以某50 MW塔式光热电站为仿真对象，根据电站的主要仿真参数，建立了光热电站定日镜场模型和圆柱形外露式吸热器模型。针对定日镜简单聚焦、交替偏移聚焦和正态分布聚焦3种不同聚焦策略，选取典型气象年的气象数据，采取光线追迹法，通过计算得到在设计点工况、夏至日全天以及不同镜场布置条件下吸热器表面能流密度的分布情况，比较分析了3种不同聚焦策略对吸热器安全性的影响。结果表明：3种聚焦策略中，交替偏移聚焦策略较好地缓解了吸热器表面能流密度分布不均的现象，具有较高的安全性。

对中国标准GB/T 10180-2017《工业锅炉热工性能试验方法》（以下简称GB/T 10180）、GB/T 10184-2015《电站锅炉性能试验规程》（以下简称GB/T 10184）与美国ASME PTC4-2013《电站锅炉性能试验规程》（以下简称ASME PTC4）进行了对比研究。结果表明：在计算方法上，中国标准与ASME PTC4在试验原理上是一致的，都是基于进入系统的能量等于离开系统的能量，ASME PTC4和GB/T 10184都将进入系统的能量分为输入能量（即燃料发热量）和外来热量，GB/T 10180将进入系统的能量（即燃料发热量和外来热量）作为输入能量，因此从本质上ASME PTC4和GB/T 10184的锅炉热效率指的是燃料效率，GB/T 10180指的是毛效率；在不确定度分析上，ASME PTC4对试验不确定度的评定方法进行了详细描述，中国标准缺少不确定度分析及评定方法；在电站锅炉性能试验方法上，中国标准与ASME PTC4越来越接近，但在工业锅炉性能试验方法上依然存在较大差异。

为提高电站的能效水平，以某600 MW超临界燃煤机组为例，对旁通烟道和机炉耦合热集成型烟气余热利用系统进行了热力学分析。这两类热力系统可使电站供电效率分别提高0.77%和0.85%，但在锅炉冷端换热设备中冷热工质的能级匹配仍存在不足。据此提出了一种集成抽汽式空气加热器（SAH）型烟气余热利用系统，该系统采用温度匹配和热容流率匹配相结合的方法对低温烟气热能的梯级利用进行优化。结果表明：与案例机组相比，集成SAH型烟气余热利用系统的供电效率提升1.10%，高于旁通烟道和机炉耦合热集成型烟气余热利用系统所带来的供电效率增益，该新型热力系统的动态投资回收期和净现值分别为2.44 a和10 757.55万元，在工程上具有可行性。

超临界二氧化碳布雷顿循环的循环效率高(可达50%)、系统结构紧凑、压缩耗功少、降本潜力大，可与化石能源、核能和太阳能等多种形式热源相结合，应用前景广阔。从关键部件和循环系统的角度综述了国内外超临界二氧化碳布雷顿循环在热源设备、动力设备、回热设备、冷却设备以及设计优化等方面的研究进展，分析了超临界二氧化碳关键部件的实验测试结果、示范系统和遇到的技术瓶颈等，并展望了今后的研究、系统示范和应用趋势。

对某电厂660 MW超临界墙式切圆煤粉锅炉炉膛出口烟温偏差过大现象进行了数值模拟，并将模拟结果与试验结果进行了比较.结果表明：模拟结果与试验结果吻合较好；残余旋转气流造成了烟温偏差；将SOFA水平摆角反切、减小二次风挡板开度和增大SOFA挡板开度，均有利于降低炉膛出口烟温偏差；通过采取上述措施，提高了锅炉的经济性与安全性.

结合大容量锅炉分区热力计算和全炉膛温度压力简化动态模型思想,以能量守恒定律和辐射换热理论为基础,针对某电厂600 MW锅炉建立改造前和双尺度低氮改造后炉膛三区机理模型,通过Simulink软件仿真炉膛纵向空间燃烧特性.采用Fluent软件模拟炉内横向空间温度和速度场变化,并对双尺度低氮改造技术进行了较全面的机理分析.结果表明:低氮改造后由于二次风射流方向偏斜,使得一次风与二次风旋流方向相反,旋流区横向增大、纵向缩短,从而部分区域燃烧效率提高,NO_x排放量显著减少,但却具有燃烧过程惯性增大、升负荷适应性下降的缺陷.

