动力工程学报

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锅炉技术

电站锅炉受热面复合温差发电技术经济性研究

尤运, 潘卫国, 姜未汀, 王健, 郑敏捷, 戴坤鹏

2018, 38(6): 425-430.

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为进一步提高火电厂的发电效率，提出利用半导体温差发电技术将温差发电模块与电站锅炉受热面相结合的方法，并建立了锅炉受热面换热量和换热面积计算模型、锅炉受热面复合温差发电计算模型、温差发电输出功率计算模型以及经济性分析模型。结果表明：该方法的计算模型合理，复合温差发电技术作为一种新型节能技术，能够使火电厂总的发电效率提高约2.9%，具有较大的经济效益和项目投资可行性。

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锅炉技术

基于并行计算的大数据挖掘技术及其在电站锅炉性能优化中的应用

刘炳含, 付忠广, 王永智, 王鹏凯, 高学伟

2018, 38(6): 431-439.

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针对传统数据挖掘方法无法胜任与日俱增的海量数据挖掘工作的问题，引入大数据挖掘技术，以粗糙集属性约简方法为基础，对经典K-means聚类算法进行改进，实现其在Hadoop平台的MapReduce框架上的并行化计算，形成满足海量数据挖掘工作的新算法。以某600 MW燃煤发电机组海量运行数据为挖掘对象，采用新算法对典型负荷工况下影响锅炉效率的运行参数进行挖掘，挖掘出可调控机组运行参数的最优目标值。结果表明：新算法可用于锅炉海量运行数据优化目标值的确定，节能减排效果良好，其挖掘出的优化目标值代表了历史最优可达值，可指导锅炉优化运行。

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锅炉技术

循环流化床锅炉燃烧系统的神经网络模型研究

李国强, 齐晓宾, 陈彬, 张露

2018, 38(6): 440-446.

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为了准确预测热电厂锅炉的NO_x排放质量浓度，以某热电厂300 MW亚临界循环流化床锅炉为研究对象，利用并联型快速学习网进行建模。首先以经典的回归数据集测试并联型快速学习网的有效性，将结果与其他神经网络的结果相比较，证明其具有更好的学习能力和稳定性。再以热电厂现场采集的样本数据作为模型的输入输出数据，将该模型的预测结果与极限学习机、快速学习网、核极限学习机和增量型极限学习机的预测结果进行比较。结果表明：并联型快速学习网具有良好的预测精度和泛化能力，能够更准确有效地预测热电厂锅炉的NO_x排放质量浓度。

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锅炉技术

循环流化床低热值煤-高热值煤粉动态复合燃烧试验研究

潘雄峰, 马素霞, 陈俊, 潘燕龙, 李凯勇, 刘众元

2018, 38(6): 447-451.

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针对循环流化床（CFB）机组负荷响应慢，基于某220 t/h循环流化床工业锅炉，开展了低热值煤-高热值煤粉动态复合燃烧试验，研究煤粉对CFB锅炉动态燃烧特性的影响。结果表明：二次风管给煤粉时负荷增速达到6.03 MW/min（3.57%额定锅炉热负荷/min），给煤管给煤粉时为4.16 MW/min，单一原煤量阶跃时为2.69 MW/min，即添加高热值煤粉的燃烧方式可以深度挖掘CFB锅炉调峰潜力；与给煤管给煤粉方式相比，二次风管给煤粉方式具有燃烧效率高、负荷响应快等优点，给煤管给煤粉方式由于煤粉燃烧不充分可能出现返料器再燃现象。

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锅炉技术

受热面管局部交叉在锅炉热偏差改造中的应用

崇培安, 徐洪涛, 丁士发

2018, 38(6): 452-457.

