/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301001 西藏地处青藏高原腹地，海拔4 000 m以上的地区占全区总面积的85%，地热资源非常丰富。为实现地热资源的合理开采，结合国家“双碳”战略，对西藏地热资源的开发利用现状进行了全面梳理，提出了地热产业未来发展的建议。分析表明：西藏水热型和干热岩型地热资源存储量大、品质好，发电潜力巨大，而浅层地热资源主要分布在拉萨，可结合热泵技术为当地供暖。目前在地质勘查、技术改进、装备研发、运营管理等方面仍存在一些问题，需开展有机朗肯循环机组研发、搭建增强型地热系统实验平台，科学地开发深层地热能。研究表明：西藏地热资源开发利用应遵循“勘测为基、发电为主、供暖为辅、装备提升、梯级利用”的原则，推进地热资源的科学开采和高效利用，完善地热产业链，从而有效改善西藏地区能源消费结构。 2023年01月08 00:00 2023年01期 1 6 718885 赵 斌¹，吕 玥¹，温 柔¹，龚宇烈²，王善民³ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301002 随着火电厂超低排放改造的完成，产生了成本增加、喷氨超标等问题。通过机器学习对电厂运行数据建模和优化成为解决这一问题的重要手段。综述了NOx减排中常用的机器学习算法及其应用场景。在算法方面，归纳了数据预处理、算法模型和模型参数优化3个过程的研究现状，给出了各个过程多种机器学习算法的应用情况及适用性，提出了变工况数据预处理方法、多目标优化中目标函数的构造方法等未来研究方向。在应用层面，总结了机器学习在炉内低氮燃烧、选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统运行优化、全系统综合节能降耗等过程的实施方法及其运行效果，展望了长周期动态建模控制及多电厂联合建模等未来应用场景。 2023年01月08 00:00 2023年01期 7 17 990592 张珑慧¹，林德海¹，王 颖²，季广辉³，马少丹¹，曹子雄¹，刘 伟¹，刘子林¹，马子然¹，王宝冬¹ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301003 为构建以新能源为主体的新型电力系统，火电机组在保电供热的同时要承担灵活运行、深度调峰的任务。但传统检测和通信技术受限于实时性差、传输慢、投资高等问题，难以支撑火电机组新需求。先进检测技术和以5G为代表的通信技术通过构建完整的检测传输链条，为以锅炉燃烧系统为代表的火电机组状态研判、运行调整等提供了坚实的技术支撑，但也面临建设投资高、专业人才和标准匮乏等问题。只有从生产实际出发，健全机制、转变观念，才能做实先进检测及通信技术的应用效果。作为智慧电厂的重要组成部分，先进检测和5G通信技术必将为火电整体智能化水平提升提供坚实的基础。 2023年01月08 00:00 2023年01期 18 25 813099 高满达，李庚达，陈彦桥，崔青汝 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301004 微混燃烧是一种具有潜力的低污染燃烧技术，而作为基础单元的微管结构对燃烧特性有显著的影响。以单元微管模型燃烧器为对象，在空气预热加压和常温常压2组工况下，使用计算流体力学方法分析了不同微管直径、微管后段长度、火焰筒微管面积比时的甲烷微混燃烧特性。数值模拟结果表明：常温工况的火焰长度明显增长，并且增幅受到微管直径和面积比的影响较大；随着微管直径增大，火焰筒内流场和温度场基本相似，无量纲火焰长度变化不大，但是微管直径更小时2组工况的火焰长度变化更小，具有更好的适应性；随着微管后段长度增加，微管出口湍流强度大幅降低，火焰长度明显增加，2组工况下火焰长度的变化趋势较为一致；随着火焰筒与微管面积比增加，火焰长度有先缩短后增长的趋势，而面积比在4.0~9.0时火焰长度较短，燃烧性能较好。研究结果对燃气轮机燃烧室具有参考价值，对自由射流火焰也有一定的参考意义。 2023年01月08 00:00 2023年01期 26 35 1315597 蒿 宇^1,2，雷福林^1,2，张哲巅^1,2 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301005 随着“双碳”目标的提出，新能源装机总量不断提高，对电网频率安全提出了更大的挑战。