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  • 数字化与智能化
    马艳, 张梦琰
    发电设备. 2025, 39(5): 337-341. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.010
    立足电力设计行业业务应用场景,深入剖析行业数字化、智能化升级路径。首先,阐述人工智能(AI)领导体系的重要性及组建方案;其次,基于企业特点打造覆盖行政办公、业务管理、设计生产以及客户服务等方面的AI多应用场景。通过AI应用,企业可以全面提升设计质量与工作效率。在技术实施层面,分析了当前主流大模型模式的原理、特点及典型应用,给出了电力设计企业的选择及实施原则。系统化的AI技术应用框架有助于提升企业设计质量与效率,对传统电力设计行业的数字化转型升级具有借鉴意义。
  • 发电设备优化
    刘振刚, 王志勇, 王建, 张华军, 王昊
    发电设备. 2025, 39(5): 322-325. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.007
    某350 MW汽轮机组自大修后,汽轮机轴系两端出现振动异常。通过频谱分析振动机理,并结合试验调整数据,发现高中压转子在汽流扰动力和不平衡离心力的共同作用下产生不稳定振动,通过精细动平衡调整降低振动值。励磁机转子因末端轴承刚度不足,在不平衡激振力影响下发生振动阶跃。通过增加末端轴承载荷、降低不平衡激振力的措施,有效解决励磁机转子的不稳定振动问题。
  • 发电设备优化
    孔佑顺, 陈凯亮, 徐宏业, 许继东, 王其
    发电设备. 2025, 39(5): 326-331. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.008
    随着大型汽轮发电机组朝着更大容量方向发展,润滑油系统作为关键辅助系统,其可靠性面临新的挑战。系统分析润滑油系统调试过程中的常见问题,包括油压低、油泵联锁延迟、压力信号滞后和系统振动异常等;针对这些问题,通过优化直流油泵起动方式、完善高位补油系统、改进压力测量系统、应用智能振动控制等措施进行系统改进。某530 MW机组的实际应用效果表明,改进后的系统最低油压提高132%,动态响应时间缩短40%,压力波动幅值降低37.5%。
  • 新能源技术
    廖国权, 贺强, 李皎, 赵海, 卢利健, 吕瑞明
    发电设备. 2025, 39(5): 347-350. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.012
    为系统解决老旧风电机组变流器超温问题,以某运行10 a以上的1.5 MW风电机组为例,根据该类型风电机组变流系统现有主要缺陷、故障,结合冷却散热方式,提出冷却系统改造方案。通过对比分析改造前后机组实测数据,证实改造措施能够有效降低变频器的运行温度,大幅减少故障发生频率,显著提高风电机组运行的可靠性。实践证明,改造中应用的两相流散热技术成熟、可靠,经济性良好。
  • 发电系统分析
    刘洁琼, 王晓玲
    发电设备. 2025, 39(6): 384-390. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.006
    在“双碳”背景下,快速启停和深度调峰是新型电力系统对煤电机组灵活性提出的新要求。在深度调峰工况下,机组负荷的快速变化使得水汽流量与蒸汽参数大幅波动,水汽品质控制难度大幅增加,热力设备承受更大的应力腐蚀疲劳风险,威胁机组安全稳定运行。系统剖析了深度调峰过程对水汽参数与品质控制、热力设备腐蚀与结垢方面的影响,分析了问题成因。总结出6大问题,包括给水控制不佳与蒸汽携带增加、炉内受热面腐蚀结垢与水动力失稳、蒸汽温度异常波动、汽轮机末级叶片水蚀加剧、凝结水和给水溶氧超标、加药系统调节滞后。提出多维度风险防范措施,为煤电企业深度调峰下的水汽系统优化控制提供理论指导与实践参考。
  • 前沿综述与研究
    张泽, 周斌, 董伟, 张鹏, 王涛, 吕蒙, 杨宇星
    发电设备. 2025, 39(6): 362-366,341. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.003