为达到锅炉NO_x排放质量浓度最优的目标，针对鸡群优化算法收敛速度慢、容易早熟等缺点，对算法中母鸡和小鸡的觅食行为分别进行了修改，得到改良的鸡群优化 （A-CSO） 算法，并通过测试函数验证了A-CSO算法性能优于粒子群算法、引力搜索算法、磷虾群算法和原鸡群优化算法.利用A-CSO算法以及快速学习网建立锅炉NO_x排放质量浓度预测模型，对锅炉运行时的可调参数进行优化，获得锅炉燃烧优化调整方式.结果表明：优化后所有工况的NO_x排放质量浓度明显下降，相对下降率优于文献[12]中的结果；由于锅炉燃烧中飞灰含碳量的影响，可适当调整优化后的氧量和一次风量，以达到锅炉高效低污染燃烧.

分析了直接空冷机组运行中背压的主要影响因素,基于机组运行数据,采用支持向量机和粒子群算法建立了一个最佳背压计算模型,分析了背压与发电机功率和空冷风机耗功功率的关系.以某300 MW直接空冷机组为研究对象,利用所建模型计算得出不同负荷段内不同环境温度所对应的最佳背压;在DCS里设计背压优化调节方案,将最佳背压送入背压调节逻辑中参与控制.结果表明:直接空冷机组最佳背压随负荷和环境温度的升高而升高;最佳背压实际应用后,能够在保证机组安全平稳运行的前提下提高经济效益.

采用大涡模拟方法分析了旋流数对燃气轮机燃烧室内预混燃烧不稳定性以及NO_x生成特性的影响。结果表明：增大旋流数使得流场的扩张角增大，中心回流区范围扩大，对燃烧产物的卷吸能力增强，预混段内温度升高，高温区范围扩大，有利于燃料气流的着火与稳定燃烧，火焰长度也有所缩短；旋流数为0.7时，流场中仅存在一个进动涡核，旋流数较大时，则出现2个明显的进动涡核；增大旋流数使得涡旋周期性的脱落频率增加，破碎位置向上游移动，同时由于火焰长度缩短，热释放区域相对更为集中，从而导致燃烧室内压力脉动频率及其对应的压力峰值增大；增大旋流数也使得火焰宽度增大，峰值温度有所降低，有利于控制NO_x排放体积分数。

在自主设计的实验台上开展硫酸氢铵(ABS)形成特性实验,研究了温度和反应物体积分数对ABS形成机理的影响,通过热重分析实验得到ABS的挥发温度,并计算ABS分解反应的吉布斯自由能,从而得到ABS的热力学分解温度.结果表明:ABS的形成是温度和反应物体积分数的函数,其形成温度在220~261℃;φ(NH₃)与φ(H₂SO₄)乘积越大,ABS的形成温度越高;H₂SO₄过量且体积分数一定的情况下,φ(NH₃)越大,ABS沉积量越大;相反,若φ(NH₃)一定,φ(H₂SO₄)对ABS沉积量的影响不大;热重分析实验显示,ABS的挥发温度为173.7℃,热力学分解温度为447.18℃.

针对1 000 MW超超临界机组抽汽过热度过高的问题，分析了一级外置式蒸汽冷却器（简称外冷器）系统和二级外冷器系统的节能效果，并与小汽轮机相对内效率分别为85%和90%的回热式小汽轮机系统的节能效果进行了比较，同时分析了不同负荷条件下蒸汽过热度多种利用形式的节能效果.结果表明：在额定负荷工况（THA工况）下，回热式小汽轮机系统的节能效果始终优于外冷器系统；回热式小汽轮机系统的节能效果随着其相对内效率的提高而提升，外冷器系统的节能效果随着级数的增加而提升；负荷降低时，外冷器系统的节能效果有所改善，回热式小汽轮机系统的节能效果有所下降；负荷降低至50% THA工况时，两级外冷器系统与回热式小汽轮机系统的节能效果相当.

