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2018年  第5卷  第1期

特约专稿
滑移线法求解挡土墙主动土压力
彭明祥
2018, 5(1): 1-13. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.001
摘要:
滑移线法常用来求解挡土墙极限土压力,但至今仍有一些问题尚未得到解决。基于极限平衡理论,视墙后填土为服从Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性材料,并且假定它是各向同性的、均匀的以及不可压缩(膨胀)的理想连续介质,计算模型中考虑各种影响因素,提出弹性覆盖层替代传统的张拉裂缝,引进一个新概念“应力奇点”及其应力边界条件,建立静定可解的极限平衡问题数学模型而没有考虑土的应力-应变关系,采用滑移线法求解墙后塑性区的滑移线应力场,进而求解挡土墙主动土压力和滑裂面土反力,并且通过无量纲分析首次提出几何力学相似原理。研究结果表明,主动土压力的滑移线解一般总是大于或等于库仑解,朗肯解或满足非奇异条件的经典库仑解与滑移线解一致,Hencky第一定理和第二定理不具有普遍适用性。
铀在放射性废物处置场周边土壤中的吸附行为及机理研究
黄君仪, 易树平, 商建英, 郑春苗
2018, 5(1): 14-21,13. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.002
摘要:
放射性核元素在土壤介质中的吸附特征是放射性废物处置场地选址及安全评价中最重要的考虑因素之一。为探讨核素铀在放射性废物处置场预选场址周边土壤介质中的吸附行为与机理,实验以深圳市蛇山顶(SSD)及阳江市大尖山(YJ)表层土壤为研究对象,采用批式实验法研究不同铀初始质量浓度及离子强度对其吸附核素铀行为的影响,并通过吸附动力学模型及吸附等温线模型对实验数据进行拟合,分析吸附机理。结果表明:当铀初始质量浓度增大时,SSD及YJ土壤对U(VI)的平衡吸附量也增大,但去除率则分别从97.07%、91.56%下降至88.55%、87.93%;离子强度对SSD土壤吸附U(VI)的影响并不显著,表明U(VI)在SSD土壤上的吸附可能以内层络合反应为主;准二级动力学方程及Langmuir吸附等温模型能够很好地拟合吸附动力学及平衡吸附实验结果,相关系数R2均在0.99以上。实验获取的这些参数为核素铀在土壤介质上的吸附模型的建立提供了重要依据,且为推测核素铀在环境中的迁移行为提供了研究基础。
特约评论
关于推进上海核电技术装备自主化的探索与思考
张宏韬, 刘伟瑞
2018, 5(1): 22-28. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.003
摘要:
核电是典型的高技术产业,上海是我国核电产业的发源地,从建设秦山核电一期开始逐步形成了比较完整的核电装备制造和技术服务产业体系,实现了技术能级从二代到三代的跨越,上海市核电办公室作为专业职能部门发挥了推进协调的积极作用。未来随着三代核电建设批量化和自主化,上海将发挥产业链集聚的优势,进一步提升核电技术装备发展水平,为我国核电装备产业发展和“走出去”贡献新的力量。
规划咨询
美国电力市场监管制度演进研究
胡际, 陈雯
2018, 5(1): 29-34. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.004
摘要:
美国百年来的电力市场监管制度演进里程表明,监管制度和电力市场是在发展中不断互动的。美国的电力市场监管制度就是一场自由和监管的“拉锯战”,也是监管制度随着电力市场发展持续调整适应的过程。外部环境的发展,电力行业的发展,给电力市场监管提出新的问题,当新问题和旧制度之间矛盾不断激化时,政府通过监管政策来适应市场;反过来,新的监管制度同样能够引导市场的发展方向。梳理了美国电力市场监管制度自上世纪二十年代至今的演进过程,追溯监管制度变动的关键性事件,政府对于监管制度的设计和调整,分析其对电力市场发展的影响,为中国本轮电力改革提供参考。
基于特征聚类分析的大规模发电数据异常辨识方法
李智勇, 周剑, 俞蕙, 郭少青
2018, 5(1): 35-39,34. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.005
摘要:
目前电厂发电量数据集抄已在各电网公司得到了广泛应用。针对电量集抄中首要解决的异常数据辨识问题,深入分析了不同类型电源的自身特性,基于特征聚类分析技术,提出了不同类型电源日发电量异常的辨识条件,由此构建了基于特征聚类分析的大规模发电数据异常辨识方法,最后基于某省网的实际数据,验证了所提出方法的有效性。
勘测设计
大容量储能系统电池管理系统均衡技术研究
胡轲
2018, 5(1): 40-44. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.006
摘要:
电池组一致性问题是大容量电池储能系统的重要问题,电池管理系统的均衡技术是解决这一问题的有效方法。对大容量储能系统中电池管理系统均衡技术进行了研究,分别介绍和探讨了电池模块内均衡技术、模块间均衡技术,以及电池系统中相内和相间均衡策略,并阐述了四级均衡体系的构建与实现。通过电池系统四级均衡体系的应用,实现了电池系统内不同层级的有效动态均衡,为更大容量的电池系统的长寿命和有效利用提供了技术支持。
一种面向智慧城市的自动物流配送系统初探
金蕾, 黄翔, 丁超群, 毛宇丰, 尹春明
2018, 5(1): 45-50. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.007
摘要:
随着电子商务的发展与商业模式的变化,快递(城市配送)已成为人们生活必不可少的部分,各种物流运输车让原本已经拥堵不堪的路面交通更加不堪重负。借助国家大力发展城市基础设施建设,创建智慧新城,结合地下交通与地下管廊快速发展的契机,分析了中心城市结合市政设施实现物流自动化配送的可行性;并结合物联网与大数据技术,让整个物流过程更加智能化、自动化与便捷化,达到缓解路面交通压力、减少汽车尾气排放、提升物流运输效率、协同新零售发展的作用。
电动汽车充电对住宅小区配电网的影响研究
陈雷, 卢斯煜,
2018, 5(1): 51-58. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.008
摘要:
世界范围内对环境保护的逐步重视以及化石能源的日益枯竭,推动了电动汽车的迅速发展。随着私人电动汽车的推广普及,其充电行为将改变系统原有的负荷特性,从而影响配电网的安全和经济运行。以城市住宅小区为研究对象,根据不同场景用户的充电行为建立小区电动汽车充电功率的蒙特卡洛计算模型,结合典型小区居民原始负荷特性,分析电动汽车充电对小区配电网的影响,并提出有效的需求侧管理策略,用以引导用户充电行为与系统安全可靠、削峰填谷需要的良性互动,使其提高对电网友好性的影响和削弱不良影响。
FCB功能火电机组辅机选型技术研究
吴家凯, 黄涛
2018, 5(1): 59-62. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.009
摘要:
具有FCB功能火电机组在设计方面有其特殊要求,通过对机组FCB工况稳态和瞬态过程研究发现,与常规火电比较,其主要差异在于高低压旁路阀的容量配置、给水泵的容量确定及驱动汽轮机的汽源保证、除氧器的储水容量选择和加热汽源保证、高压加热器的加热汽源保证等辅机设计选型方面。通过多个工程设计经验总结,确定了这些辅机的正确选型方法,确保机组能安全可靠实现FCB功能,该方法和措施对其他要求具备FCB功能机组的设计有重要参考意义。
火电厂主要蒸汽管道压降算法研究
孙张伟
2018, 5(1): 63-67,72. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.010
摘要:
为了解决管道压降计算的准确性问题,基于对前苏联、德国、美国的管道压降算法进行比对分析,结合火电厂主要蒸汽管道的特点和性能试验数据,提出了一种优化和精确的蒸汽管道压降的算法。新的算法消除了先前算法由于试验条件、理论计算、制造工艺等的不同对于结果的偏差,对主要蒸汽管道的系统、布置的优化提供了更为有效的途径。
汽轮机回热抽汽系统设计要点分析
黄涛
2018, 5(1): 68-72. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.011
摘要:
汽轮机回热抽汽系统是发电厂热力系统的重要组成部分,研究其合理设计流程及需注意的问题尤为重要。根据工程设计和实际运行经验,探讨合理的设计流程;根据国内外标准及实际经验,研究设计中需关注的关键点和需注意的主要问题;以使机组投产后能够安全经济运行。
基于D-S证据理论的燃烧稳定性融合诊断
刘晓慧, 田亮
