动力工程学报

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锅炉技术

基于增量分布的燃煤电厂锅炉受热面吹灰优化研究

史元浩, 李强, 曾建潮, 陈晓龙

2019, 39(10): 777-783.

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针对目前锅炉受热面吹灰方式不合理的情况，权衡吹灰带来的锅炉效率的提高和蒸汽损耗，在确保锅炉安全运行的前提下，建立了吹灰优化模型。以某300 MW燃煤电厂机组锅炉省煤器为研究对象，采用集散控制系统（DCS）的数据和基本热力学计算数据实时计算受热面污染率。通过分析相同工况下多组污染率得到同一测点不同时刻的增量分布，根据其分布曲线求取数学期望，根据已知的初始清洁状态，预测未来时刻的受热面清洁状态，以单位时间内换热量最大为目标，对吹灰周期进行了优化。结果表明：与传统吹灰方式相比，采用优化后的吹灰周期指导吹灰，既提高了传热效率，又可减少不必要的蒸汽浪费。

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锅炉技术

煤粉锅炉超低负荷运行的技术问题和应对措施

马达夫, 张守玉, 何翔, 陶丽, 施鸿飞, 陈端雨

2019, 39(10): 784-791.

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对我国现阶段电站煤粉锅炉在低负荷（40%额定负荷以下）及超低负荷（20%~30%额定负荷）下出现的燃烧稳定性变差、水动力安全性降低、污染物排放升高和机组经济性下降等运行技术问题和相应措施进行了分析。结果表明：采取精细化燃烧调整等相应措施后锅炉可实现超低负荷稳燃；直流锅炉在30%额定负荷以上运行时水动力较安全，随着负荷的降低，汽包锅炉水动力安全性升高，运行经济性指标大幅度降低；污染物排放应着重关注NO_x质量浓度。

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汽轮机与燃气轮机

600 MW超临界汽轮机中低负荷配汽优化研究

刘永林, 黄嘉驷, 屈杰, 余小兵, 李永乐, 王伟

2019, 39(10): 792-796.

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以某600 MW超临界汽轮机为研究对象，分析了复合调节存在的节能潜力，通过试验确定各高压调门的流量特性，分析了高压调门不同阀序运行方式下的能耗特性及重叠度设定方法，并对高压调门开启顺序进行了优化。结果表明：优化后汽轮机中低负荷点500 MW、400 MW和330 MW工况下高压缸效率分别提升了1.53%、1.34%和1.42%，热耗率分别降低26.0 kJ/（kW·h）、23.2 kJ/（kW·h）和25.3 kJ/（kW·h）。

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汽轮机与燃气轮机

有机朗肯循环向心透平气流激振及动应力分析

陶加银, 刘乐, 巫志华

2019, 39(10): 797-803.

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针对350 kW有机朗肯循环机组在满负载试验下发生叶片断裂故障的现象，在不改变蜗壳的前提下，对该向心透平的喷嘴和叶轮进行优化，包括优化喷嘴叶片的数量、型线和优化叶轮流道等。针对优化前后的向心透平进行非定常流场计算，并在额定工况下对新叶轮进行瞬态动力学分析。结果表明：新叶轮受到的气流激振力急剧降低；新叶轮平均应力很小，动应力非常小；新叶轮具有足够的静态和动态安全性。

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自动控制

汽轮机汽门快控功能仿真与参数辨识

韩炜, 李蔚, 吴文健, 张宝, 盛德仁, 陈坚红

2019, 39(10): 804-810.

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针对汽轮发电机组汽门快控误动引起汽轮机超速失稳的问题，建立了汽轮发电机-无穷大电网耦合模型，验证了汽门快控功能的作用效果，并对逻辑参数进行了辨识。设置延时逻辑过滤功率变送器畸变信号，引入故障临界切除时间作为参数辨识依据。结果表明：汽门快控功能具有良好的防超速、稳运行作用，当汽门延时时间设置为60~70 ms，关闭持续时间为0.3 s时，既可有效避免汽门误动，又能防止机组超速事件发生。

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监测与测量

基于图像处理的燃气火焰稳定性检测试验研究

田正林, 余岳峰, 朱小磊, 王宇, 张忠孝

2019, 39(10): 811-817.

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基于燃气燃烧试验台，利用工业电荷耦合器件（CCD）相机获取不同工况下的扩散火焰与预混火焰图像，通过选择合适的图像处理算法获得表征火焰形状、位置和亮度等特征的6个特征量。以不同类型火焰的6个特征量数据为训练样本，通过支持向量机的分类方法对程序进行分类训练，并在燃烧试验台上进行实时监测和稳定性判断。结果表明：各类型火焰检测正确率在99％以上。

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监测与测量

基于变分模态分解云模型和优化LSSVM的汽轮机振动故障诊断

田松峰, 魏言, 郁建雄, 王傲男, 王子光, 薛正昂

2019, 39(10): 818-825.