    随着火电机组向着高参数、大容量方向发展,汽轮发电机组运行中需要监测的数据日益增多,目前广泛应用的专家诊断系统已严重影响故障判别精度。为此,基于深度学习技术,提出一种新的汽轮机故障诊断方法。首先,利用自编码网络对原始信号进行重构输出;其次,利用卷积神经网络(CNN),通过卷积和池化操作减少全连接层的输入参数数量,同时提取数据特征,并将它们组合成更深层次、更高维度的数据;最后,通过全连接层进行输出预测分类。工程应用结果表明:该方法能够在多种工况下自适应提取汽轮机系统不同故障位置、不同故障类型的特征,并准确识别设备健康状况,其判别精度显著高于目前广泛应用的专家诊断系统。
  • 前沿综述与研究
    沈鹏, 柏沁, 郭连恒, 王博功, 付强
    发电设备. 2025, 39(6): 355-361. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.002
    针对高海拔条件下定子线棒及绕组存在的起始放电场强偏低、易出现电晕的问题,开展了定子线棒及绕组防晕性能研究工作。首先,分析不同海拔对定子线棒端部起始放电场强的影响;其次,介绍防晕材料的关键参数取值范围、防晕结构优化设计的基本要求、定子线棒导线角部场强分布以及导线槽部等电位层处理技术;最后,介绍定子绕组端部防电晕技术,并分析定子绕组端部对地距离对端部放电的影响。研究结果表明:单根定子线棒防晕技术和定子绕组防晕技术为提高高海拔冲击式机组定子线棒及绕组的防晕性能奠定了良好的基础。
  • 发电系统分析
    陈家伦, 卞韶帅, 黄新, 蒋欢春
    发电设备. 2025, 39(6): 375-383,402. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.005
    为实现热电机组耦合电锅炉运行模式下的调峰经济性评价及调峰决策指导,建立机组调峰决策模型。通过数据挖掘技术和反向传播(BP)神经网络等大数据工具,构建热电机组能耗指标预测模型,实现机组收益模型各项成本、收入指标的精准计算。同时,提出一种火电机组调峰经济性评价方法,综合考虑调峰、抽汽采暖、电锅炉等耦合运行方式,通过实时计算全负荷段收益,为基于经营收益最优的调峰决策提供指导。结果表明:当热负荷高于临界值时,机组优先开启电锅炉的运行方式更具经济性。机组的临界热负荷由标准煤单价和热价的比值决定,在供热期间,为使电锅炉收益最大,应控制机组运行不超临界热负荷。机组临界调峰补偿修正系数,主要受热负荷和非调峰分摊电价的影响,参考该系数指导热电机组调峰决策,可实现机组经营收益最大化。
  • 发电设备优化
    周祎力, 陆逢莳, 陈东伟, 泮浩翔
    发电设备. 2025, 39(6): 391-395. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.007
    针对利港电厂600 MW超临界直流锅炉参与20%额定负荷深度调峰时的水动力失稳与燃烧扰动问题,基于实际锅炉结构与运行参数,建立水冷壁水动力计算模型与燃烧系统耦合仿真平台。通过数值模拟与现场试验相结合,量化分析低负荷下质量流速分布特性、壁温偏差及脉动风险,提出了基于磨煤机组合优化的动态调控策略。结果表明:采用中上层磨煤机组合(B+C+D)配合分级配风策略,可使水冷壁质量流速偏差降至18.7%。研究结果为超临界机组深度调峰提供了理论依据。
  • 发电系统分析
    李洲, 游筱辉, 徐舒涵, 戴晓业, 史琳
    发电设备. 2025, 39(6): 367-374. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.004
    建立准确、高效的火电厂源侧的综合能源系统模型,有助于优化系统管理过程,提高运行的安全性和经济性,是火电厂规划改造的重要参考。提出一种基于前馈神经网络的火电厂源侧综合能源系统数字孪生运维模型,该系统以火电机组为核心,在输入端耦合生物质气化、垃圾气化、干化污泥3种可再生能源,在输出端供应冷、热、汽、电4种能源产品;利用物理模型给出的计算数据对前馈神经网络展开训练,计算其最优超参数,进而构建相应的神经网络模型,最终形成数字孪生模型。通过与物理模型对比验证,证实该数字孪生模型计算准确度良好、计算效率较高,能够在毫秒级时间尺度完成预测。