针对供热系统管网三通分流处的局部阻力影响系统水力平衡及运行能耗的问题，通过Fluent软件模拟了400mm及以上管径T型三通内流体流动的速度场和压力场，分别考察了分流比q、雷诺数Re、管径比d及管间夹角θ对大管径三通局部阻力的影响。结果表明：在研究范围内，主管与侧支管间局部阻力系数ζ₀₁以及主管与直支管间局部阻力系数ζ₀₂均随Re的增大而减小，当Re达到4.8×10⁵时，基本不再变化；d<0.8时，ζ₀₁和ζ₀₂均随q的增大而单调递增，而当d≥0.8时，局部阻力系数均与q呈抛物线关系；q一定时，随着d的增大，ζ₀₁明显减小，当d>0.7时，减小趋势明显变缓；根据流动特征分析发现，随着θ的增大，侧支管内漩涡尺寸、流速梯度及流线弯曲程度明显增大，导致ζ₀₁明显增大，直支管内流速梯度略微增大，使得ζ₀₂略微增大。

通过对柔性尾缘襟翼(DTEF)参数化建模,实现了对尾缘襟翼柔性变形与控制.采用数值模拟方法研究DTEF对翼型整体静态与动态气动性能的影响及流动机理.结果表明:DTEF位于不同摆角时,翼型升力系数与阻力系数均有不同程度的明显改变,随着攻角的增大,襟翼改变翼型气动性能的能力降低,对襟翼附近的流动影响亦减弱;DTEF动态运动过程中,翼型升力系数滞后于摆角的变化,DTEF改变升力系数的能力降低,翼型阻力系数超前于摆角的变化,DTEF改变阻力系数的能力增加,此动态效应随摆动周期减小而增强,并在翼型表面压力系数与尾迹涡量上有一定体现.

针对含分流再压缩和一次再热的超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统，建立了其数学模型，并用Fortran语言编制了计算程序.通过详细计算，深入分析了分流系数、主压缩机出口压力、主压缩机入口压力、透平入口温度等关键参数对循环效率的影响.结果表明：随着一次工质温度或二次工质温度的升高，循环效率线性升高；但由于超临界二氧化碳物性的特点以及高、低温回热器最小换热温差的约束，主压缩机出、入口压力和分流系数等参数对循环效率的影响均非单调变化，这与传统的蒸汽朗肯动力循环完全不同；超临界二氧化碳动力循环系统存在最优的压缩机出、入口压力和分流系数的耦合关系，使得该系统的循环效率最高.

提出了二次再热器热力计算的分室模型,阐述了分室原则、分室方案、计算流程及方程表达,并采用该模型对二次再热器进行热力计算和分析.按照分室原则,根据烟气的冲刷和蒸汽的流动方向将高温过热器分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个分区,根据高温再热器与高温过热器的布置关系将一、二次再热器均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3个分区,按照烟气与蒸汽的流程顺序完成各区的计算.结果表明:主蒸汽计算温度均在610℃附近,一次再热器与二次再热器出口蒸汽温度也在600℃以上,与设计值相比,锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下两者温度偏差在0.6%以内,不同工况下温度偏差均可通过调节减温水量等方法进行控制;该模型可较好地完成二次再热器的热力计算,且简便易行.

针对风电机组运行工况变化导致滚动轴承故障分类性能降低的问题，采用模糊C均值聚类进行运行工况识别，在子工况下进行相应的滚动轴承故障诊断.提出了基于变分模态分解（VMD）、AR模型以及奇异值分解的特征提取方法，将滚动轴承振动信号分解成若干个模态，采用每个模态AR模型参数、模型方差以及模态矩阵的奇异值作为特征向量，建立欧氏距离判别函数，来识别滚动轴承状态和故障类型.结果表明：该方法可以成功提取滚动轴承故障特征信息并正确判断出滚动轴承故障类型，对工况变化有更强的适应能力.