2018, 5(1): 73-80. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.012
摘要:
针对电厂锅炉燃烧火焰监控信号判断问题,结合现有的FSSS系统燃烧稳定性的判断逻辑,提出了一种基于D-S(Dempster-Shafer)证据理论的燃烧稳定性判别方法。考虑不同工况下火焰的燃烧情况,以单层燃烧器的四个火检信号结合风煤比的大小以及相邻层火检信号来建立典型样本。以典型样本为参照依据,计算各证据在着火模式和灭火模式下的信度密度值,然后对其进行归一化处理得到信度函数分配。选取某时间段内的一层燃烧器的4个火检信号、风煤比、相邻层火焰作为证据,结合典型样本库计算出证据在各目标模式下的信度函数分配及不确定度,利用D-S联合规则进行数据融合,对燃烧稳定做出判断。经实验分析证明该种方法的有效性,并且提高了判断结果的准确性。在信度函数构造的过程中减少了主观性,便于工程应用。
一种风量的软测量方法研究
杨晨頔, 刘鑫屏
2018, 5(1): 81-85. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.013
摘要:
对于现阶段风量测量系统往往存在一些问题,导致风量测量不准确或计算不精确的现状,现提出一种基于氧量-热量的风量软测量方法。首先,通过烟气成分分析的过程,推导出了用烟气中的氧量计算风量的公式,然后,用煤的发热量来代替公式中的热量,最后,用给煤量进行动态补偿,使公式计算所得到的结果与实际风量有相同的动态响应速率。通过在一台600 MW机组上进行实验,对公式进行验证,然后对比软测量所测的量和实际风量在不同工况下的曲线发现,这个基于氧量-热量的软测量方法,可以很好地反映实时风量,且准确度高,响应速度好,可满足现场的需要。对于现阶段无法准确地测量风量的问题,这种软测量方法可以有效地解决,并可以在电厂中广泛地应用。
基于等效焓降法的锅炉尾部烟气热量深度利用系统热效率研究
李伟科
2018, 5(1): 86-91. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.014
摘要:
介绍了目前较常用的两种锅炉尾部烟气热量深度利用系统。通过等效焓降法对两种系统进行了理论研究,推导出热效率公式,结合某1 GW等级超超临界机组THA工况,应用等效焓降法对两种系统进行了定量计算和比较,结果表明:在一定的工程边界条件和设计原则下,空气预热器旁路烟道系统更好地提升了烟气热量利用能级,热效率较高,节能效益较好。
±1 100 kV直流户内开关场设计研究
岳云峰, 简翔浩, 孔志达, 郭金川, 谭威
2018, 5(1): 92-97,58. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.015
摘要:
针对±1 100 kV直流开关场户内设计方案展开论述,提出了户内直流场设计原则、设计流程及方法,对户内直流场设计的主要电气参数进行计算,并给出计算结果。结合1 100 kV设备特点进行户内设计,给出了三种户内设计方案并进行了比较,提出了汽车吊联合起吊方案。研究表明:汽车吊联合起吊方案不仅可以节省一期设备和厂房建设投资,还可以节省后期维护费用和时间。
光伏电源接入500 kV变电站站用电对保护的影响分析
张旭光
2018, 5(1): 98-102. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.016
摘要:
针对光伏电源接入500 kV变电站站用电后对系统保护的影响进行了研究。首先,介绍500 kV变电站站用电的一般接线方式和光伏电源基本模型;然后,根据500 kV变电站工程特点以及光伏布置,分析了光伏电源的发电功率、光伏电源的接入方案。最后,基于实际500 kV变电站站用电参数,搭建了光伏电源接入站用电的Matlab仿真模型。通过在该仿真模型上进行了短路故障仿真计算,分析了光伏电源接入对站用电保护系统的影响,并提出了改进的措施。
考虑弧垂情况下交流输电线路的地面电场分布
郭琳霞, 龚有军
2018, 5(1): 103-106. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.017
摘要:
为研究交流输电线路下方的实际地面电场分布,分别分析了导线对地高度对导线电荷量和地面电场的影响。分析结果表明:导线对地高度对电荷量影响不大;在电荷量一定的前提下,导线对地高度对地面电场影响很大。因此,在假设导线对地高度不影响导线电荷的基础上,考虑导线的弧垂形状,以微分矢量叠加的方式求解线路下方的实际地面电场分布并以交流特高压为例进行了计算与验证。分析结果表明:线路下方的高场强范围只在导线档中附近存在,电场强度在远离档中的区域迅速减小,与以对地最小对地高度计算得到的地面电场分布差异很大。研究成果对房屋拆迁的判断有重要的指导意义。