  • 发电设备优化
    李兵
    发电设备. 2025, 39(6): 403-407. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.009
    CAP1000机组是我国自主研发的先进压水堆核电技术代表,其汽轮机超速保护系统是保障机组安全运行的核心。为探索更优方案,对比“机械+电超速”传统方案与“双电超速”创新方案,结合案例从技术合规性、安全冗余度、运维效率及经济性展开分析。结果表明:将机械超速保护升级为独立电超速保护,符合核电行业技术趋势与相关标准要求,并且能提升保护响应速度、简化运维,兼具安全性与经济效益。研究结果可为CAP1000机组相关设计、改造提供参考。
  • 发电设备优化
    魏波, 赵维栋, 于洋, 都晓鸣
    发电设备. 2025, 39(6): 408-411. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.010
    为了增强工业汽轮机在热电领域的竞争优势,采用提升汽轮机轮室压力的方式,可有效提高整机内效率。然而,轮室压力的增加对高压内缸的强度和低周疲劳寿命提出更高的要求,为此采用有限元方法和低周疲劳寿命理论,对高压内缸强度和低周疲劳寿命进行分析。研究结果表明:在内缸结构连接处和形状突变处容易产生应力集中,导致疲劳损坏。该研究结果可为工业汽轮机内缸的设计与优化提供理论依据。
  • 发电设备优化
    周祎力, 徐海宾, 严琪, 陈恒
    发电设备. 2025, 39(5): 332-336. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.009
    为进一步提升火力发电厂的调峰能力并降低燃料成本,实现多煤种分仓存储和灵活调配,以某650 MW超超临界燃煤机组为研究对象,开展了适用于高参数燃煤机组快速变负荷的原煤仓高低热值煤种快速切换技术研究。同时,结合案例机组生产运行实际,对比分析了分隔板、虾米仓外仓、导管分仓、平行绞龙分仓等方案,并且利用仿真模拟软件辅助方案设计。结果表明:选用导管分仓方案可以实现给煤机高低热值煤种的快速切换,满足系统的高效经济运行要求。
  • 前沿综述与研究
    程嘉其, 王俊洋, 李韩亮, 周康伟
    发电设备. 2026, 40(1): 19-25. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.003
    针对特殊工况下(如凝结水系统事故状态或者凝结水节流配合机组一次调频)除氧器液位降低的现象,盲目地快速补充凝结水易导致除氧器压力快速下降,进而造成给水泵入口汽蚀余量不足的问题。通过简化除氧器暂态质量-能量平衡计算模型,得出防止给水泵汽蚀余量不足所允许的最大凝结水流量保守值的计算公式。使用设计参数的计算结果符合除氧器仿真建模、除氧器暂态计算的参数变化规律。依此提出通过限制凝结水流量来防止给水泵汽蚀余量不足的除氧器水位控制方法,经实验验证该方法能保证给水泵汽蚀余量始终满足要求。
  • 前沿综述与研究
    冯一帆, 倪淞, 陈斌, 李明, 刘一鸣, 倪利强, 董瑀非, 温小豪
    发电设备. 2025, 39(6): 351-354,361. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.001
    为了优化热电厂锅炉风机的控制效果、提升燃烧效率和能效水平,开发适用于锅炉风机的频率预测模型。分别采用风机性能法和锅炉工况法构建预测模型,并基于实际数据对2种模型进行验证。结果表明:相较于风机性能法,锅炉工况法在风机频率预测方面的准确性更高,一次风机和二次风机频率预测的相对误差分别降至0.03%和0.39%。因此,采用锅炉工况法建立的预测模型可为热电厂运行人员提供更可靠的风机频率预测结果,有助于实现锅炉风机运行的优化控制,降低风机能耗,提高热电厂整体生产效益。
  • 储能技术
    冯帅, 张磊, 和法利, 王金梁, 宋士雄, 冯研, 罗雯华, 岳腾奥
    发电设备. 2026, 40(1): 70-74. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.012