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针对汽轮机运行过程中的非平稳性和多分量性振动故障信号，提出一种基于变分模态分解相对熵云模型和优化最小二乘支持向量机（LSSVM）的汽轮机振动故障诊断方法。首先，利用变分模态分解按照预设尺度将故障信号分解为K个模态分量，根据各模态分量与原始信号的相对熵大小去除伪分量，提取最佳分量并将其输入云模型，采用逆向云发生器提取特征向量。然后使用改进果蝇优化算法动态调整搜索步长搜寻影响LSSVM识别精度的超参数最佳组合，最后将特征向量输入参数优化后的LSSVM进行故障识别，并与采用经验模态分解相对熵云模型和集合经验模态分解相对熵云模型的LSSVM识别结果进行了对比。结果表明：所提方法优于传统的信号分解方法，对汽轮机振动故障类别具有很高的识别准确率。

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监测与测量

基于数据挖掘的循环流化床锅炉辅机故障预警

张维, 刘吉臻, 高明明

2019, 39(10): 826-833.

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为保障循环流化床机组辅助设备的安全运行，提出了一种基于模糊推理和滑动平均相似度的辅助设备故障预警方法。以改进模糊关联规则挖掘为基础的模糊推理被用于推断正常运行情况下设备状态参考值，采用测试数据与参考值之间的滑动平均相似度来判断辅机安全性的预警标准，采用层次分析方法来确定相似度函数中变量的权重，并将正常状态下的最低滑动平均相似度作为故障预警阈值，最后以某电厂300 MW循环流化床锅炉引风机为例进行验证。结果表明：当相似度低于故障预警阈值时，系统可发出警告报警和故障变量定位，因此所提方法能有效预测故障。

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环保技术与设备

基于改进差分进化算法的湿法烟气脱硫系统模型辨识

康英伟, 孙智滨, 常俊

2019, 39(10): 834-839.

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采用改进差分进化算法（IDEA）进行模型参数估计，利用3σ准则和Butterworth滤波器进行脱硫数据的处理，通过决策树分析进行模型输入变量的选择，将选取的最优变量集作为湿法烟气脱硫系统（WFGD）的输入变量，将浆液pH和出口SO₂质量浓度作为WFGD的输出变量，以此建立多输入双输出的传递函数矩阵模型，并利用湿法烟气脱硫系统的历史数据进行辨识。结果表明：与差分进化算法（DEA）相比，IDEA的辨识结果更精确，具有很好的适用性和可拓展性。

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环保技术与设备

燃煤电厂脱硫废水零排放预处理工艺选择与实践

张娟, 刘平元, 吉顺健, 黄传敏

2019, 39(10): 840-846.

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根据西宁火电厂末端脱硫废水水质特点以及后续浓缩减量工艺对进水水质的要求，提出三级软化加药及沉淀池+管式膜两级分离的预处理工艺路线。结果表明：相比较传统的两级软化一级分离工艺，所提方法将加药成本由41元/t降低至17元/t，实现了污泥的综合利用，提高了系统的抗冲击能力，为后续的浓缩减量和固化模块提供了优质的进水水质保证。

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新能源

秸秆循环流化床空气气化特性的实验研究

陈雨佳, 王勤辉, 王中霞, 解桂林, 方梦祥, 骆仲泱

2019, 39(10): 847-852.

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为考察空气当量比、气化温度和流化速度等参数对气化气品质及各项指标的影响，在小型循环流化床气化实验装置上，开展了以麦秆为原料的空气气化实验研究。结果表明：空气当量比的增大会导致低位热值及冷煤气效率先升高后降低；在720℃及以下温度范围内，随着气化温度的提高，气化气低位热值及冷煤气效率相应提高，但由于麦秆所含碱金属含量较高，当气化温度达到750℃时容易发生团聚和结焦现象；流化速度的增大能够改善气化气质量但其促进作用有限；在实验工况范围内，当空气当量比为0.2，气化温度为720℃以及流化速度为1 m/s时，冷煤气效率较高。

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新能源

风轮间距与相位角对双风轮风力机功率特性的影响

孙义鸣, 谭剑锋, 周天熠

2019, 39(10): 853-859.

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采用雷诺平均N-S方程和滑移网格建立双风轮风力机气动特性分析模型，将风力机叶片压力分布和功率特性计算值与实验值进行对比，并分析双风轮间距和相位角对风力机功率特性的影响规律。结果表明：前风轮的输出功率基本不受风轮间距的影响，后风轮的输出功率随风轮间距的增大而减小，且降幅逐渐增大；随着风轮相位角的增大，前风轮的输出功率先减小后增大，后风轮的输出功率先增大后减小；当风轮相位角为30°和75°时，双风轮风力机总输出功率分别达到最大值和最小值。

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材料研究

热等静压对Mar M247合金组织及力学性能的影响

贺群功, 李林蓄, 高振桓, 杨功显, 曾洪, 杨照宏

2019, 39(10): 860-864.

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研究了热等静压处理对Mar M247合金精密铸件微观组织和力学性能的影响。结果表明：热等静压处理可以消除铸件显微疏松，提高致密度，改善显微组织，降低合金偏析，大幅度提高了铸件的冲击性能、拉伸性能和持久性能；热等静压处理减小了致密度和力学性能等数据的离散度。

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