飞轮储能凭借其响应速度快、充放电次数多等优点，在联合火电机组参与调频、提升电网频率安全方面受到广泛关注。为更加充分利用飞轮储能辅助电网调频的快速性优势，设计了一种基于自适应协同下垂的飞轮储能联合火电机组一次调频控制策略，实现了火-储联合系统的功率协同自适应调整。仿真验证表明，所提出的控制策略可以有效改善火-储联合系统的调频性能，相比传统下垂控制，系统最大动态频差和稳态频差分别减少了29.00%和25.50%，缓解了火电机组调频压力，有利于火电机组安全稳定运行。 2023年01月08 00:00 2023年01期 36 44 1459102 洪 烽，梁 璐，逄亚蕾，季卫鸣，贾欣怡，房 方 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301006 为提升内燃机与燃煤机组耦合的高灵活性发电系统的能量利用效率，提出了内燃机与燃煤机组相复合的新型热力系统。通过将内燃机烟气和冷却水余热输入燃煤机组热力系统，从而降低燃煤机组发电煤耗率。采用EBSILON软件对复合系统进行建模，以燃煤机组汽耗率和热耗率为评价指标，分析了不同复合方案下燃煤机组的热经济性。结果表明：通过将内燃机余热复合进燃煤机组热力系统，可显著降低燃煤机组的热耗率和汽耗率；内燃机烟气余热复合位置越靠近锅炉，参与烟气换热的给水和凝结水比例越小，机组热耗率、汽耗率越低；当烟气余热一部分加热高压加热器给水，另一部分加热低压加热器凝结水时，分配到给水的余热越多，机组热耗率、汽耗率越低；优化后的内燃机与燃煤机组复合热力系统，热耗率最多可降低6.62%。 2023年01月08 00:00 2023年01期 45 55 1873563 朱开轩¹，周 托²，王随林¹，吕俊复²，张鹏飞³，王顺超³，王晓东⁴ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301007 提出了一种高效的厌氧发酵与焚烧耦合的固体废物（固废）发电综合系统，采用固废厌氧发酵产生沼气，沼气进入沼气燃烧器燃烧产生高温烟气，烟气通过机组中的加热器和空气预热器对汽水系统和一、二次风进行加热；在保证进入锅炉中固废焚烧产生的热量不变的情况下，增加了进入汽轮机中做功的能量，从而提高了整体机组的发电效率；同时根据热力学第一定律和热力学第二定律分析机组发电效率和㶲效率提升的原因。结果表明：与案例机组相比，所提出加入沼气燃烧高温烟气系统可增加8.69 MW净发电量；此外，新系统的发电效率提升了3.56百分点，发电㶲效率提升了9.74百分点。经济性分析表明：所提出的耦合系统增设了厌氧发酵沼气燃烧系统，动态回收周期为3.78年，经济优势明显。 2023年01月08 00:00 2023年01期 56 65 1817726 李云飞，陈 衡，徐 钢，陈宏刚 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301008 火电机组变工况运行使数据呈现多模态特征，导致基于浅层网络结构的回归软测量模型的预测精度下降。研究一种改进的BP神经网络（back propagation neural network，BPNN）软测量方法：首先利用堆叠稀疏自编码器（stacked sparse autoencoder，SSAE）强大的深度学习能力提取原始数据特征，然后再利用BPNN对提取特征进行回归分析。经实验验证，SSAE+BPNN软测量方法的均方误差为0.135 8×10–3，平方相关系数为0.983 2，其预测精度和泛化能力显著优于BPNN。将其应用于某台灵活调峰的超超临界660 MW发电机组飞灰含碳量软测量中，预测结果的平均相对误差为0.91%，总体相对误差控制在±5%以内，具有良好的工程应用价值。 2023年01月08 00:00 2023年01期 66 73 1460745 刘鑫屏，李 波，邓拓宇 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301009 以某超临界600 MW机组对冲燃烧锅炉为研究对象，通过对其进行水动力建模，分析验证了主蒸汽两侧温度偏差规律，并从锅炉水侧提出优化主蒸汽温度偏差的技术方案。根据提出的蒸汽温度优化方案调整后，50%、75%和100% BRL负荷下锅炉出口两侧主蒸汽温度偏差分别缩小了44.6%、95.8%和28.0%。该方案可实现机组的安全、经济运行，并为同类型机组主蒸汽温度偏差治理提供理论依据与改造参考。 