    为消纳绿电、推进低碳工业园区的建设,提出基于熔盐储能技术的“绿电-储能-供热”系统集成方案。通过构建熔盐储能系统,有效提升可再生能源消纳能力,同时降低工业园区的碳排放量。研究针对某工业园区使用热电厂供蒸汽的现状,优化设计电加热熔盐储能系统,通过分析设备选型及系统运行,评估使用熔盐储能系统的经济性。结果表明:该方案预计可使园区年供热成本降低22%,年减碳排放量约3 241 t。熔盐储能系统为工业园区构建低碳能源系统提供可复制的解决方案,对推进工业领域能源结构调整具有重要实践价值。
  • 发电设备优化
    曹炯明, 唐璐, 李长宁
    发电设备. 2026, 40(1): 46-50. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.008
    某电厂4号超超临界机组煤粉管道在长期运行中频繁出现支吊架失载、横担变形及煤粉泄漏等问题,严重影响机组安全。通过现场支吊架冷热态检查、波纹管补偿器解体分析及CAESAR Ⅱ软件应力模拟计算,研究了煤粉管道异常膨胀的成因。结果表明:磨煤机出口管道维氏补偿器安装不当及振动导致吊架失载;燃烧器入口波纹管补偿器因煤粉堵塞及硅酸铝纤维硬化失效,无法补偿锅炉热膨胀,使横担刚性吊架过载变形。通过修复补偿器内腔堵塞、优化预拉量及调整吊架受力,成功解决了煤粉管道异常问题及吊架过载和完全失载问题,可为燃煤锅炉煤粉管道和支吊架设计、安装及维护提供参考。
  • 新能源技术
    孙长建, 张萌, 冉恒源, 王卉
    发电设备. 2025, 39(6): 418-424. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.012
    通过实验探究传统燃烧下H2O对改性稻草焦脱汞性能的影响。实验以江苏地区稻草为原料,制备稻草焦颗粒,并采用NH4Cl联合HNO3的化学浸渍法进行改性。利用固定床实验平台模拟燃煤电厂的烟气环境,并通过该装置对改性稻草焦的脱汞性能进行测试。结果表明:在传统燃烧(由N2和6% O2组成)气氛下,H2O的加入对改性稻草焦的脱汞效果产生抑制作用,进一步分析发现,H2O浓度的增加导致汞吸附量逐渐减少,且在含H2O气氛下,焦样表面的汞吸附形态主要为Hg0和HgO,未改变主要吸附形态,但H2O会解离出具有氧化性的OH、削弱Hg0的竞争吸附以及提供额外电子还原Hg2+,过高的H2O浓度会加剧对Hg0和CO2的隔离,导致不稳定氧化产物如HgCl2的分解,从而抑制吸附剂整体的脱汞效果。
  • 发电设备优化
    王飞, 周广云, 汪涵桥, 张立代, 张全德
    发电设备. 2026, 40(1): 41-45. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.007
    为了确保发电机组的安全运行,对某燃气电厂2台余热锅炉的典型腐蚀问题进行了详细分析。具体涉及的腐蚀类型包括低温腐蚀、冲刷腐蚀、保温层下腐蚀、均匀溶氧腐蚀、大气氧腐蚀和应力腐蚀等。结果表明,腐蚀发生的主要原因包括低压再循环系统未投入运行、保温层外护不严密、阀门内漏、管道内有杂质、弯头曲率半径小、停炉后设备受潮、保温层渗入雨水和管材具备应力腐蚀敏感性。为此,提出了可行的腐蚀防治措施,以确保设备在寿命周期内的安全稳定运行。
  • 发电设备优化
    周祎力, 方鑫, 钱宇峰, 崇培安, 泮浩翔
    发电设备. 2026, 40(1): 51-57. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.009
    为应对深度调峰时高压加热器疏水不畅的问题,以某650 MW机组为研究对象,结合其深度调峰时高压加热器的运行特性,提出基于增压泵的高压加热器疏水优化系统。该系统在原有正常疏水管路上增设疏水旁路,利用增压泵克服高压加热器和除氧器间的水位压差,通过阀组配合实现低负荷时疏水管路的自动切换,从而满足深度调峰时高压加热器疏水正常运行的要求。
  • 数字化与智能化
    李炜, 侯伟珍, 高源, 何明洲, 孙嘉明, 何成兵
    发电设备. 2026, 40(1): 58-62. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.010
