动力工程学报

Select

锅炉技术

1 000 MW超超临界二次再热锅炉降低水冷壁高温腐蚀影响的试验研究

岳峻峰, 邹磊, 张恩先, 管诗骈, 丁建良, 孔俊俊, 贾涛

2018, 38(10): 773-781.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对1 000 MW超超临界二次再热锅炉燃烧器特点，对水冷壁近壁面烟气成分和水冷壁壁温进行了测试，分析了运行O₂体积分数、煤粉细度、入炉煤硫质量分数、一次风量、燃尽风（AGP）水平摆角、AGP风量和偏置辅助风（CFS）风量等因素对水冷壁高温腐蚀的影响。结果表明：提高运行O₂体积分数是预防水冷壁高温腐蚀的有效方式；煤粉变细可改善水冷壁近壁面还原性气氛；随入炉煤硫质量分数的升高，水冷壁近壁面CO和H₂S最高体积分数升高；减小AGP风量和增大CFS风量有助于减弱水冷壁近壁面还原性气氛；AGP水平摆角对水冷壁近壁面还原性气氛影响不大；减小一次风量会恶化水冷壁高温腐蚀；在相同炉内还原性气氛下，超超临界二次再热锅炉比超超临界一次再热锅炉面临的水冷壁高温腐蚀风险更高。

Select

锅炉技术

基于改进花授粉算法和极限学习机的锅炉NO_x排放优化

牛培峰, 李进柏, 刘楠, 李国强, 王荣彦

2018, 38(10): 782-787.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为降低电站锅炉NO_x排放质量浓度，对花授粉算法中转换概率和局部搜索进行修改，得到改进的花授粉算法，利用改进花授粉算法和极限学习机以某330 MW燃煤锅炉运行历史数据为基础建立锅炉NO_x排放特性模型；基于所建模型，采用改进花授粉算法对燃煤锅炉运行时可调参数进行寻优来优化NO_x排放质量浓度。结果表明：相比于BP神经网络模型和极限学习机模型，所建NO_x排放特性模型的预测精度更高，改进的花授粉算法优化后的NO_x排放质量浓度明显低于花授粉算法，为燃煤锅炉降低NO_x排放质量浓度提供了参考。

Select

锅炉技术

“双U形燃烧”对炉内燃烧特性影响的数值模拟

吕洪坤, 童家麟, 齐晓娟, 李剑, 蔡洁聪

2018, 38(10): 788-793.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过数值模拟方法研究了某2 045 t/h对冲燃烧锅炉在典型优化燃烧方式下的炉内贴壁区域平均烟气温度、还原性气氛以及折焰角出口截面平均NO体积分数、煤粉燃尽率、烟气温度偏差和炉膛底渣量。结果表明：通过优化同层燃烧器叶片角度和煤量分布的"双U形燃烧"模式相对传统燃烧模式可降低贴壁区域平均烟气温度约100 K，同时折焰角出口烟气温度偏差系数变化较小；侧墙水冷壁贴壁区域高CO体积分数的区域面积占比由约40%降至仅约10%，使得该区域的高温腐蚀有望得到显著改善；折焰角出口煤粉燃尽率有所下降，底渣量略有增加；实际应用中，高还原性气氛区域的CO体积分数较摸底试验的下降幅度约为40%。

Select

锅炉技术

炉内喷涂ZST高温纳米陶瓷涂料对大型电站煤粉锅炉性能的影响

张建辉, 邰召山, 王渤海, 詹明秀, 王进卿, 池作和

2018, 38(10): 794-799.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了解决受热面沾污结渣、高温腐蚀和侵蚀磨损等影响大型电站煤粉炉安全运行和经济效益的关键问题，提出对受热面管道及炉衬施用ZST纳米陶瓷涂层的方案。基于外形图像分析方法设计高温悬滴法接触角测定系统，分析了纳米陶瓷涂料对煤灰黏附特性的影响。在某530 MW煤粉锅炉上喷涂纳米陶瓷涂料，对比分析技术改造前后热态运行与冷态停炉检查效果。结果表明：黏附特性试验结果证实陶瓷涂层能够减弱熔融煤灰在钢基体表面的黏附性，有助于提高钢基体的防结渣性能；喷涂纳米陶瓷涂料后，锅炉效率较喷涂前提高了0.21%，炉膛沾污结渣问题明显减轻，改造区域水吹灰频次降低了约70%；纳米陶瓷涂料有效阻断了高温烟气对受热面的腐蚀和侵蚀作用，增加了炉膛的吸热量，排烟温度下降了1.5 K，并且对NO_x具有一定的减排作用。

