发电设备

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研究与分析

超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环多目标优化

张淑荣, 孙业山, 谭鲁志, 王明涛, 臧航宇, 李雅楠

2022, 36(1): 1-5. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.001

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建立超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环多目标优化模型，研究分流系数、循环压比、主压缩机吸气压力和膨胀机入口温度对系统性能的影响规律，并进行综合评价。结果表明：随着分流系数的增大，多目标函数先增大后减小，同时分流系数具有最优值；随着主压缩机吸气压力的增加，多目标函数和系统热效率均降低；膨胀机入口温度越高，多目标函数越小；4个关键参数对回热器效能和系统性能有较大影响。

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研究与分析

回流式单通道冷却系统过饱和场的数值模拟

叶晓辉, 张军, 闾荔, 代安稳, 尹杰

2022, 36(1): 6-10. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.002

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为研究回流对过饱和场的影响，以单通道烟气冷却系统为研究对象，分析回流比、回流抽取点、回流加入点对过饱和场的影响规律。结果表明：与无回流相比，有回流可以增加过饱和度；回流比对出口平均过饱和度的影响是最大的，随着回流比的增加，出口平均过饱和度也在增加；回流抽取点对出口平均过饱和度的影响次之，最佳回流抽取点与回流比有关；回流加入点对过饱和度分布的均匀性影响很大，对出口平均过饱和度的影响较小，回流加入点与第一根管子的距离越远，过饱和度分布越均匀。

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研究与分析

准东煤燃烧颗粒表面温度测量试验研究

蔡传琦, 吕为智

2022, 36(1): 11-15. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.003

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为探究准东煤在燃烧过程中颗粒表面温度及其燃烧特性，搭建燃烧煤粉颗粒测温系统，燃用准东煤、2种烟煤、褐煤，得到4种煤样颗粒表面温度随燃烧器喷口高度的变化曲线。结果表明：4种煤样颗粒表面温度曲线变化趋势相似；而准东煤的燃烧过程最为剧烈，火光最为明亮，对应颗粒表面温度最高，燃烧特性最好，说明灰分含量、碱及碱土金属含量是影响颗粒表面温度的重要因素。

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研究与分析

废弃离子交换树脂燃烧机理研究

马贵林, 刘猛

2022, 36(1): 16-21. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.004

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采用热重分析及化学反应动力学研究了3种废弃离子交换树脂（WIER）的燃烧机理。结果表明：3种WIER具有相似的燃烧特性，并且均含有较多结合水和挥发分，结合水析出活化能在12.31~41.12 kJ/mol，与挥发分析出活化能相近；随着温升速率的增加，3种WIER燃烧过程中结合水析出阶段和挥发分析出阶段重合越多；对比3种WIER的12种反应机理，结合水析出阶段最概然机理函数均为G-B方程，而挥发分析出阶段最概然机理函数对应的方程有所不同。

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研究与分析

核电厂SBO柴油发电机组抗震分析

尤国英, 叶昌铮, 刘银芳

2022, 36(1): 22-26. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.005

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对某核电厂SBO（全厂断电事故工况）柴油发电机组进行抗震分析。利用SolidWorks软件和PATRAN软件建立机组撬体、发电机和柴油机的力学模型，利用ANSYS软件和NASTRAN软件对模型进行静力分析、模态分析和地震响应分析；依据RCC-M规范对结构在多种载荷组合下的应力及位移进行评定。结果表明：在正常工况和事故工况下，结构应力、位移都小于许用值，柴油发电机组结构设计满足规范要求。

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研究与分析

带齿轮和液力变矩器的透平机械轴系扭振特性研究

高进, 冯国益

2022, 36(1): 27-31. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.006

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基于ANSYS软件，采用用户自定义Matrix27刚度单元模化齿轮副的扭转刚度，同时采用用户自定义Matrix27阻尼单元模化液力变矩器泵轮与透平轮的连接阻尼，研究了带齿轮和液力变矩器的透平机械轴系的扭振特性。结果表明：轴系各阶扭振频率随齿轮副啮合刚度的增加而趋于定值；液力变矩器泵轮与透平轮的连接阻尼对轴系扭振频率的影响很小，说明液力变矩器对轴系扭振激励有很好的隔离作用。

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新能源

生物质在增氧气氛下燃烧行为的研究

李昊, 经慧祥, 卢丙举, 邹春

2022, 36(1): 32-36. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.007

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研究了3种生物质在不同O₂摩尔分数的O₂/N₂气氛下的着火特性，其中生物质粒径为500~700 μm，O₂摩尔分数为21%、30%、50%、70%和100%。结果表明：O₂摩尔分数决定了生物质着火机理的转变，随着O₂摩尔分数的升高，稻谷壳、竹子和黄豆秆的着火机理分别在100%、70%和30% O₂摩尔分数下由均相着火转变为非均相着火。O₂摩尔分数能影响3种生物质的着火距离及燃尽时间，并且着火距离和燃尽时间均随O₂摩尔分数的增加而减小。