针对某660 MW超临界汽轮机高中压转子上发生的不稳定振动问题，建立了转子弯曲与不平衡耦合动力响应有限元计算模型，并通过现场实例验证模型的准确性.结果表明：高转速运行时，汽轮机高压转子因配重面与失衡面不重合所引起的弯曲变形会导致振动的不稳定和持续爬升；动平衡试验应尽量在转子失衡面上进行；高压转子环境温度高，在外力作用下易发生蠕变，该现象在大型汽轮机高压转子上表现得更为明显.

针对锅炉炉墙振动常发影响其安全运行的问题,通过试验研究了某电厂60 MW机组锅炉炉膛振动特性,并利用Ansys软件进行结构动力学模拟分析,提出了减振改造方案:增设拉杆连接,提高刚性梁刚度;分散吹灰器质量,减小集中质量.通过理论分析获得锅炉炉墙改造前后的固有频率以及强迫振动下各测试点的振动位移.结果表明:模拟中改造方案最大可减小84.3%的振动位移,而实际测得最大可减小79.2%的振动位移.

建立了适用于液态黏性NH₄HSO₄沉积的积灰模型，对某SCR脱硝改造后的300 MW机组回转式空气预热器蓄热板的积灰过程进行了数值模拟，分析了烟灰颗粒法向碰撞速度和角度、积灰强度、积灰厚度及积灰概率等积灰特性的变化规律.结果表明：在NH₄HSO₄沉积区，上、下板平均积灰强度分别为普通积灰区的7.3倍和4.5倍，且不同颗粒粒径的积灰概率保持在90%左右，而在普通积灰区均小于35%；上板平均积灰强度约为下板平均积灰强度的2倍；积灰厚度与积灰强度的分布规律一致.

以某670 MW超临界塔式炉锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况为基准模型,对八角单切圆煤粉炉的分级燃烧进行数值模拟,研究了不同燃尽风率下NO_x的生成及分布特性,分析了NO_x的排放规律,并与现场实际运行测试数据进行比较.结果表明:当燃尽风率由0.040增大至0.207时,炉内峰值温度降低80 K,出口NO_x质量浓度从535 mg/m³降低到373 mg/m³,说明燃尽风率变化对NO_x的影响较大;综合比较O₂质量分数和温度,实际运行中燃尽风率不宜超过0.2.

通过室温拉伸、高温拉伸和冲击等试验研究了经过长期服役后的高中压转子30Cr1Mo1V钢不同位置的性能变化,并分析了转子强度和韧性变化的原因.结果表明:转子服役温度高的部位碳化物的形貌、分布和大小均发生变化,贝氏体和铁素体中的碳化物析出、聚集或长大,而原奥氏体晶界和贝氏体与铁素体边界处碳化物析出增多,碳化物颗粒变得粗大;不同位置的拉伸性能差别不大,服役温度最高位置的拉伸强度最低,冲击韧性下降;不同部位总冲击能量的降低主要表现为裂纹形成能的降低,而裂纹扩展能区别很小;高中压转子30Cr1Mo1V钢服役时高温位置的韧脆性转变温度(FATT₅₀)比低温位置明显升高.

为研究再压缩式S-CO₂布雷顿循环的性能，建立了该循环的分析模型，分析了主压缩机入口温度和压力、透平入口温度和压力、设备效率等对循环效率的影响，并阐述了其影响机理，对再压缩式S-CO₂布雷顿循环的最佳工况点进行了优化设计。结果表明：循环效率随透平入口温度和压力的提高而单调增大，随主压缩机入口温度的提高而单调减小；主压缩机存在一个使循环效率达到最高的最佳入口压力；循环效率与循环中各设备的效率有关，其中透平的等熵效率和高温回热器的传热效率对循环效率的影响最明显。

通过搭建实验室台架来模拟不同镁离子质量浓度下的脱硫反应，比较其对脱硫反应特性的影响。结果表明：镁离子会对石膏结晶过程产生抑制作用，低质量浓度的镁离子（<2.40 mg/L）主要对前期石膏晶核的诱导生成阶段产生明显抑制作用，高质量浓度的镁离子（>3000 mg/L）则会延缓后期石膏晶体的生长速度；当镁离子质量浓度<0.48 mg/L时，浆液中值粒径颗粒质量浓度增加，同时粒径分布范围变小，有利于石膏浆液脱水，而当镁离子质量浓度>3000~12000 mg/L时变化规律相反；在微量添加镁离子时，试样中石膏的针状结晶数量较少，对浆液石膏脱水影响很小，而当大量添加镁离子后，石膏结晶的针状晶体明显增加，使浆液的持水性提高，对浆液脱水不利。

