发电设备

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    研究与分析
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    燃气轮机燃烧模式切换过程的动态建模与仿真
    沈新军, 刘永文, 章旋, 李俊昆, 王伏忠, 赵瑜
    2025, 39(1): 1-6. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.001
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    为了满足日益严格的氮氧化物(NOx)排放标准,发电用重型燃气轮机普遍采用贫燃预混燃烧以降低火焰温度,从而降低NOx排放。为了验证某F级重型燃气轮机的燃烧模式控制系统,以天然气燃烧的简化化学反应机理模型为基础,建立了面向化学反应器的网络模块库,开展了燃烧模式切换过程的仿真研究。基于Simulink模式图的建模技术,实现了点火和熄火等状态急剧变化过程的动态建模。通过仿真验证了建立的模型能够正确反映不同燃料支路流量分配比例对燃烧室温度、排放成分的影响,而且可以以较低的计算成本实现燃烧模式切换的实时仿真。
  • 研究与分析
    绝热式压缩空气储能系统中换热器的影响分析
    张荣发, 郝宁, 刘传亮, 杨博斌, 刘佳, 张天博
    2025, 39(1): 7-13. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.002
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    绝热式压缩空气储能系统具有大容量、长时、安全、稳定和灵活等特点。在该类储能系统中,换热器作为关键部件,对系统效率具有重要影响。通过建立绝热式压缩空气储能热力系统模型,分析了换热器端差、空气侧压降对系统效率的影响,同时综合评价了换热器成本。结果表明:换热器上端差的增加会导致系统效率降低,在实际工程设计时,应使下端差与上端差相匹配;相比于高压级换热器,低压级换热器的空气侧压降对系统效率的影响更大;换热器的端差越小、压降越低,系统效率越高,但是设备成本也越高,因此在满足系统效率要求的前提下存在最优的端差和压降组合使换热器成本最优。
  • 研究与分析
    某1000 MW燃煤锅炉掺烧污泥安全经济分析
    卢健, 赵冬建
    2025, 39(1): 14-18. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.003
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    某1000 MW燃煤锅炉长期掺烧污泥和褐煤,锅炉效率有所降低,停炉检修时发现燃烧器附近的水冷壁和一级过热器管屏存在结渣情况。为了提高锅炉效率和解决结渣问题,开展了常用煤种与常用污泥的燃烧特性试验,并且结合制粉系统和燃烧调整试验,优化炉内燃烧工况。结果表明:优化后的燃烧工况能有效实现炉膛燃烧“风包粉”,成功消除了水冷壁区域和一级过热器管屏的结渣问题。此外,针对锅炉不同负荷工况,提出了基于二次风配比和过量空气系数控制的污泥掺烧策略,以进一步提高锅炉效率。
    • 新能源
  • 新能源
    基于光伏发电模型的低成本状态监测方法的应用
    雷顶, 耿旭宁, 金中豪, 唐彬
    2025, 39(1): 19-22. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.004
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    通过与多种监测方法进行对比,合理地构建光伏发电模型,将实际单位面积光伏发电量与模型单位面积光伏发电量进行比较,验证是否可以通过所建立的光伏发电模型低成本实现对光伏发电设备的状态监测。在首次实践中,直观地从状态监测结果发现了存在异常的光伏发电设备。通过分析处理,解决了热斑导致的组串故障,组串接入不合理导致的功率受限,以及冷凝云雾遮挡导致的异常波动,最终证实了方法的低成本和有效性。
    • 材料技术
  • 材料技术
    HT700T合金管晶界析出物研究
    何小明, 敬仕煜, 曾辉, 杨建
    2025, 39(1): 23-28. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.005
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    利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、复相分离技术等研究HT700T合金管热暴露后的沿晶界析出物。结果表明:浸蚀条件下,晶界析出物呈团絮状,明显区别于晶内。500 ℃热暴露后,晶界团絮状析出物已经出现,并且数量随温度的升高而增加,至750 ℃左右达到峰值,之后逐步减少,至1 000 ℃全部回溶消失。晶界析出物由富Cr相、γ'相和基体γ相构成,晶界微区γ'相体积分数高于晶内。对比观察700 ℃高温持久强度断裂试样的不同位置,未发现晶界析出物促进试样蠕变开裂的证据,但应力对于晶界析出物有一定促进作用。
  • 材料技术
    风电塔筒门框Q420NE钢焊接工艺研究
    刘珂, 熊伟, 龚敏
    2025, 39(1): 29-34. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.006
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    针对某风电塔筒制作项目,对风电塔筒门框用Q420NE厚板对接接头的药芯焊丝CO2气体保护焊(FCAW)工艺进行了分析,并且完成了Q420NE厚板焊接工艺评定。同时,通过实心焊丝对照组试验,分析了不同保护气体对实心焊丝气体保护焊的影响。结果表明:FCAW工艺满足Q420NE厚板焊接工艺要求,可用于塔筒门框焊接;对于实心焊丝气体保护焊,保护气体类型对焊接Q420NE钢有较大影响,使用纯CO2气体焊接Q420NE钢无法保证焊缝满足技术要求。