    开展了1 000 MW级火力发电机组数字电液控制系统(DEH)一次调频理论建模与仿真分析。首先,建立了考虑非线性因素的电液伺服系统模型;其次,提出了误差不随机组负荷工作点变化而变化的变参数汽轮机模型。建立了考虑非线性因素和负荷变化影响的DEH优化模型,该模型更加符合深度调峰机组的实际运行特性,能够在大范围的深度调峰负荷区间内保持较好的精确性和一致性。针对某1 000 MW级机组建立其Simulink仿真模型,分析深度调峰工况下机组的一次调频性能,并与机组实际试验数据进行比较,结果验证了所建立的一次调频模型的准确性。
  • 前沿综述与研究
    薛兆奥, 杨石春
    发电设备. 2026, 40(1): 13-18. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.002
    随着汽轮机技术的快速发展,不断出现各种新型汽轮发电机组,传统的框架式基础被不断优化为不规则结构的复杂基础。对这种多质点、多自由度不规则空间结构很难建立简明、合理的力学模型并进行正确的动力学分析。以9F级燃气发电机组为实例,根据基础底板、柱墩、框架等构件在水平径向、轴向与竖向扰力作用下的振动响应特性,运用结构动力学原理建立4个单质点、单自由度的基本振型,进行简捷的动力学分析与振动验算,并以现场实测数据对理论计算值进行验证,研究结果证明了该大型动力机器复杂基础的动力学分析与振动计算方法是合理可行的,具有一定的参考价值。
  • 发电设备优化
    马建新
    发电设备. 2026, 40(1): 36-40. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.006
    某电厂2×600 MW机组采用双塔串联脱硫技术,运行期间塔内氧化风管频繁断裂,导致吸收塔浆液品质变差、出现脱膏困难等问题。经过现场检查与分析,发现氧化风管强度不足及固定方式不当是导致风管断裂的主要因素。基于对塔内腐蚀环境的深入分析,对比3种脱硫常用的不锈钢在性能和价格方面的情况,建议将氧化风管材料更换为高强度、耐腐蚀性能卓越的2205双相不锈钢,以满足性能要求并实现较高的性价比。增加风管壁厚并优化其固定方式,能够有效降低应力集中,防止风管变形。改造实施后,取得了显著成效,为同类型改造提供了宝贵的借鉴经验。
  • 前沿综述与研究
    陈罗, 刘凤霞
    发电设备. 2026, 40(1): 26-30. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.004
    核电厂全寿期老化管理是“华龙一号”核电机组的关键任务。为对“华龙一号”核电机组进行有效的老化问题管理,需要对混凝土、电缆进行材料老化留样。通过分析混凝土、电缆材料失效机理,结合核电厂实际运行工况,筛选出反应堆压力容器堆坑部位及安全壳外穹顶顶部混凝土,以及蒸汽发生器、稳压器、主蒸汽管道房间电缆进行留样,形成混凝土、电缆老化留样清单,对后续老化管理定期检测的实施节点进行策划,最终对留样实施过程中遇到的问题进行了总结。
  • 发电设备优化
    裴宇, 张剑城
    发电设备. 2025, 39(6): 396-402. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.008
    为解决某机组在高温亚临界综合升级改造中遇到的再热汽温偏差大的问题,通过数学建模获得改造前高温再热器的屏间流量分布曲线,结合运行壁温测量值计算得到烟气侧的换热偏差;在新的改造边界下,基于已知的烟气侧偏差情况,对集箱结构形式进行改造优化,并确定了优化方案。结果表明:因炉膛出口残余旋流的存在和假想切圆大小的影响,在炉中心偏右侧存在强换热区,通过降低高温再热器的温升幅度,并调整径向引入、引出三通位置,可大幅降低再热汽温偏差水平,实现改造目标。
  • 新能源技术
    陶永刚, 张苏威, 汪晴, 王国庆, 滕赫男
    发电设备. 2026, 40(1): 63-69. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.011
    风力发电机的偏航偏差在实际运行的风电场中普遍存在,且缺乏合适的测量手段,导致风电机组不能达到最优运行效能。针对风力发电机组的偏航静态偏差问题,提出了一种基于工况切分与双相分仓的量化分析方法,该方法通过大数据技术和特征模型,对风机运行历史数据进行定性和定量分析,实现对偏航静态偏差的精准识别与量化评估。基于某风电场的运行数据,采用支持向量回归(SVR)进行数据预处理,结合工况切分、风速-功率双相分仓方法对偏航偏差进行量化评估。结果表明:该方法能够有效识别风电机组的偏航静态偏差,为风场矫正偏航控制和优化功率曲线提供量化输入,从而为提升风场运维效率提供有效支撑。