Select

汽轮机与燃汽轮机

1 000 MW高效宽负荷率超超临界机组设计点优化研究

何海宇, 范世望, 彭泽瑛

2018, 38(10): 800-806.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了提高1 000 MW超超临界机组在全负荷的经济性，将机组补汽阀开启点降低至850~950 MW，同时在原有回热系统的基础上增设0号高压加热器和高压加热器旁路调节系统。机组负荷较低时，投入0号高压加热器；机组负荷较高时，开启补汽阀和采用高压加热器旁路系统。比较了优化后机组的蒸汽参数和经济性，论证了机组的发电能力，并分析了不同负荷分配率时各方案的综合经济性。结果表明：优化后机组在部分负荷下主蒸汽压力提高，热耗率降低；投入0号高压加热器，可进一步提升部分负荷的经济性；开启补汽阀和高压加热器旁路，可以提升机组出力，满足机组发额定出力和最大出力的要求；负荷分配率对机组综合经济性的影响较大，在选择方案时应考虑该因素。

Select

汽轮机与燃汽轮机

大功率汽轮机末级轮盘-叶片结构疲劳裂纹扩展分析

颜尚君, 李录平, 封江, 陈鹏飞, 李焜林

2018, 38(10): 807-814.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用ABAQUS软件对国产某600 MW汽轮机末级轮盘-叶片结构进行裂纹扩展分析，研究了该机组末级轮盘-叶片结构的应力分布以及轮缘应力最大处的裂纹扩展情况。考虑到波动汽流力载荷对轮缘疲劳裂纹的影响，分别模拟了额定转速3 000 r/min和超速3 300 r/min工况下轮缘最大应力处疲劳裂纹的扩展规律。通过模拟得到疲劳裂纹扩展循环次数与端面裂纹长度的关系曲线，比较了在循环1×10⁶次后2种工况下的裂纹扩展长度。结果表明：超速工况下不仅容易造成轮缘裂纹扩展，而且裂纹扩展速率较额定工况下要快。

Select

汽轮机与燃汽轮机

弯曲与不平衡耦合作用下转子振动响应特性分析

夏亚磊, 张文涛, 卢一兵, 杨建刚

2018, 38(10): 815-819.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于转子弯曲和质量不平衡会引发机组振动，建立了某发电机转子转轴弯曲与不平衡耦合作用下的系统运动方程，分析了不平衡力与弯曲平面夹角相差0°、90°和180° 3种情况下幅频、相频的响应特性，并采用该耦合模型对某600 MW发电机转子的异常振动现象进行分析。结果表明：不平衡力与弯曲平面之间的夹角对振动的影响很大，夹角相差180°时，升速过程中出现了"倒临界"现象，即临界点处振动达到了最小；发电机转子升速过程中的振动响应变化情况与本文所建立的耦合模型结果较吻合。

Select

监测与测量

基于改进的多块核主元分析的风电机组故障诊断方法

贾子文, 顾煜炯

2018, 38(10): 820-828.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对风电机组运行工况和数据信息结构复杂、机组故障诊断困难的特点，提出了基于因子分析改进的多块核主元分析（MBKPCA）方法，通过对运行数据信息的深度挖掘，建立了机组数据、变量和运行工况3者之间的关联机制。通过对应分析，明确机组变量与数据的关联性，确定MBKPCA子块数目及实际含义。采用因子分析寻找各子块数据与对应运行过程的相关性，提高MBKPCA诊断精度。结果表明：改进的MBKPCA方法能够及时准确地对风电机组故障进行诊断，具有一定的工程应用价值。