  • 材料技术
    某电厂锅炉高温过热器爆管分析
    宋理彬
    2025, 39(1): 35-39. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.007
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    某电厂锅炉高温过热器在运行中发生爆管,为避免类似事件的发生,运用合金分析仪、布氏硬度计、金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)等仪器进行了宏观检验、合金成分分析、硬度测试、金相检验及能谱分析等来探究爆管原因。结果表明:本次爆管原因是管内壁附着较厚的腐蚀产物,引起通流面积减小,传热恶化,炉管在长期超温工况下服役。针对该问题,电厂应加强锅炉受热面管基建安装过程管理,通过做好管口封堵,以及加强运行中壁温监视等措施,提高锅炉运行可靠性。
    • 运行与改造
  • 运行与改造
    某1000 MW超超临界二次再热机组ATT跳闸原因分析及措施
    陈鑫
    2025, 39(1): 40-44. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.008
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    某1000 MW超超临界二次再热机组在进行阀门活动性试验(ATT)时,控制(EH)油压异常下降,随后汽轮机所有调节阀全关,触发了发电机逆功率保护,导致机组跳闸。基于油动机工作原理和数字式电液调节系统(DEH)逻辑中存在的调节阀防卡涩逻辑对该机组跳闸事件原因进行分析,并且提出处理建议及后续的防范措施。结果表明:通过严格控制EH油油质、优化试验流程、加强逻辑组态检查,可以有效避免ATT导致汽轮机跳闸。研究结果对同类型发电机组的调试及运行具有一定的参考意义。
    • “电站锅炉钢结构设计”专题
  • “电站锅炉钢结构设计”专题
    大型电站锅炉钢架与前煤仓间联合结构抗震性能研究
    钟磊, 刘树新, 张永倩, 谭莎莎, 袁仪, 修德帅
    2025, 39(1): 45-53. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.009
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    针对某大型电站锅炉钢架与前煤仓间联合结构,利用ABAQUS有限元软件对其进行了多遇和罕遇地震作用下的抗震性能研究,分析了结构体系的地震时程响应和梁柱节点连接形式对抗震性能的影响。基于扭转位移角定量评估了铰接结构在罕遇地震作用下的扭转变形,并且给出了降低扭转变形的相关措施。研究结果表明:梁柱节点连接形式会影响结构整体刚度,采用梁柱铰接的结构体系的整体刚度更低,导致结构的变形增大。增设合理支撑的铰接结构和刚接结构均具有良好的抗震性能,但铰接结构更加经济。
  • “电站锅炉钢结构设计”专题
    基于高强钢的大型电站锅炉钢结构优化设计研究
    陈健陵, 高玲, 修德帅
    2025, 39(1): 54-58,70. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.010
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    选取高强度结构钢(简称高强钢) Q460,对大型锅炉钢结构中最常用的H形截面受弯构件和箱形截面轴心受力构件进行了优化研究。结果表明:将高强钢应用于大型电站锅炉钢结构具有可观的经济效益。对于大型板拼受弯构件,采用高强钢Q460进行优化设计后,钢材量节省比例为32.5%;对于轴心受力构件,随着长细比和厚度的增加,钢材量节省比例降低,但最大节省比例可达21.7%。
  • “电站锅炉钢结构设计”专题
    燃煤电厂新型SCR反应器结构设计
    马田清, 马洪步, 李春雨, 姜洪文
    2025, 39(1): 59-64. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.011
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    燃煤电厂目前普遍采用选择性催化还原(SCR)法进行烟气脱硝,SCR反应器是烟气脱硝处理的主要设备,其设计方案直接影响烟气脱硝性能。SCR反应器在运行时承受多种荷载和作用,常规设计通常采用保守的框架形式,其材料利用率和受力性能存在局限性。为实现SCR反应器结构的高性能设计,对其受力特点和结构方案进行了研究,形成了结构空间布置和截面优化、提高结构刚度、温度应力和膨胀变形控制、内部压力控制、防积灰措施等关键技术解决方案,设计了一种新型SCR反应器结构。结果表明:该新型SCR反应器结构布置合理,催化剂层大梁的高度可以降低约50%,总用钢量可以节省约20%,同时有限元仿真分析表明结构具有良好的受力性能和安全性能。该新型SCR反应器在多个项目中得到了应用,使电厂氮氧化物(NOx)排放得到了有效控制,产生了显著的效益。
  • “电站锅炉钢结构设计”专题
    垃圾焚烧锅炉房紧身封闭钢结构设计
    徐明迪
    2025, 39(1): 65-70. https://doi.org/10.19806/j.cnki.fdsb.2025.01.012
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    介绍并分析了某垃圾焚烧发电机组的锅炉房采用紧身封闭钢结构的设计方法和注意事项,从占地面积、建筑总高度方面与其他类型的锅炉房进行对比。结果表明:锅炉房采用紧身封闭钢结构可以为检修空间提供很好的防风防雨及保温作用,并且不需要搭建独立的围护结构,能够节约场地与材料,降低整体建造成本。