2023年01月08 00:00 2023年01期 74 82 2319240 李松山¹，唐 文²，宁新宇²，尹 军¹，严文龙¹，吴震坤²，刘忠轩²，江 龙³，朱 萌³，向 军³ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301010 超（超）临界机组发电效率高，碳排放低，是我国火电机组发展的主力，对其给水运行工况进行优化具有重要指导意义。通过就地取样试验研究了超（超）临界机组不同给水运行工况的最优控制指标，研究了给水取样间集中取样对给水水质的影响，开发了给水运行工况智能化控制系统。结果表明：AVT(O)工况下给水电导率的最优目标值为6.7 μS/cm，OT工况下给水氧质量浓度的最优目标值为15 μg/L，给水电导率的最优目标值为3.0 μS/cm；较长的给水取样管路会造成铁腐蚀产物的沉积，干扰对机组腐蚀情况的判断；给水加氧产生的铬酸根离子只与取样管的氧化溶出有关，与水汽系统无关。 2023年01月08 00:00 2023年01期 83 88 1134371 孟 龙¹，李俊菀¹，龙国军¹，王 亮²，陈俊楠³，赵晓林²，贾 兰³，王宁飞¹ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301011 提出一种基于改进3D-Harris角点检测算法的电厂地下管廊点云拼接方法。以电厂地下管廊多组海量点云数据为分析对象，利用主成分分析法获取目标检测点在邻域点云微切平面上的法向信息，进而提取点云的边界点；构建基于目标检测点法向信息的协方差矩阵，计算并比较其角点响应强度函数，从中选出部分待筛选点作为真伪角点检测对象；利用基于高斯曲率极值点的伪角点检测方法，滤除伪角点并筛选出真角点；最后通过快速点特征直方图方法匹配各组点云间的相似角点，利用最近点搜索点云配准算法实现地下管廊多组点云间的拼接，并与传统3D-Harris角点检测算法的结果进行比较。对比表明，所提出算法计算耗时短且角点提取正确率高，可实现电厂地下管廊海量点云的精确拼接。 2023年01月08 00:00 2023年01期 89 97 1522810 仲 宇¹，白 钒¹，刘 勇¹，黄 磊¹，袁 星¹，张羽兵¹，钟锦航² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301012 对675 ℃时效0~10 000 h的Incoloy 800H合金（800H合金）在300 ℃/10 MPa的碱性高温高压水化学环境中的腐蚀电化学行为和氧化膜显微特征进行了系统研究。通过腐蚀电化学测试、长期浸泡、扫描电镜/透射电镜观察、拉曼光谱/快速傅里叶变化分析等方法，掌握了800H合金腐蚀电化学行为、表面膜形态成分特征随时效时间的变化规律。研究结果表明：时效处理可使800H合金传热管在高温高压水中的开路电位和自腐蚀电位Ecorr小幅升高，但时效时间延长对电化学行为影响不显著；800H合金在高温高压水中呈现钝化过钝化转变，生成的氧化膜呈多层结构，最外层为弥散分布的大颗粒氧化物，组成为Fe2O3或NiFe2O4；中间层为较为致密的小尺寸氧化物，多为NiFe2O4或FeCr2O4；内层则是致密且连续的氧化物，为含Cr和少量Fe的非晶或纳米晶氧化物。800H合金在300 ℃/10 MPa的碱性高温高压水中具有较好的抗腐蚀性和表面稳定性。 2023年01月08 00:00 2023年01期 98 104 1396592 李 季¹，詹英杰²，唐丽英¹，徐 安²，李 江¹，周荣灿¹，王庆武²，龚 兵² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301013 为筛选出高活性的尿素水解催化剂，利用间歇反应釜和连续操作中试装置，对尿素催化水解反应的动力学和热力学特性进行了研究，并比较了不同催化剂对水解反应温度、能耗和变负荷响应时间的影响。结果表明：添加催化剂能够降低水解反应的活化能（液态磷酸氢二铵活化能为65.3 kJ/mol、固体氧化铝活化能为52.9 kJ/mol），并提高尿素转化率；添加催化剂能够提高水解反应速率，降低水解反应温度；在连续操作反应器中，固体氧化铝催化剂存在分布不均、接触不充分的问题，导致催化活性下降；催化水解的产氨能耗仅比普通水解降低约1%~3%，添加磷酸氢二铵和氧化铝催化剂未减小水解器的变负荷响应时间。 