Select

新能源

基于MOGWO算法的有机朗肯循环多目标优化

韩中合, 梅中恺, 李鹏

2018, 38(10): 829-835.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高有机朗肯循环的综合性能，从热经济学和经济学出发，以单位输出功率的系统总投资成本和系统产品单价为目标函数构建多目标优化模型。针对423.15 K低温烟气热源，选取R245fa、R123、R114、R245ca、R601、环己烷、丁烷和R236ea为待选工质。引入MOGWO对多目标模型进行求解，采用一维向心透平效率预测模型分析了透平效率随蒸发温度和冷凝温度的变化。结果表明：各工质的透平效率随蒸发温度升高而降低，随冷凝温度升高而提高；所选工质中R601是最优工质。

Select

新能源

雷诺数对气动弹片改善失速特性影响的数值研究

陈福东, 郝文星, 李春, 缪维跑, 杨阳, 丁勤卫

2018, 38(10): 836-842.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以NREL S809为原始翼型，采用数值模拟方法得到不同雷诺数下各弹片角度对翼型气动性能的影响，并利用功率谱分析非定常流场气动参数的波动情况。结果表明：在不同雷诺数下，改善翼型气动性能的最佳弹片角度与攻角均近似呈线性关系；与低雷诺数相比，高雷诺数下流体对翼型表面有更强的贴附能力，使得对应攻角下最佳弹片的角度更小；高雷诺数时，在各攻角下弹片改善翼型气动参数波动的能力均较强，而低雷诺数时其能力明显减弱。

Select

系统工程

超临界CO₂循环与燃煤锅炉集成技术研究

郑开云, 黄志强

2018, 38(10): 843-848.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对再压缩超临界CO₂循环与燃煤锅炉集成时，工质进入锅炉温度高、吸热温度区间窄、流量大的问题，提出部分冷却循环以及在此基础上的工质分流冷却锅炉尾部烟气方案和改进的空气预热方式，并对循环进行了详细的热力学分析。结果表明：相比再压缩循环，部分冷却循环与锅炉集成可显著改善上述问题；通过工质分流冷却锅炉尾部烟气，可控制锅炉排烟温度，确保锅炉效率；当工质从主压缩机出口分流时，循环效率随着分流比增大而降低，当工质从高温回热器入口分流时，循环效率起初随着分流比增大保持不变，当分流比超过临界值后逐步降低；2种改进的空气预热方式均可达到提高二次风预热温度、降低工质进入锅炉温度的效果。

Select

系统工程

超临界350 MW机组采用背压式给水泵小汽轮机工业供热研究

余炎, 金益波, 杨红霞, 蔡小燕

2018, 38(10): 849-854.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对超临界350 MW等级机组工业抽汽的需求，提出采用背压式给水泵小汽轮机排汽对外供热的研究方案。介绍了该方案的热力系统布置，并与常规抽汽方案进行详细的经济性计算对比，初步分析了工程应用的可行性。结果表明：采用背压式给水泵小汽轮机排汽供热具有较高的经济性，且无需增加额外设备，不影响机组运行灵活性，为实现汽轮机工业供汽提供新的思路和方法。

Select

材料研究

富C和富(Al,Ti)的617B合金750 ℃时效组织与硬度及冲击吸收能量的研究

石振斌, 赖仙红, 项昌红, 杨小川, 杨华春, 彭志方, 陈方玉

2018, 38(10): 855-860.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了C和（Al，Ti）质量分数不同的2种617B合金在750 ℃时效5 000 h、7 500 h和10 000 h后的硬度和冲击吸收能量。利用OM和SEM/TEM观察其显微组织并结合EDS+MPST方法进行相定量分析。结果表明：与Al、Ti质量分数较高的合金B相比，C质量分数较高的合金A固溶处理后晶粒较细，沿晶界析出的M₂₃C₆相连续分布，其冲击吸收能量较低。5 000~10 000 h时效后，合金A的γ'相体积分数虽然较低，但晶内均匀分布极细条状M₂₃C₆相和γ'相的复合组织，其硬度基本不变；合金B中γ'相体积分数虽然较高，但仅在晶界附近分布有较少的M₂₃C₆相和γ'相的复合组织，其硬度明显降低；随时效时间的延长，合金A晶界上M₆C相略有增加，其冲击吸收能量较高。而合金B晶界上μ相明显增加，因此合金B的冲击吸收能量明显较低。晶界析出影响原始晶粒大小及其冲击吸收能量，而晶内均匀分布的M₂₃C₆相和γ'相的复合组织可提高其硬度的稳定性，C和（Al，Ti）的添加量对上述现象起决定性作用。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录