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设计与制造

某660MW塔式锅炉水冷壁角部失效分析及优化

沙远超, 韦红旗, 汪超, 胡善苗

2022, 36(1): 37-41,46. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.008

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针对某660 MW塔式锅炉垂直段水冷壁角部频繁发生水冷壁裂纹失效的情况，基于ANSYS Workbench软件，分析了水冷壁角部裂纹产生的原因，并根据失效部位提出优化方案。分析结果表明：水冷壁角部裂纹失效是由于刚性梁角部装置结构设计存在缺陷，造成了应力集中。改进后的刚性梁角部装置能够减少应力集中问题，降低水冷壁角部发生裂纹失效的概率。

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设计与制造

锅炉烟气再循环位置对再热蒸汽温度的影响

沈应强, 吴华栋, 李永进, 陶生智

2022, 36(1): 42-46. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.009

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针对某660 MW超超临界锅炉，基于热力计算模型，研究分析分别从燃烧器区域底部引入烟气（方案一）和从炉膛出口的屏底引入烟气（方案二）对炉膛出口烟气温度、再热蒸汽温度等参数的影响。结果表明：采用烟气再循环能够有效提高再热蒸汽温度；再循环率每增加1百分点，采用方案一的一次/二次再热蒸汽温度能提高约2.0 K，而方案二对应的温度提高约0.44 K，方案一优于方案二。

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材料技术

利用小冲杆试验技术评估P92钢拉伸性能

侍克献, 杨昌顺, 邵新中, 王苗苗, 田根起, 王延峰

2022, 36(1): 47-52. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.010

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采用基于微损取样的小冲杆试验技术对国产主蒸汽管道材料P92钢的拉伸性能开展试验研究。结果表明：试验设备和方法具有良好的可重复性；试验加载速率为0.2 mm/min和0.5 mm/min的结果接近，而与2 mm/min的结果差异比较大。采用室温下的屈服强度关联公式可以对25~650 ℃的屈服强度进行较好的估算，在试样厚度确定的情况下，采用适当的拟合关系式可以有效降低估算误差。

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环保技术

干冰清洗脱硝催化剂的试验与应用

刘斌, 陈晨, 赵曰鹏, 李军, 朱晓磊

2022, 36(1): 53-57. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.011

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针对大型火电机组选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂积灰、堵塞、活性下降，而压缩空气吹灰器、声波吹灰器、蒸汽吹灰器等新型吹灰器无法实现高效吹灰，再生技术无法实现在线原位再生的现象，开发了干冰清洗技术。该技术应用于某150 MW机组SCR脱硝催化剂后，能有效清除催化剂微孔内的硫酸氢铵（ABS）灰垢，大幅增加比表面积，降低重金属含量，起到提高催化剂活性的作用。

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自动控制

自然通风冷却塔预热式防冻系统控制研究

金庆辉, 宋传教, 杨建明, 黄恩和, 姚丽萍

2022, 36(1): 58-65. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.012

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提出一种预热式防冻系统，利用凝汽器出口高温循环水加热冷空气，建立了流动与传热数学模型，并且针对某1000 MW机组，在防冻约束下建立运行控制模型并验证防冻效果，给出最优控制参数。研究结果表明：采用防冻系统既可以提高进风温度避免结冰，又可以冷却循环水；当环境温度或机组负荷降低时，优先增大调节阀开度以增加预热器的循环水量，保证进风温度高于防冻阈值，但是达到循环水量调节上限后，需要减小百叶窗开度以降低进风量。优化控制后，出塔水温可维持在3~12 ℃，机组热耗平均降低60.70 kJ/（kW·h），经济效益显著。

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运行与改造

350MW燃煤机组空气预热器压差大原因分析及对策

穆福艺, 赵凯

2022, 36(1): 66-70. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.013

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针对某350 MW燃煤机组空气预热器（简称空预器）烟气侧压差大的问题，对煤质、空预器冷端低温腐蚀、空预器吹灰及冲洗相关情况进行了分析，确认其原因为二次风暖风器出力不足导致冷端低温腐蚀。通过对二次风暖风器及疏水系统进行改造，提高了空预器冷端温度，并对机组经济性的影响进行了分析。结果表明：暖风器改造后空预器烟气侧压差恢复正常，解决了空预器冷端低温腐蚀的问题。

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运行与改造

安萨尔多AE94.3A燃气轮机一次调频分析及优化

肖新宇, 史毅越, 汤可怡, 高爱民, 张天海

2022, 36(1): 71-74. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2022.01.014

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可视化

针对某安萨尔多AE94.3A燃气轮机一次调频响应指数达不到电网要求的问题，对原有控制策略进行优化，将一次调频作用从前馈独立出来，保留原有负荷设定值前馈并经过限速作用，同时将一次调频作用叠加到负荷设定值上对功率闭环进行补偿。结果表明：优化后机组一次调频积分电量有较大提升，各项性能指标均可以满足电网要求。

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