为了保证离心压气机压比同时拓宽其稳定工作范围，将部分叶高概念引入串列扩压器设计中，获得部分叶高串列扩压器，并基于数值方法研究串列叶栅前后排叶片相对周向位置以及前排叶片相对高度对离心压气机与串列扩压器性能的影响.在相对周向位置为30%的串列扩压器基础上，利用不同部分叶高叶片设计串列扩压器前排叶片，获得不同的部分叶高串列扩压器.结果表明：串列叶栅前后排叶片相对周向位置对扩压器的扩压能力以及稳定工作范围有很大影响，当相对周向位置处于20%~30%内时离心压气机的整体性能达到最佳；与原离心压气机相比，当前排叶片相对高度h/B分别为40%和50%时，离心压气机的喘振裕度可分别增加21%和25%，总压比和等熵效率仅下降1%左右.

为了准确地预测电站锅炉的NO_x排放量，以某300MW亚临界循环流化床锅炉为研究对象，利用自适应风驱动优化（AWDO）算法和极端学习机（ELM）进行综合建模，并根据不同工况下现场收集的样本数据检验该模型的预测能力；将该模型的预测值与基本极端学习机、差分进化算法、粒子群算法和基本风驱动算法优化的极端学习机模型预测值进行比较。结果表明：AWDO算法可以更好地找到优化参数，该算法优化的极端学习机模型具有良好的预测精度和泛化能力，可以准确、有效地预测电站锅炉的NO_x排放量。

基于非定常RANS方程，采用尺度自适应湍流模型，模拟分析了某透平级的非定常流动与传热，研究在不同尾缘冷气射流条件下上游静叶尾迹结构的变化及其对下游动叶表面传热的影响.结果表明：导叶尾缘冷气射流对动叶表面传热的作用主要来自湍动能尾迹的传播，动叶压力面后部的时均表面传热系数提升约20%，但是动叶吸力面传热的时均值基本没有受到影响；带有冷气射流的尾迹给下游带来的扰动强度与范围更大，下游叶片表面的传热幅值波动加剧，这一特征随着冷气射流的动量比与速度比的增大而增强，动量比为1时，波动幅值相较无冷气射流工况时提高1倍.

采用动力模态分解（DMD）对离心压气机无叶扩压器内的复杂流场进行分析，选取1.8 kg/s设计工况和1.4 kg/s非稳定工况下的非定常数值计算结果为基础数据，得到这2种工况下10%叶高平面上切向速度、径向速度的模态云图以及特征频率，评估了DMD方法分析离心压气机非定常流动特征的能力.对不同特征频率下的流场进行重构，直观深入地再现了无叶扩压器内部非定常流动的变化过程.结果表明：在小质量流量下，叶片扫描频率的影响效果虽然仍占据主导，但受到抑制；捕捉到失稳频率约为193 Hz，失稳模态在扩压器内沿周向占据3个固定的位置交替波动，不稳定波动沿扩压器周向并不存在旋转.

以去离子水为实验介质,在入口温度为80~100 ℃、质量流速为0~100 kg/(m²·s)、入口压力为0.1 MPa的参数范围内,对棒束通道内流动沸腾传热特性进行了实验研究,分析了质量流速和热流密度对流动沸腾传热系数的影响,考察不同子通道内的传热特性.根据实验工况选取了Liu-Winterton关系式、Kandlikar关系式、Gungor-Winterton关系式和Chen关系式对棒束通道内的流动沸腾传热系数进行预测,将实验结果与预测结果进行比较,并对4个关系式的预测结果进行统计评估.结果表明:Liu-Winterton关系式、Kandlikar关系式和Chen关系式的预测结果偏小,其中Chen关系式的预测结果误差最大,Gungor-Winterton关系式的预测结果更加准确.

