以达到94%。干重整反应器中同时发生甲烷干重整和部分氧化反应,载氧体内部晶格氧可以有效降低积炭并提高合成气H_2/CO比。积炭发生于晶格氧消耗殆尽时。积炭进入蒸汽反应器,发生气化反应,降低氢气纯度。     

基于Fe_3O_4的化学链制氢动力学特性

针对Fe3O4化学链制氢和CO2分离过程,研究了Fe3O4在CO气氛下还原以及铁在水蒸气下氧化的动力学特性.用Coats-Redfen单升温速率积分法、Ozawa组合升温速率法和lnln恒温分析法对反应机理进行了探讨,并计算了动力学参数.热重数据计算结果表明:在CO和N2体积分数分别为5%和95%时,还原反应属于一级反应,750～900,℃时反应活化能为112,kJ/mol;在CO、CO2和N2体积分数分别为42.9%、14.3%和42.8%时,还原反应可用Jander扩散模型描述,750,～950,℃时反应活化能为49.828,kJ/mol;经Ozawa法验证,加入CO2后的还原反应活化能明显降低.铁与水蒸气的氧化反应接近二维核生长模型,反应活化能较低,为29.633,kJ/mol,且随着温度升高,反应速率常数增大.     

化学链干重整联合制氢热力学分析及实验

提出了一种化学链甲烷干重整联合制氢工艺。该工艺由还原反应器、干重整反应器、蒸汽反应器和空气反应器组成，在实现制氢的同时获得可变H₂/CO比的合成气。借助ASPEN plus软件和小型流化床实验台，在等温条件下，温度900℃，采用Fe₂O₃/Al₂O₃载氧体，对该工艺进行热力学分析和实验验证。结果显示，当铁氧化物被还原至FeO/Fe时，干重整反应器内甲烷转化率可以达到98%，CO产率可以达到94%。干重整反应器中同时发生甲烷干重整和部分氧化反应，载氧体内部晶格氧可以有效降低积炭并提高合成气H₂/CO比。积炭发生于晶格氧消耗殆尽时。积炭进入蒸汽反应器，发生气化反应，降低氢气纯度。     

基于合成气分流的双联流化床气化性能评价

针对双联流化床的热量调控,设计了一种将合成气部分分流至燃烧反应器实现热量平衡的双床气化系统,利用AspenPlus软件搭建了合成气分流系统模型,对比传统双联流化床系统,评估两种系统在气体组分、合成气热值、有效气体产率以及系统效率方面的差异,研究了气化温度(T)以及水蒸气和生物质质量比r(r=mS/mB)对两种系统热力学性能的影响．研究结果表明：合成气分流至燃烧反应器可以提高合成气热值,而有效气体产率、系统热效率和烟用效率低于传统双联流化床系统;随着气化温度、r的增加,两种系统的气体组分、有效气体产率以及合成气热值的变化趋势相同;两种系统的热效率和烟用效率均随着气化温度、r的增加而减少,系统最高热效率可达74.1%,最高烟用效率可达54.4%.     

联合循环机组余热锅炉效率敏感性分析

本文基于余热锅炉受热面传热机理,结合联合循环机组实际运行数据,通过支持向量回归建立余热锅炉效率敏感性分析模型,分析各受热面传热效能变化、环境温度和机组负荷对余热锅炉效率的影响规律。结果表明:余热锅炉效率敏感性分析模型在测试集上均方根误差为1.38×10^-3,与通过厂家热平衡图计算的余热锅炉效率吻合良好,预测精度较高;余热锅炉效率随环境温度降低,随燃气轮机排烟流量升高,随受热面传热效能退化而降低,各受热面中高压锅炉系统蒸发器和过热器性能变化对余热锅炉效率影响较大,高压蒸发器和过热器受热面传热效能每退化1.0%,余热锅炉效率分别下降约0.4%和0.2%。该研究结果可为余热锅炉故障诊断及检修维护提供一定的理论支持。     

电厂电气系统通用仿真软件的开发

介绍了一种基于Visual C 6．0为开发平台的电气系统通用仿真软件,该仿真软件较为详尽地模拟了发电厂电气部分的主要设备,能正确反映电气系统的各种工况的运行和操作,并且具有程序通用性强、易于管理和维护的特点。