发电设备

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研究与分析

HCl在乙醇改性的钙基吸附剂表面吸附的动力学研究

左帅, 畅巨东, 刘猛

2025, 39(2): 71-78. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.001

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采用乙醇水合改性CaO作为吸附剂,在固定床实验装置上研究不同改性参数对脱氯效果的影响,并且对HCl吸附实验的结果进行动力学分析。运用5种表观动力学模型对实验数据进行非线性拟合。研究结果显示:5种模型的拟合效果优劣顺序为Bangham模型、准二级模型、Elovich模型、准一级模型、颗粒内扩散模型。在HCl吸附过程中,传质扩散始终具有显著影响,为关键控制步骤。在反应初期,表面活性位点未被占据、内部孔道未堵塞时,外部传质过程为主导控制步骤;在反应中期,由于生成产物层堵塞原有发达孔隙结构,颗粒内扩散阻力成为主导HCl吸附的因素。同时,表面化学反应在HCl吸附过程中始终发挥主导作用。

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研究与分析

锅炉烟道调节挡板2种叶片调节性能和力学性能的研究

刘鹏, 任凌申, 闫晓, 陈林清, 陈健陵

2025, 39(2): 79-84. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.002

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以实际工程中常用的2种叶片形式调节挡板为例,采用有限元软件进行三维建模分析。通过流场分析,对比2种挡板的阻力特性和调节性能;通过力学分析,对比2种挡板的应力和形变。结果表明:平板型叶片挡板比流线型叶片挡板的调节性能更好,流线型叶片挡板比平板型叶片挡板的力学性能更好。

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研究与分析

大型电站锅炉钢结构基本周期探讨

张永倩, 张文元, 刘树新, 孙洪鹏

2025, 39(2): 85-89,125. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.003

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根据美国规范ASCE/SEI 7-22对结构基本周期的要求,分别采用传统的近似公式和基于STAAD.Pro软件的结构分析方法计算锅炉钢结构基本周期,并且对比了多个机组的锅炉钢结构基本周期。结果表明:针对悬吊式锅炉钢结构,采用近似公式法计算得到的基本周期偏短,采用STAAD.Pro软件计算得到的基本周期比采用近似公式得到的基本周期长;对于采用中心支撑框架体系、高度为70~100 m、容量为300~1 000 MW等级的机组,其锅炉钢结构基本周期在2 s左右,与采用1.4倍近似公式的计算结果相近;在初步设计阶段,可以采用1.4倍近似公式计算基本周期来进行大型电站锅炉钢结构的抗震设计,该方法不仅能够确保结构设计的安全性和合理性,还具有良好的经济效益。

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研究与分析

火电机组热控单点信号可靠性分析

张力今

2025, 39(2): 90-94. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.004

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以某火电机组热控可靠性排查工作为例,对单点信号在机组主、辅机保护及联锁中的可靠性进行分析,辨识其可能存在导致设备误动与拒动的风险,提出相应的完善措施。采用案例分析法,以主燃料跳闸(MFT)信号、空气预热器全停MFT信号等为例对单点信号在保护、联锁、启停允许等条件中的作用进行分析。发现单点信号不仅在主机保护中存在拒动或误动的问题,在重要辅机保护及联锁中也存在类似问题,会对机组安全运行造成严重影响。针对发现的问题,提出增加冗余同类型单点信号构成冗余逻辑、增加不同类型单点信号构成冗余逻辑、取消或改变单点信号对启动允许的限制等建议以提高单点信号逻辑可靠性。

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新能源

一种光伏并网的强鲁棒性三相逆变器控制策略分析

黎艳

2025, 39(2): 95-104. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.005

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并网逆变器是直流(DC)与交流(AC)转换的核心,其性能优劣直接关系光伏并网的工作效率和电力系统的电能质量。但是,在逆变器长期服役过程,直流电压波动、电网扰动等不稳定因素对逆变器的控制策略提出了更高要求。系统分析了三相逆变器的电压电流闭环控制机理及其等效模型,并且结合比例-积分-微分(PID)控制器和前馈控制思想提出了强鲁棒性闭环控制策略。同时,基于等效模型和功率消耗情况,完善了滤波电路中电感和电容的设计。最后,利用MATLAB Simulink软件搭建了完整的仿真电路模型,对闭环控制电路的工作性能和滤波器滤波效果进行了综合分析。结果表明:该控制策略的去扰动时间不超过0.02 s,并且输出电压与电流的同步性良好;逆变器输出电压和电流的谐波畸变率不超过1%,并且三相电压与电流的电能质量均表现良好。

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设计与制造

湿式电除尘器的有限元设计

何炜

2025, 39(2): 105-110. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.006

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湿式电除尘器(WESP)的框架结构外部设有板筋结构以形成烟气通道。在采用有限元软件进行分析时,设置板筋结构后能够充分考虑板对整体结构刚度的贡献,从而实现更合理的设计优化。然而,常见的有限元软件不提供板的相关规范校核,因此需要进一步验证计算结果的可靠性。通过对比理论静力计算和有限元软件计算结果,探讨WESP结构的设计方法。结果表明:对组合截面进行合理假设后,静力计算结果与有限元计算结果吻合,这为有限元设计应用提供了有效的补充和验证。

