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。

从大型汽轮机技术发展的角度,对2010—2019年我国大型汽轮机技术的一系列重要进展和下一步研究方向进行了阐述。介绍了大型汽轮机技术发展的背景,总结了过去10年我国火电与核电汽轮机技术研究的新成就,包括提高汽轮机效率的通流部分优化与宽负荷性能优化技术,保证汽轮机安全性的结构强度与寿命、轴系动特性与支撑以及高温材料与焊接转子的设计技术,提高汽轮机灵活性的一键起停与热应力监控技术。针对大型汽轮机技术的发展现状,提出我国大型汽轮机下一步的研究方向,包括700℃火电汽轮机的镍基合金高温部件、非镍基合金高温转子与总体布置技术,2 000 MW等级核电汽轮机研制的关键技术和2 000~2 300 mm半速长叶片研制,汽轮机的智能设计、智能制造和智能运维技术,大型汽轮机技术的发展目标是进一步提高汽轮机的效率、保证汽轮机的安全服役和灵活运行。

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℃.

携手应对全球气候变化已经成为国际社会的广泛共识，中国作为全球应对气候变化的重要参与者和积极实践者，已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。推进碳达峰、碳中和战略是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，其中能源系统低碳转型将是实现"双碳"目标的关键。在当前经济社会发展水平下，应采用"两步加速"的总体发展方案，近期可通过加快发展非化石能源，确保2030年前碳达峰，并实施以2℃温升目标和1.5℃温升目标为导向的长期转型路径，力争在2060年前实现碳中和。为保证"双碳"目标的实现，应大力加强高比例可再生能源及配套技术、煤电行业低碳转型路径以及碳捕集、利用和封存等关键技术或规划问题的研究。

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.

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。

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.

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。

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.

为分析弯扭耦合叶片的力学性能，基于三维建模软件NX二次开发建立NREL 5 MW风力机叶片壳体模型，进一步对叶片进行复合材料铺层设计，通过镜像偏置主梁纤维实现叶片气动弹性剪裁，采用CFD方法计算叶片表面压力分布，结合有限元方法对其进行模态、静力学及屈曲计算，以研究主梁偏置角度对弯扭耦合叶片力学性能的影响。结果表明：当主梁偏置角度较小时，弯扭耦合叶片表面最大应力小于传统叶片，其中以偏置角度为-15°时效果最佳，表面最大应力降幅最高为14.78%；相比传统叶片，弯扭耦合叶片各阶固有频率及屈曲因子均有所降低，且正向与反向偏置同角度的叶片固有频率和屈曲因子下降量较接近，主梁偏轴镜像铺设对叶片挥舞振动影响较大；主梁偏置角度对叶片抗屈曲能力产生一定影响，叶片临界屈曲载荷最大降幅约为78%；应重点关注弯扭耦合叶片固有频率及屈曲因子，以避免叶片固有频率与激励频率接近而产生共振，必要时可优化铺层结构以提高叶片抗屈曲能力。

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.

采用耦合方法对燃气轮机涡轮叶片尾缘气膜冷却流场进行数值模拟，并与绝热方法下的结果进行对比，得到不同吹风比和不同吸力面厚度下的气膜冷却规律。结果表明：与绝热方法相比，采用耦合方法时气膜冷却效率曲线更平缓，吸力面温度分布均匀，压力面尾部上方区域温度梯度较大；增大吹风比可以减弱吸力面导热对气膜冷却效率的影响，且能有效抑制流体与壁面的分离；随着吸力面厚度的增加，0.6~0.76等温度比线区域内流体温度发生变化，在劈缝出口下游温度升高，在下游的远距离处温度降低。

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.

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。

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.

针对生物质发电中秸秆收集困难的问题,对秸秆供应构建4种模式:人工收集主动运送模式、机械收集主动运送模式、人工收集等待收购模式和机械收集等待收购模式,建立农户秸秆供应成本模型,计算不同模式的成本,并对不同的重要因素进行单因素敏感性分析.结果表明:人工收集模式比机械收集模式成本低,但受人力工资影响大,当人力工资≥18元/h时,人工收集主动运送模式成本最高;当土地面积>0.667 hm²时所有模式的成本稳定,变化不大;运输距离对人工收集模式成本的影响大于机械收集模式,留茬高度越低影响越大;作物产量水平越高,越适合机械收集模式.

为了合理评价氨水脱碳工艺与燃煤电厂集成后的运行性能,基于脱碳系统仿真模型和燃煤电厂变工况模型,利用技术经济学方法建立了脱碳机组评价体系.考察了CO₂捕集系统主要参数(氨水质量分数、贫液CO₂负荷、吸收塔入口温度、再生塔压力、氨气逃逸率和CO₂捕集率)对机组运行性能的影响,选取了氨水脱碳系统可行运行参数.结果表明:氨水质量分数为11%、贫液负荷为0.36以及吸收塔入口温度为15℃为该系统可行运行参数,此时脱碳机组相对于优化前发电效率提升了0.7127%,发电煤耗降低了6.9594 g/(kW·h),发电成本降低了0.011元/(kW·h),脱碳成本降低了16.7563元/t.