  • 新能源技术
    黄晓宏, 吴文宝, 李龙斌, 潘彦霖, 陈刚, 陶浩
    发电设备. 2025, 39(6): 412-417. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.06.011
    在光伏场站中,大功率组串式逆变器常采用强迫风冷的散热方式来控制设备的工作温度,在实际运行过程中,其进风口极易被周围环境中的灰尘、柳絮等杂质堵塞,进而引发热失效故障。为了解决此问题,采用数值模拟的方法进行分析研究,构建具有工程精度的数值模型,并根据仿真结果设计一种兼顾散热性能的自清洁解决方案。结果表明:该方案不仅能够在逆变器正常工作状态下保证散热性能,还具备较强的风口自清洁能力。现场测试结果验证了该方案的可行性和实际运行效果,为光伏场站在役逆变器进风口堵塞问题提供了高效的解决方案,具有重要的应用参考价值。
  • 发电设备优化
    毛翠骥, 蒋晓锋, 邓庚庚
    发电设备. 2026, 40(1): 31-35. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.005
    蒙东地区某亚临界300 MW褐煤锅炉在参与深度调峰过程中一次风温偏低,导致制粉系统干燥出力不足,对炉内燃烧过程造成不利影响。为此,提出在空气预热器热一次风道加装蒸汽加热器的改造方案以提高热一次风温。结果表明:该方案可使热一次风温提高至少35 ℃,深度调峰工况下提温效果显著。该技术还可优化炉内风量分配,提升锅炉热效率。
  • 前沿综述与研究
    李柏利, 张卓越, 任少君
    发电设备. 2026, 40(1): 1-12. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.01.001
    针对现有方法在电站锅炉回转式空气预热器积灰堵塞监测中存在对非平稳数据处理能力弱、特征提取效果差的问题,提出一种集成变分模态分解(VMD)、卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆(BiLSTM)网络与频率增强通道注意力机制(FECAM)的组合预测压差模型。为进一步提升VMD分解效果,采用鹅优化算法(GOOSE)对其模态数量与惩罚因子进行自适应寻优,从而增强模型对噪声干扰的抑制能力。通过某燃煤电厂空气预热器的实际运行数据验证表明:所提模型在单步预测中的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)分别比BiLSTM模型降低了42.93%、43.58%和44.72%,在多步预测中同样表现出更强的稳定性与鲁棒性,显著优于其他时间序列预测模型。
  • 前沿综述与研究
    蒋豹, 李鹏厚, 马东方, 徐亮, 张书浩, 周书康
    发电设备. 2025, 39(5): 297-301. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.003
    建立了在役刚性吊架的有限元模型,并且对其进行了有预应力的模态分析,从而得到了刚性吊架一阶固有频率与所受载荷的对应关系。基于上述关系,通过测量固有频率,间接实现了在役刚性吊架载荷的定量测量。在无轴力作用条件下,将固有频率有限元解与解析解对比,验证了有限元分析方法求解固有频率的准确性。此外,提出了载荷均一性的调整策略,能够将炉顶刚性吊架载荷的不均匀性控制在5%以内,从而显著提高了机组安全运行的能力。
  • 前沿综述与研究
    马菡, 安灿灿, 陈红
    发电设备. 2025, 39(5): 281-288. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.001