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设计与制造

基于STAAD.Pro与Tekla软件的基础负荷表智能化生成应用研究

王静, 林毅, 陈健陵, 代睿, 徐娜, 曾涛

2025, 39(2): 111-114,125. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.007

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随着锅炉容量的增加,所需立柱的数量增多,导致基础负荷表中的数据量增加,从而对工作效率提出了更高的要求。通过提取STAAD.Pro软件中钢结构模型后处理生成的Anl文件中的节点支座反力信息,结合Tekla软件模型的相关数据,并且设置用户界面(UI)相关参数,设计了一种能够高效且高质量地生成指定形式基础负荷表的智能化程序。结果表明:该程序实现了STAAD.Pro和Tekla软件之间数据的智能化转换,显著提高了锅炉钢结构设计中基础负荷设计的效率和准确性。

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材料技术

核电站主泵冷却系统法兰螺栓断裂失效分析

扶靓虔, 唐彬, 徐祺, 赵宇翔, 陈乐, 陈高詹

2025, 39(2): 115-119. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.008

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在某核电站的大修例行检查中,发现主泵冷却系统的外热屏与内套的法兰螺栓在运行过程中发生了断裂,对断裂的法兰螺栓进行了宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验和能谱分析,结合主泵法兰螺栓的运行环境,对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓的失效模式为低周疲劳断裂;在正常运行时,温度循环变化和机械约束形成了螺栓产生疲劳断裂失效的2个必要条件。为确保核电站主泵冷却系统运行可靠,建议将螺栓的检查周期由5 a缩短至2~3 a。

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测量技术

一种汽轮机洼窝多点数据测量装置研制与应用

董光明, 俞地忠

2025, 39(2): 120-125. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.009

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汽轮机高中压缸在经过长时间运行后,缸体变形导致隔板与洼窝中心出现滑动间隙,设计了一种能够在满载合缸的情况下测量汽缸和隔板洼窝中心数据的多点数据测量装置,并且通过现场试验验证装置的测量效果。实际应用结果表明:该装置可以使主轴精确地按照理想角度位置静止,并且通过激光检测头精准测量间隙数据,与基准值相比,平均偏差在0.01 mm以内。该装置有效缩短了测量时间,提升了调整一次到位的准确性和成功率,提高了机组的安全性和经济性。

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运行与改造

火电机组深度调峰下动叶可调轴流式引风机振动故障分析及处理

宋铜铜, 胡伟, 宋亚军, 张巍, 郝向中, 刘双白

2025, 39(2): 126-131. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.010

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火电机组锅炉引风机在深度调峰时的低负荷工况下流量及系统阻力与风机特性不匹配,风机振动对外界扰动及自身状态变化的敏感度较高。针对某动叶可调轴流式引风机在低负荷工况下的振动超限问题,根据其振动特征与振动处理的反馈效果,经故障排查后判断引风机叶轮上存在不平衡量导致工频振动大,支撑刚度不足及不对称导致2倍频振动大、风机振动随工况变化出现波动。通过现场动平衡降低不平衡量、加焊肋板和重新浇筑二次灌浆增加支撑刚度,最终将引风机各动叶开度下的振动控制在合理水平。

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运行与改造

超超临界机组高温再热管道布置优化

王子杰, 张健, 李凯

2025, 39(2): 132-135. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.011

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利用AFT软件进行系统建模,研究了超超临界机组再热蒸汽管道采用传统双管制方案时锅炉左右两侧集箱出口管道的温度变化,以及对汽轮机两侧进口管道蒸汽的温度、压力参数的影响,并且提供了优化双管制方案。研究结果表明:传统双管制方案无法实现蒸汽温度偏差控制,采用混温设计的优化双管制方案可较好地控制汽轮机两侧的蒸汽温度偏差,有助于汽轮机的安全可靠运行。

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运行与改造

配备Vorecon的同轴驱动给水泵汽轮机振动分析及处理

张泽, 周斌, 董伟, 张鹏, 吕蒙, 王涛, 杨宇星

2025, 39(2): 136-140. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.02.012

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针对某配备Vorecon传动设备的同轴驱动给水泵汽轮机在调试过程中的振动异常现象,对轴承振动情况、冲转过程参数、动静碰摩故障机理和Vorecon润滑油压力等进行分析。通过计算和分析,发现振动异常是由多种因素共同作用的结果,包括轴系载荷较小、动静碰摩、油膜失稳等。针对这些问题,采取了一系列解决措施,包括提高轴封温度、延长暖机磨合时间、降低润滑油压力、缩短同轴给水泵并入运行时间等。结果表明:相比于机组首次冲转,1、2、3号轴承和Vorecon输入轴的振幅由164.08、283.92、217.48、110 μm分别降至19.90、24.47、22.15、47 μm,振动异常现象消除;在空负荷、低负荷和满负荷的运行过程中,各轴承的振动数据均表现正常。

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