以某重型燃气轮机透平第一级静叶的叶型为研究对象，采用商业软件CFX的等效砂粒粗糙度模型研究了表面粗糙度对叶片表面换热的影响。结果表明：表面粗糙度对叶片表面附近的时均流场影响不大；但在叶片典型表面粗糙度下，压力面和吸力面的换热水平分别比光滑表面时高36.6%和33.4%，换热发生恶化；较小的表面粗糙度对叶片前缘换热基本没有影响，但当等效砂粒粗糙度增大到51 μm时，无量纲线平均传热系数反而比光滑表面时减小了15%；根据叶片一维传热过程模型，在换热增强30%时，叶片金属表面平均温度上升17 K，极大地影响了叶片的寿命。

采用数值计算方法研究了可听声频率范围内声波在电站锅炉炉膛中的衰减机理，建立了电站锅炉含颗粒介质气体中的声衰减系数计算公式，得到了声衰减系数与声频率、颗粒介质体积分数、颗粒粒径及烟气温度的关系.根据多体多次散射理论，对颗粒介质体积分数较大的循环流化床锅炉中的声波衰减特性进行了讨论，并对其声衰减系数进行了修正.结果表明：对于一般燃煤锅炉，随着烟气温度的升高以及颗粒介质体积分数和声频率的增大，声衰减系数增大，随着颗粒粒径的增大，声衰减系数减小；循环流化床锅炉中的声波衰减主要来源于颗粒介质表面的热传导耗散.

对某600 MW超临界W火焰锅炉进行了单只百叶窗式浓淡煤粉分离器的气固两相流模拟，以及炉膛内燃烧过程的热态模拟，得到锅炉在不同拱下二次风风率时的模拟结果，并与现场试验结果进行了比较.通过数值模拟预测如将百叶窗式浓淡煤粉分离器改造为旋风子分离器，结合合理的拱上二次风喷口布置方式和拱下二次风风率后锅炉的燃烧情况.结果表明：拱下二次风风率取36%左右时，飞灰可燃物质量分数最低，冷灰斗水冷壁面处和大屏底部的温度得到均衡；当采用改造方案1时，在下炉膛水冷壁表面形成一层完整的低温区域，可防止水冷壁发生传热恶化；改造后的锅炉性能试验与模拟预测的结果相符.

以某1 000 MW超超临界二次再热机组为例，利用单耗分析方法，计算了单级串联、双级串联、双级并联3种外置式蒸汽冷却器的布置方式对机组能耗的影响，得到了外置式蒸汽冷却器的最佳布置方式和热力系统中各设备单耗的变化规律，并分析了最佳布置方式下机组单耗随负荷的变化趋势.结果表明：外置式蒸汽冷却器可以提高给水温度，减少锅炉的不可逆损失，这是机组单耗降低的主要原因；采用单级时，布置于第2级的效果最佳，可使机组单耗降低0.632 g/（kW·h）；采用双级时，布置于第2、第4级的串联方式效果最佳，可使机组单耗降低1.122 g/（kW·h）；随着负荷的降低，双级串联外置式蒸汽冷却器的降耗效应略有下降.

结合随机理论和透射光信号统计特性，提出了光脉动法，用于测量电厂煤粉颗粒粒度分布参数，并搭建了液固实验台进行了实验验证。结果表明：该方法可以有效、稳定地得到颗粒粒度分布参数；将该方法与小波重构技术结合起来处理电厂实测数据，可以有效地去除浓度变化和过采样的影响，得到有效的煤粉颗粒粒度和浓度信息。

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.

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.

提出一种新型的水煤气变换反应过程,利用水煤气变换反应释放的热量加热进入燃气轮机的合成气,并建立了基于Aspen Plus的IGCC电站模型.比较了燃烧前捕集CO₂对IGCC电站发电量、厂用电耗率和供电效率等特性的影响,分析了新型水煤气变换反应过程中2个关键参数对电站性能的影响规律.结果表明:降低进入WGS装置的合成气的H₂O与CO物质的量比以及提高合成气加热温度均有利于降低IGCC电站的厂用电耗率和提高供电效率;本文中结果与先前研究结果一致性较好.采用优化的水煤气变换操作参数后,IGCC电站的厂用电耗率降低1.3%,供电效率提高2.7%.

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.