    目前,燃料电池设计主要是为了满足平原使用需求,针对其在高海拔地区输出性能的研究较少。为了拓宽燃料电池的使用场景,基于Simulink构建模型,通过仿真计算的方法定量分析0~3 000 m高度变化对燃料电池单片电压、效率和净输出功率等参数的影响,同时分析不同海拔下空压机工作点的变化规律。结果表明:随着海拔的升高,一方面燃料电池系统的单片电压、效率、净输出功率均有所下降,尤其是在高电流密度下,最大净输出功率降幅超过50%;另一方面,空压机工作点不断向左上移动,在2 000 m海拔、0.3 A/cm2的低电流密度下,空压机工作点已进入喘振区间;在1.5 A/cm2高电流密度下,空压机工作点压比已超出有效范围,即空压机的供气能力不足。针对上述问题,本文提出燃料电池高原性能优化措施,为燃料电池在高原低气压地区的推广应用奠定了理论基础。
  • 发电系统分析
    范庆伟, 姬晓明, 李敬良, 康晓光, 吴祥龙
    发电设备. 2025, 39(5): 308-313. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.005
    研究了四角切圆燃烧锅炉在深度调峰工况下燃烧器出口一、二次风风速的变化特性,并据此分析了炉内空气动力场的变化规律。结果表明:在低负荷工况下,二次风气流对空气动力场的组织能力显著降低,炉膛内燃烧状态处于一种流动与混合均较慢的松散燃烧状态,不利于低负荷稳燃。针对上述问题,提出了可以有效提高低负荷工况下燃烧器喷口二次风风速的改造技术方案,方案具有较强的工程实施价值。
  • 发电系统分析
    臧炫皓, 吕海陆, 张扬, 王鑫, 吕建燚, 张海
    发电设备. 2025, 39(5): 302-307. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.004
    对燃用高碱煤的330 MW切圆燃烧煤粉锅炉开展数值模拟,预测不同假想切圆直径与配风方式等工况下的燃烧特性和受热面易腐蚀位置。结果表明:当假想切圆直径为800~1 000 mm时,随着直径增加,高温区面积呈先增后减再增的趋势,燃烧反应增强;当假想切圆直径进一步增大时,水冷壁腐蚀风险随之增加;相较于均匀配风的基准工况,增大下部喷嘴风量有利于燃料充分混合燃烧;在减小底层风量的配风方式下,底部中心切圆直径增大,上层区域氧气充足,燃烧更充分,炉膛整体温度较其他工况有所上升。此外,CO主要分布于高温区域,在减少中间喷嘴风量的配风方式下,燃烧器区中间层的CO含量较高;炉膛底部与顶层分离燃尽风(SOFA)之间的壁面区域,易发生由SO2引发的高温腐蚀现象。
  • 新能源技术
    年泓昌, 周龙
    发电设备. 2025, 39(5): 342-346. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.011
    介绍了某发电厂灰场管理站离网风光柴储互补发电系统,涵盖其基本组成、工作原理及主要设备的特点。该发电系统综合考虑当地自然条件、风光资源、用电需求和储能系统特性等,选择较合理的容量配置,在保证供电连续性和合理性的同时,有效提高风能和光能的利用率。该发电系统能够提供低成本、高可靠性的电源,通过自发自用模式,充分满足灰场管理站的生活和生产用电需求,取得了良好的应用效果,适用于地处偏远、无电源的发电厂灰场管理站。
  • 发电设备优化
    贺鑫, 马彪, 宁新宇, 刘小龙
    发电设备. 2025, 39(5): 314-321. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.006
    针对某1 000 MW超超临界双切圆锅炉的热负荷偏差问题展开研究,揭示其成因并提出综合治理策略。研究表明,热负荷偏差主要由燃烧侧切圆叠加区域形成的“热角”、一次风速与煤粉浓度分布不均、二次风量偏差、垂直水冷壁工质流动不稳定性,以及燃烧器安装角度偏差共同导致。其中,二次风量的分布式控制系统(DCS)值与实际值相反,加剧了后墙区域的高温现象;低负荷工况下,水动力不稳定性进一步扩大了热负荷分布的不均衡性。为此,制定一系列控制措施:优化燃烧系统,差异化调整二次风门,校正燃烧器安装角度,并优化水冷壁入口节流孔圈尺寸。综合治理后,前后墙二次风量分配趋于均衡,水冷壁超温次数减少54.1%,壁温变化速率显著降低,前后墙烟气温度偏差基本消除。研究结果证明,综合治理策略在改善热负荷分布、提升锅炉安全性和运行稳定性方面具有有效性。
  • 前沿综述与研究
    韩子灏, 戴义平, 王美帆, 张嘉耕