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将锅炉高温受热面管局部交叉运用到锅炉高温受热面热偏差改造中，用局部交叉的方法解决锅炉运行中高温受热面同屏热偏差较大的问题，通过对机组运行状态的分析，计算锅炉运行中高温受热面的屏间热偏差与同屏热偏差，找出产生热偏差的原因，并在此基础上进行壁温计算，提出了局部交叉和结构改造的解决方案。结果表明：这种改造方法工程改造量小，可以有效地降低锅炉高温受热面的热偏差，从而有效控制锅炉高温受热面的壁温，保障锅炉的安全稳定运行。

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汽轮机与燃气轮机

跨声速压气机转子叶顶区域流场非定常计算和POD分析

刘震雄, 竺晓程, 杜朝辉

2018, 38(6): 458-466.

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采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟，研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照，采用本征正交分解（POD）方法提取POD模态，进一步分析了叶顶近失速点流场的流动特性。结果表明：在近峰值效率点的大质量流量工况下，叶顶区域流场呈现出稳定性，基本不发生随时间波动的特性；在近失速点的小质量流量工况下，叶顶区域流场呈现周期性的波动特性，由激波与叶顶间隙泄漏涡形成的破碎、通道中部未形成泄漏涡的相邻叶片泄漏流流线以及来流一起形成的叶顶二次涡是叶顶非定常周期性波动形成的必要条件。

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汽轮机与燃气轮机

多支撑汽轮机轴承标高调整对轴封间隙的影响分析

顾家辉, 冯坤, 杨建刚, 朱溢铭

2018, 38(6): 467-471.

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采用传递矩阵法、差分法等建立多支撑轴系轴承标高调整对相邻截面轴封间隙影响的分析模型，考虑了轴承标高调整对轴承载荷的影响、轴承载荷对轴颈偏心距和偏位角的影响以及转轴弹性变形等因素的共同作用，并以某大型汽轮发电机组为实例进行了计算分析。结果表明：受油膜、转轴弹性变形等因素影响，轴封间隙变化量小于轴承标高调整量；与中间轴承相比，自由端附近轴封间隙变化对轴承标高变化不敏感；轴承载荷越轻，轴承标高调整对轴封间隙变化的影响越小，对于油膜振荡等失稳类故障，故障治理时标高调整幅度可以大些；低转速下油膜较薄，缓冲效果较弱，轴封间隙变化对轴承标高变化较敏感。

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辅机技术

省煤器出口流场优化及灰斗预除尘试验研究

赵超, 陈鸿伟, 邓淮铭, 王广涛, 张千

2018, 38(6): 472-478.

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通过搭建等比例缩小20倍的冷态模型结合相似准则，研究低温段省煤器灰斗对飞灰的捕集性能。结果表明：省煤器加装翼型折角导流板和省煤器出口加装平行整流板可增加导入灰斗的飞灰量，且减轻烟气经过灰斗实现90°转向后对水平烟道上壁面的冲击；改良后的模型对原灰颗粒的捕集效率可达19.26%，相比改造前捕集效率提高了10.71%；对后续SCR脱硝催化剂磨损严重的88 μm以上的飞灰颗粒捕集效率可达54.09%，相比改造前提高了33.65%，且造成的能量损失较小，有效地缓解了SCR催化剂层的磨损堵塞问题，且分担了除尘器的除尘负荷。

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环保技术与设备

基于多物流测试的循环流化床锅炉汞迁移和排放特性研究

蔡维中, 崔健, 邓雨生, 黄海鹏, 梁树雄, 段伦博

2018, 38(6): 479-483.