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。

为研究竖直矩形窄缝通道内气液两相垂直向上流动的现象，搭建了气液混合流动的实验台，采用高速照相机对竖直矩形窄缝通道内的气液两相流进行拍摄，通过Matlab软件实现了图像识别以及相近气泡的区分。结果表明：拟合得到的平均截面含气率α与体积含气率β的关系为α=0.88β；对Chen模型的系数C修正后，摩擦压降计算值与实验值具有较高的匹配度。

采用XRD、EDS及离子色谱等分析手段对脱硫废水烟道蒸发后产物的特性进行了研究，并与飞灰成分及形貌进行对比.结果表明：脱硫废水烟道蒸发后产物主要为固态产物和气态产物2种；固态产物主要是CaSO₄、NaCl和Na₂SO₄等物质，气态产物主要是HCl、HF、HBr、HNO₂和HNO₃；脱硫废水烟道蒸发不会对飞灰的综合利用产生影响，但是会增加飞灰的比电阻；HCl等气态产物的产生会增加脱硫废水的排放量及烟道等的腐蚀.

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.

为研究跨声速轴流压气机的失速机理，结合节流阀模型对跨声速轴流压气机NASA Rotor 35转子进行多流道数值模拟。为进一步探究跨声速轴流压气机在整个失速过程中流场的变化特征，应用本征正交分解（POD）方法对失速过程中叶顶区域的流场进行分析。结果表明：失速起始于叶片顶部区域，逐渐发展为失速团，并以低于转子转速作同轴同方向旋转；通过对比不同时刻的流场特征，"前缘溢流"在整个失速发展过程中始终存在，可作为流场开始出现恶化的判断依据；识别出失速过程中流场中存在的大尺度流动扰动结构。

光伏耦合制氢技术可利用光伏产生的废电、弃电，大规模制造氢气，降低制氢成本，提高整体的系统效率，在光伏系统改造和提升过程中发挥重要作用。通过分析国内光伏耦合制氢技术的发展现状，对宽功率光伏耦合制氢技术的运行效果和系统经济性进行评价，最后根据我国西北地区的特点提出适合光伏耦合制氢技术示范的技术路线。

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.

为研究浮式风力机半潜式平台的动态响应及系泊性能，建立了基于半潜式平台的NREL 5 MW浮式风力机模型.结合有限元方法，并利用辐射和衍射理论，在考虑风、浪、流载荷的联合作用下，运用Aqwa软件对极端海况下半潜式平台的动态响应及系泊性能进行数值仿真，得到了幅值响应算子（R_AO）、附加质量、辐射阻尼随波浪频率的变化趋势以及极端海况下半潜式平台的动态响应和系泊线的张力响应.结果表明：半潜式平台在高频区域（大于1.6 rad/s）具有良好的运动性能，动态响应小；垂荡方向动态响应不受波浪方向变化的影响，且波浪方向为0°时，纵荡和纵摇动态响应最为剧烈；台风海况下半潜式平台的动态响应和系泊线的张力响应均大于无台风海况；随着海况恶劣程度加深，半潜式平台的动态响应和系泊线的张力响应均明显增大.

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%。

采用拉丁立方试验设计、三阶响应面近似及Hooke-Jeeves直接搜索算法的组合优化策略对排汽缸下部的加强筋板进行了优化设计，并通过选取大量样本点，研究了加强筋板不同几何参数对排汽缸气动性能的影响，同时在变工况下对筋板优化后的排汽缸进行了校核计算.结果表明：筋板到排汽缸子午平面的距离X和筋板倾角θ对排汽缸气动性能影响较大，而筋板底边到排汽缸出口的距离Y和筋板长度L对排汽缸气动性能影响较小；合理布置筋板，可有效提高排汽缸的静压恢复能力，降低出口不均匀性，但也会增加一定的总压损失.

针对低氮燃烧器改造后机组不能满足电网自动发电量控制（AGC）控制要求的情况，对锅炉燃烧特性、机炉协调系统的调节品质以及AGC控制的响应性进行了研究，主要分析了炉膛氧体积分数、分离燃尽风（SOFA）挡板开度、周界风挡板开度、二次风挡板开度对NO_x生成的影响以及一次风量控制对机组响应性的影响，在此基础上对机炉协调系统进行了优化设计和调试.结果表明：经过优化后的机炉协调系统控制策略不仅实现了AGC控制的稳定运行，而且保证了AGC控制中对精度的要求和响应性的要求，现已成功应用在多台低氮燃烧器改造的机组上，表明了该控制策略具有推广性和复制性.

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%.

为解决某670 MW八角切圆塔式锅炉燃用低热值褐煤时炉膛出口CO体积分数偏高、抽烟口结焦的问题，采用数值模拟与试验相结合的方法研究了SOFA风垂直摆角、SOFA风率和风速等参数对炉内温度场、O₂体积分数、CO体积分数和NO_x质量浓度的影响。结果表明：合理提高SOFA风速可以有效降低炉膛出口烟气温度，并减小炉膛出口CO体积分数；与工况1相比，在工况6下炉膛出口CO体积分数由0.291 2%减小至0.025 7%，炉膛出口烟气温度降低43 K，排烟温度降低6 K，炉膛出口NO_x质量浓度基本不变，锅炉效率提高0.63%，标准煤耗降低约2 g/（kW·h）。