基于下吸式固定床气化炉,自建了生物质蒸汽气化实验平台,使用松木屑预处理后的成型颗粒进行富氢气化实验,研究分析了不同温度下的燃气组分、产氢率、燃气产率、燃气热值和冷煤气效率等指标.结果表明:高温水蒸气能有效促进水蒸气重整反应正向进行;随着温度的升高(700℃升高至900℃),H₂体积分数增大了50%,产氢率升高了2.5倍,燃气产率升高了近70%,冷煤气效率提高了37%;参与气化反应的高温水蒸气拥有较高的比焓,能够有效促进水蒸气重整反应向生成H₂的方向进行;气化温度的升高可以促进反应向正向进行,提高气体产物产量;以松木屑为例的林产废弃物高温水蒸气气化产气优良,在实验过程中稳定燃烧,理论上可应用于工业生产.

为了获得故障信号精确的时域和频域信息，提出了一种Morlet小波变换补偿方法，首先计算出故障信号的时间和频率信息，然后根据Morlet小波系数中心频率峰值对计算的故障信号的幅值进行补偿，得出故障信号的准确幅值.采用Simulink模型证明该方法的可行性，并将该方法应用到测试风力发电机和实际大型风力发电机的电功率信号分析中.结果表明：该方法可以自动获得故障信号按时序排列的振幅趋势图，显示了部件发生故障后的剩余使用寿命期限；风力发电机特别是海上风力发电机的维护维修计划可根据此时间信息进行制定，降低风电运维成本.

采用Fluent软件对某旋流预混燃烧室燃料与空气的预混和燃烧进行了数值模拟，分析了轴向叶片式旋流器叶片参数对预混均匀性、回火特性、总压损失和污染物排放的影响，并提出了燃料喷孔结构的改进方案。结果表明：旋流器叶片遮盖度为1.0~1.5，叶片角度为40°~55°，叶片数目为8~12时能够获得较好的燃烧性能；缩小燃料喷孔的孔径，采用旋流器与燃料喷孔合并的结构，合理布置燃料喷孔的位置3种改进方案均能有效改善预混均匀性，降低燃烧的最高温度，3种改进方案依次使NO_x的体积分数比原来降低91%、35%和91%。

以某1 000 MW机组凝汽器为研究对象，应用Fluent软件对投运胶球清洗系统时的水室流场和胶球运动轨迹进行了数值模拟.结果表明：胶球的运动轨迹在水室内变化很大，部分管束区的胶球出现汇集，造成管束不通畅，影响了对管束的清洗效果；通过在入口管板上加装弧形凸起扣板，胶球在管束内分布变得均匀；当凸起扣板厚度取0.15 m时，凝汽器的总体传热系数可以提高约4.4%.

采用化学成分和显微组织分析、室温和高温拉伸、硬度、冲击以及韧脆转变温度测试等方法，研究了30Cr2Ni4MoV钢低压转子不同位置的组织和力学性能.结果表明：低压转子不同位置的成分偏析较小，晶粒尺寸变化不大，拉伸强度和硬度比较均匀，但室温冲击性能、上平台能量和韧脆转变温度有所差别；与芯部相比，低压转子表面的室温冲击吸收能量和上平台能量高，韧脆转变温度低.

针对槽式太阳能集热系统，建立了集热场得热及热损失等数学模型，并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150（ET-150）组成的集热系统为例，进行了以集热场热效率最优为目标的优化；在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统（即互补发电系统）为研究对象，采用一定的评价准则和集成方式，对直射辐射强度（DNI）设计值的选取进行分析研究.结果表明：不同回路数、不同纬度分布的集热场存在不同的最优列间距，且存在最佳取值范围的直射辐射强度设计值，使系统年性能最优.