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在某额定蒸发量为410 t/h的循环流化床（CFB）锅炉上对Hg的迁移排放特性进行了研究。采用OHM法对静电除尘器（ESP）前、后和湿法脱硫塔（WFGD）后烟气中的Hg进行了取样分析，分别对各电厂的入炉燃料、底渣、飞灰、石膏、脱硫废水、新鲜浆液和清洗水等进行了多物流取样测试，并建立了质量平衡。结果表明：Hg的质量平衡率为101.10%~117.58%，测试结果具有良好的可靠性；迁移至飞灰中的Hg最多，占总排放Hg的70.95%；有27.37%的Hg排放到大气环境中，且以气相元素Hg为主；ESP和WFGD对Hg的脱除效率分别为58.1%和36.2%，CFB电厂配备的ESP+WFGD装置对烟气中Hg的排放有很好的控制能力。

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环保技术与设备

垃圾焚烧旋转喷雾干燥净化模型研究

贾振南, 李春曦, 尹水娥, 叶学民

2018, 38(6): 484-492.

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以垃圾焚烧厂脱酸塔为模拟对象，建立了脱酸塔气固液之间的传质模型及化学反应模型，对旋转产生的喷雾建立了浆滴模型以分析其蒸发和传质过程，通过对已有实验模型与脱酸塔实际运行结果进行对比，验证了所建化学反应模型和浆滴模型的准确性，模拟了某垃圾焚烧厂脱酸塔的内流特征，得到其压力、温度、速度和酸性气体质量分数等参数的分布及脱除率。结果表明：脱酸塔中轴线上部是脱酸反应主要发生部位；由于烟气回流区的作用，部分没有蒸发完全的浆滴被吹向脱酸塔壁面，容易造成脱酸塔壁面的结渣和腐蚀，导致脱酸塔壁面所受的热应力增大，不利于脱酸塔长期稳定运行；浆滴进入脱酸塔5 s内完全蒸发。

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新能源

风向对建筑增强型垂直轴风力机气动性能的影响

朱海天, 郝文星, 李春, 丁勤卫, 余万

2018, 38(6): 493-500.

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为充分利用建筑周围的局部强化风，对建筑环境中的垂直轴风力机进行了非定常数值模拟。对以NACA0021翼型作为叶片截面的三叶片原始直线翼垂直轴风力机周围流场进行数值模拟，并与实验值进行比较，结合高耸建筑的高度优势、建筑扩散体强化风速效应及风向研究建筑增强型直线翼垂直轴风力机捕获风能的特点与优势。结果表明：建筑增强型直线翼垂直轴风力机的风能利用系数最高提升至原始直线翼垂直轴风力机的2.47倍，但其载荷波动大，对结构安全性与可靠性提出了更高的要求，且对风向、建筑扩散体排布方式及建筑外廓敏感度高。

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水轮机技术

基于EMD的水轮机空化声发射信号阈值降噪方法

刘忠, 宋嘉城, 邹淑云, 袁翔, 周云贵, 陈莹

2018, 38(6): 501-507.

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针对随机噪声对水轮机空化声发射信号的影响，提出了基于经验模态分解（EMD）的水轮机空化声发射信号阈值降噪方法：首先利用EMD将水轮机空化声发射信号分解得到多个本征模态分量（IMF），然后结合给定阈值规则对前半部分IMF分量进行降噪，将降噪后的IMF分量与未处理的IMF分量重构，得到降噪后的声发射信号。采用该方法分别对仿真信号和水轮机空化试验过程中采集到的声发射信号进行了降噪处理，并与小波阈值降噪方法、小波包阈值降噪方法及传统EMD降噪方法进行了对比。结果表明：EMD阈值降噪方法有效结合了EMD自适应分解的特性和阈值降噪的良好性能优点，对水轮机空化声发射信号的降噪效果优于其他3种方法。

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核电技术

AP1000主泵安装关键技术研究与工程应用

胡国峰

2018, 38(6): 508-512.

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为保证AP1000反应堆冷却剂主泵的安装满足设计要求，对测量技术、主泵顶升及主泵在蒸汽发生器腔室内的水平运输进行了研究。结果表明：激光测量能完全满足精度控制要求，最佳顶升速度范围为3.0~4.0 mm/min，主泵水平运输时距墙体最近为18 mm；在上述研究的指导下，主泵安装完全满足设计要求。

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