2023年01月08 00:00 2023年01期 105 110 1456581 向小凤，张向宇，王志超，张喜来，张 波，姚 伟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301014 为研究超超临界锅炉过热器候选材料在高温烟气环境下的腐蚀行为，开展了3种奥氏体耐热钢S31042、S31035、C-HRA-5暴露于实验室模拟燃煤锅炉烟气中的热腐蚀试验。试验包括650、675、700、725 ℃ 4个温度，试样表面有无涂覆、涂覆真实煤灰、涂覆腐蚀性模拟煤灰3种工况，试验时长为500 h。通过试验研究获得了3种材料的腐蚀动力学曲线，采用XRD、SEM和EDS对材料的腐蚀行为进行了分析，并对比了3种材料的耐腐蚀性能。结果表明：在无涂覆和涂覆真实煤灰工况下，3种材料均表现出优秀的抗氧化和腐蚀能力；在涂覆腐蚀性模拟煤灰工况下，材料腐蚀加剧，腐蚀产物分层；不同表面工况下温度的影响有所不同；S31042材料的耐腐蚀性能最强，S31035和C-HRA-5材料相当。 2023年01月08 00:00 2023年01期 111 122 2252614 方旭东^1,2，王雨舟³，包汉生⁴，张乃强³，潘佩媛³ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301015 随着新能源发电大规模发展，热电联产机组需要灵活运行以平抑新能源接入电网带来的波动。为了满足机组灵活运行时控制要求以及机组运行安全性，设计了一种基于灵活性评价的热电联产机组柔性控制策略。首先，根据机组电负荷、热负荷和机前压力的响应特性，提出一种可以表征机组负荷适应能力以及运行安全性的灵活性评价指标的计算方法，并以此作为最优柔性因子选取的依据。然后，仿真分析了单一工况下柔性因子对控制系统性能的影响。最后，在确定不同工况最优柔性因子的基础上，设计了随工况变化的自适应柔性因子并应用到柔性控制中。仿真结果表明：该控制策略不仅在机组大范围工况变化时可以取得较好的控制效果，也可以对低压缸切缸后的机组实现较好的控制，满足机组灵活运行的控制要求，保证机组运行安全性。 2023年01月08 00:00 2023年01期 123 131 1458056 王冠杰，田 亮，邓拓宇 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301016 发电机出口电压互感器（TV）匝间短路将在系统中产生不平衡电压导致发电机基波零序定子接地保护动作，TV故障外特性对机组稳定运行有重要意义。对此，基于Maxwell和Simplorer软件对单相电压互感器电磁转换过程仿真，建立可在每一计算步长实现场路间数据交换的场路直接耦合有限元模型，针对TV一次绕组匝数大难以直接建模，提出绕组分组技术，并设计搭建了实验平台，对有限元仿真模型的准确性进行实验验证。基于有限元特征量计算结果，分析了TV不同运行状态的电、磁特征量，并给出了基于绕组分组技术的TV匝间故障解析模型。仿真验证结果表明：TV匝间故障解析模型进行一次电流、环流等故障特征量分析准确有效。 2023年01月08 00:00 2023年01期 132 139 1367525 赵霁恺¹，舒 进¹，都劲松¹，杨 博¹，程 成² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301017 磁粉检测作为一种无损检测方法，在电力行业有广泛应用，其综合灵敏度由A1型标准试片检验，然而标准试片磁痕的清晰度评价仍取决于检测人员的主观判断。为排除磁痕清晰度评价中人为主观因素，提出一种基于机器视觉的标准试片磁痕清晰度评价方法。对获取的标准试片磁痕图像，使用Python程序设计语言调用OpenCV函数库，实现对磁痕图像的掩膜获取，然后通过二值化提取磁痕以及计算磁痕与背景的直方图，定量分析与评价磁痕图像的清晰度，同时使用该方法确定了非磁性层厚度对磁粉检测综合灵敏度的影响。标准试片磁痕图像分析结果可知，基于机器视觉的标准试片磁痕提取效果良好，清晰度评价结果比传统人工评价更加客观可靠。 2023年01月08 00:00 2023年01期 140 148 1690878 邱张维佳，王志强，秦承鹏 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301018 太阳能热互补联合循环发电系统（ISCC）作为一种清洁高效的发电方式被人们广泛关注。