    发电设备. 2025, 39(5): 289-296. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.05.002
    针对某燃气轮机气体燃料控制阀液压执行机构的流动特性进行了系统分析和研究。通过建立液压缸流体域与阀组执行机构的有限元模型,对液压缸内部两腔室和进出口段进行了流动特性计算,并且将液压缸流场作为执行机构所需的边界条件,分析其在流场影响下的静力学特性,得到了压力云图、速度云图和流场流线图。结果表明:液压缸内部流场压力远小于缸体、活塞和活塞杆的材料强度,并且执行机构、活塞杆、前后端盖和与缸体的连接处所承受的最大应力均小于材料的屈服极限,设计符合要求。研究结果可为执行机构的设计提供理论基础,具有重要的工程应用价值。
  • 数字化与智能化
    吴洁月
    发电设备. 2026, 40(2): 133-141. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.02.012
    虚拟同步发电机(VSG)模型旨在模拟传统同步发电机的关键特性,以便逆变器能够模拟其机械惯性和电磁响应,从而支撑电网的频率和电压稳定性,增强系统的整体阻尼和惯性。在电网发生故障的情况下,标准VSG控制策略可能会失效,无法保持同步发电机的稳定性,其响应速度也不及真正的同步发电机。针对传统VSG在电网故障时转动惯量固定导致的动态响应滞后问题,提出一种基于频率变化率反馈的转动惯量自适应控制策略。结果表明:通过实时监测系统频率偏差及其变化率,动态调整虚拟惯量的数值,使VSG在故障瞬间的惯量增益与系统加速/减速需求相匹配,可以有效抑制频率波动并缩短暂态响应时间。此外,结合改进的预同步控制模块,优化故障后离/并网切换的平滑性,实现故障期间功率支撑与模式切换的双重协同。仿真算例证明:提出的控制策略在各种故障状态下能够实现系统的快速响应,并保持其稳定性。
  • 发电设备优化
    高鹏, 杜承德
    发电设备. 2026, 40(2): 113-116. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.02.008
    针对1 000 MW超超临界锅炉参与深度调峰至30%锅炉最大连续蒸发量(BMCR)负荷时的水动力安全问题,基于锅炉实际结构参数建立了水冷壁系统水动力计算模型,分析不同磨煤机组合工况下的水冷壁质量流速分布、温度偏差及安全性。通过数值模拟与理论计算,获得了4种典型磨煤机组合的运行特性数据,提出了优化运行策略。结果表明:采用上层磨煤机组合(D+E+F)配合均匀燃烧器布置时,水冷壁质量流速偏差可控制在22.8%以内,壁温安全性显著优于其他组合方案,脉动裕度达到1.32的安全阈值。现场试验证实,所提优化运行策略,可有效缓解局部水冷壁传热恶化。
  • 发电系统分析
    诸林, 杜鑫晁, 张晓铭
    发电设备. 2026, 40(2): 104-107. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.02.006
    为了避免发电机组在深度进相运行中因失磁保护误动而造成非计划停运,基于GE EX2100e励磁系统和G60保护装置,结合机组进相试验数据,开展励磁低励限制(UEL)与发电机失磁保护的配合校核研究。通过将异步阻抗圆从阻抗平面映射至P-Q平面,并对比不同负荷下的进相试验点,验证了当前励磁限制设置的合理性,提出参数优化建议,为同类型机组的进相运行安全提供参考。
  • 前沿综述与研究
    张鼎
    发电设备. 2026, 40(2): 95-99. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2026.02.004
    潮汐可将机组循环水出水口附近的高温海水重新带回入水口,从而导致核功率上升。为避免核功率超过运行阈值,核电运行人员需要一种涨潮期间核电机组运行电功率的计算方法。针对上述问题,提出了一种利用历史数据获取电功率限值的方法,并在此基础上建立核电机组电功率限值的经验公式。由以往2年历史数据可知,海水温度较低时,温度波动对核功率的影响较小。结合7-9月海水温度的波动值,将海水温度波动最大值设定为6 ℃。根据以上数据计算潮汐期间电功率限值的修正值(3~45 MW),具体数值与海水温度相关。所构建的涨潮期间核电机组运行电功率限值的经验公式,可以辅助核电机组在潮汐期间的运行与控制。