通过室温拉伸、冲击试验、硬度测试、金相组织分析、扫描电镜及能谱分析等，对600℃超超临界锅炉用国产Super304H管材高温服役过程的微观组织和力学性能进行了试验分析.结果表明：与国产原始钢管相比，高温服役后国产Super304H管材的室温强度和硬度升高、塑性和韧性下降，焊接接头的强度、硬度、冲击韧性不断降低且明显低于同一服役时间的母材.服役30 000 h以上后，管材的力学性能仍处于较高水平，基体组织稳定，晶粒未见长大，微观组织开始出现M₂₃C₆沿晶界呈链状分布的老化迹象.可见，国产Super304H管材组织状态良好，在目前600℃超超临界机组设计条件下可稳定运行，建议加强对国产Super304H管材焊接接头的金属监督.

为研究燃气轮机系统动态特性，基于Rowen模型建立了燃气轮机及其控制系统的数学模型，利用燃气轮机现场运行数据，运用质量守恒、能量守恒和动量守恒原理以及热力学和传热学等基本公式，推算和估计模型的相关参数.以GE MS6001FA型燃气轮机为研究对象，给出燃气轮机建模及参数估计的具体方法和过程。结果表明：该模型能够正确反映燃气轮机的动态特性，符合机组运行规律，具有很好的研究和参考价值.

基于生命周期评价理论，建立风力发电、光伏发电及燃煤发电的生命周期评价体系，研究生命周期各阶段的环境负荷并进行对比分析.结果表明：在电厂建设阶段，燃煤发电碳足迹最低，为1.94 g/（kW·h），风力发电碳足迹最高，为9.42 g/（kW·h）.在发电运营阶段，光伏发电碳足迹几乎为零，风力发电碳足迹为0.2 g/（kW·h），燃煤发电机组碳足迹最高，为83.3 g/（kW·h）.风力发电和光伏发电在电厂建设阶段碳足迹占比较高，分别为99.4%和99.78%；燃煤发电在发电运营阶段碳足迹占比最高，为96.13%.在整个生命周期中对全球变暖影响最大的是燃煤发电，为3.63×10^-5标准当量，影响最小的是风力发电，为7.9×10^-7标准当量；对环境酸化影响最大的是光伏发电，为6.7×10^-6标准当量，影响最小的是风力发电，为1.6×10^-7标准当量；风力发电和光伏发电的固体废弃物排放几乎为零.

为减小风力机尾迹的影响，以实现风场总功率最大化及风力机组气动性能全局协调控制的目标，采用大涡模拟（Large Eddy Simulation， LES）方法，基于致动线模型，利用开源CFD软件OpenFOAM对9种风力机组偏航控制及9种风场错列布置进行数值模拟，比较这18种方案的风场总功率，并结合流场参数分析不同尾迹控制策略影响风场下游风力机的流动机理.结果表明：尾迹对下游风力机气动性能影响严重；2种尾迹控制方法均可实现全风场优化，其中各偏航控制下，风场总功率最大可提高35.3%，风场错列布置时最大可提高68.5%.

在“环境破坏说”的基础上阐释了锅炉高温受热面氧化皮剥落的理论.双层氧化皮内、外层界面存在的空穴是氧化皮剥落的内因,氧化皮承受的应力是氧化皮剥落的外因.氧化皮空穴的成因又可分为内因和外因,内因主要是金属含铬量,外因主要包括蒸汽参数和蒸汽含氧量等.主蒸汽含氧量与铬酸根含量之间具有显著的正相关性,而主蒸汽氢电导率是反映氧化皮铬蒸发的特征指标.外层氧化皮剥落以后,内层氧化皮会继续增厚,但难以剥落.对于已经发生了氧化皮大面积剥落的超(超)临界锅炉,如果检查确认高温受热面氧化皮剥落比较完全,剥落之氧化皮清理比较彻底,则在相当长时期内氧化皮剥落问题都将不再是运行忧患.

提出了一种对锅炉高温区烟气空间进行网格化划分的方法,建立了相应的过热器炉管壁温的三维分片分段计算模型,通过炉膛燃烧和传热机理在线计算得到高温区烟气温度,并通过迭代方法在线耦合求解各管段的传热量以及各管路中工质的质量流量,最终计算得到过热器各管路和各管段的壁温.结果表明:根据所提出模型和算法而研发的 “电站锅炉炉管运行安全远程监测管理”子系统较为精确地实现了炉管壁温的在线分析计算和超温预警,对火电机组的安全稳定运行具有积极意义.