以三压再热联合循环互补槽式太阳能集热场的ISCC系统为研究对象展开分析，在传统的槽式ISCC系统（太阳能取代高压蒸发器（系统1））基础上，提出了太阳能集热场同时取代高、中压蒸发器（系统2）和太阳能集热场同时取代高、中、低压3个蒸发器（系统3）2种新型槽式ISCC系统，并在典型天运行工况下，对以上3种系统展开了动态性能分析。结果表明：3种系统在适当的运行策略指导下，不仅可以实现系统安全稳定运行，还可大大减缓太阳能波动对ISCC系统负荷输出带来的影响；典型天运行工况下，3种系统中太阳能集热场同时取代高、中压蒸发器新型槽式ISCC系统热力性能较优。 2023年01月08 00:00 2023年01期 149 157 2330739 刘海峰¹，吕彩霞¹，张 楠² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301019 某型汽轮机低压次末级动叶片优化前后均出现了次叶片断裂和裂纹故障问题，为了查明该型叶片故障原因以防止后续再次发生，对叶片故障情况、运行参数及历史记录等进行检查，对部分故障叶片材料和断口进行理化检验分析，并采用有限元法对优化前后叶片离心应力和轮系振动特性进行数值分析。结果表明：叶片断口为高周疲劳断裂；优化前叶片出汽侧内弧面顶部与围带连接过渡处产生裂纹并断裂的主要原因是工作状态下叶片产生较大的扭转恢复，使围带发生严重挤压，在出汽侧内弧面顶部与围带连接过渡处产生应力集中和疲劳损伤，叶根结构设计不合理是叶片叶根发生高周疲劳开裂的主要因素，而叶片叶轮系统6节径1阶振动落入“三重点”共振区是叶片故障的次要因素；优化后叶片叶根断裂的主要原因为叶根结构设计不合理，而叶片叶轮系统11节径2阶振动落入“三重点”共振区是叶片叶根故障产生的次要因素。 2023年01月08 00:00 2023年01期 158 164 1329860 张永海¹，谷伟伟¹，王春燕¹，马汀山¹，居文平^1,2，张学延¹，马静波³，杨 军⁴，史志刚¹ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301020 对于变压器绝缘油含气（DGA）故障诊断识别准确率低问题，利用反向学习策略对黏菌算法（SMA）改进形成ISMA算法，提升全局寻优能力，并优化支持向量机（SVM），建立ISMA-SVM优化故障诊断模型，用样本集进行学习训练。将诊断识别结果与灰狼算法GWO-SVM和粒子群算法PSO-SVM优化模型进行对比，ISMA-SVM故障诊断识别准确率为93.3%，相比GWO-SVM、PSO-SVM分别提高了6.66百分点、10.66百分点。 2023年01月08 00:00 2023年01期 165 169 810986 杨 昭，刘 冲，杨嘉蕾，张 灏，寇 林 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301021 异种钢焊接是电厂锅炉受热面管广泛采用的一种连接方式。以某火电机组过热器出口段TP304H和T22为母材的带垫板异种钢焊接接头为研究对象，通过宏观测量、微观组织分析、EDS能谱检测和拉伸试验等研究，分析了焊接接头中裂纹的生成机理及影响。结果表明：3种材料热膨胀系数差异及应力集中是带垫板异种钢焊缝裂纹产生的诱因，裂纹在镍基焊缝填充材料中扩展；室温拉伸时焊缝是薄弱环节，而高温拉伸时熔合线和母材是断裂部位。 2023年01月08 00:00 2023年01期 170 176 1246937 汪 峰¹，李 梁²，徐 刚²，张赵斐²，李 飞²，徐 敏² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202301022 某电厂采用“两级软化澄清+介质过滤+超滤+纳滤+反渗透”组合工艺处理循环水排污水，采用“化学软化+管式微滤+纳滤+海水淡化反渗透+电渗析+蒸发结晶”组合工艺处理末端废水，以实现全厂废水“零排放”。工程投运1年后，循环水处理系统出现纳滤出力不足，末端废水处理系统存在微滤膜有机污堵严重、电渗析硅结垢等问题。分析了膜污堵原因，对脱硫工艺用水进行了优化，从源头降低了脱硫废水化学需氧量（COD）；同时优化了微滤运行方式，从而减缓了微滤有机污堵现象；此外，调整了循环水反渗透浓水处理方式，将全硅质量浓度降至1 mg/L以下后再进入电渗析设备，解决了电渗析硅结垢的问题。 2023年01月08 00:00 2023年01期 177 182 1051733 李亚娟，卢 剑，余耀宏，韩 锐，张 宁