燃煤电厂脱硫废水零排放工艺路线研究
郜瑞莹, 林建中
2018, 5(1): 107-112. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.018
摘要:
系统分析及介绍了脱硫废水的水质特点、目前应用及研发的主要工艺路线,对三种成熟或有前景的工艺-反渗透膜浓缩及结晶工艺、旁路烟气余热蒸发结晶技术和旁路烟气余热蒸发浓缩技术进行了技术经济对比,研究表明:旁路烟气余热蒸发浓缩技术具有不需预处理、投资运行成本低,设备占地小,运行维护工作量小、产生污泥量少等优点,综合环保效益好,因此具有广泛的推广应用价值。
核电厂消防水源设计探讨
王金龙, 刘环铭, 张龙洲
2018, 5(1): 113-117. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.019
摘要:
主要讨论了核电厂消防水源的技术要求和可能的形式。通过对已有文献对核电厂消防水源论述的整理分析,并结合我国核电厂的实际情况分析了核电厂消防水源对水质、可靠性、消防补水、水泵接合器、消防稳压装置等方面的要求以及可能的消防水源形式,结果表明相对于一般消防水源要求来说,核电厂对消防水源的保证率、补水的保证率要求更高,在核电厂设置水泵接合器和稳压罐是有意义的,在核电厂消防水源设计中应考虑提升消防水源的相关要求。
大型滨海火电基地厂区规划探讨
肖焕辉
2018, 5(1): 118-121. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.020
摘要:
在我国的海岸线上,分布着很多的火电基地,这些电力设施为我国的经济发展做出了很大的贡献,在以后的经济发展中,还需要新建设一批这样的基地,但滨海厂址资源越来越少,这决定了必须利用好每一个基地,做好充分地规划。针对这些已经建设好的火电基地,做好经验总结和提炼,提出该如何做好火电基地的厂区规划。好的厂区规划可以为投资方节约工程造价,可以为建设方加快工程建设进度,可以为运行方降低运行维护费用,从而发挥出基地的整体最大价值。
技术经济
1 000 MW二次再热机组建设无油电厂的技术经济性分析
吴阿峰, 谭灿燊, 范永春, 张翔宇, 石韬, 徐金苗
2018, 5(1): 122-126. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.021
摘要:
锅炉点火方案的选择对燃煤机组的运行费用及点火稳燃的可靠性至关重要,以1 000 MW二次再热机组为例从技术角度对可行的节能点火方案(微油点火、等离子点火、天然气点火)进行了对比,并以具体工程为例进行了经济性计算,1 000 MW二次再热机组建设无油电厂综合技术经济性最优。由于1 000 MW二次再热机组建设无油电厂尚无实际运行经验,也对该配置方案的风险及对策进行了进一步分析,以供工程实施参考。综合性技术经济性评价方法也适用于其他容量等级工程的点火系统设计方案优选。
660 MW超临界“W”火焰炉机组磨煤机台数匹配研究
段玉燕, 李伟科, 樊晓茹, 吴阿峰, 霍沛强,
2018, 5(1): 127-131. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.022
摘要:
依托某660 MW超临界W火焰炉燃煤机组项目,针对制粉系统配置的磨煤机台数提出了新方案,通过常规6磨方案和4磨新方案的技术经济比较,论证了配置4台双进双出磨煤机方案技术可行,运行可靠,经济效益显著,为该类型机组制粉系统提出了新思路。
运行维护
变压器和断路器远程在线监视系统的设计与应用
陈文睿, 陈创, 廖晓春
2018, 5(1): 132-138. doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2018.01.023
摘要:
针对变压器和断路器运维存在的过度依赖人工前往变电站现场的低效问题,介绍了故障录波器在变电站一次设备就地监视的特殊优势,阐述了通过录波数据提取变压器和断路器状态参数的技术原理。提出了基于调度数据网对变压器和断路器设备信息进行远程在线监视、采集、评估和发布一体化集成平台的设计方案,实现了面向运维策略的广域监视、信息分拣、特征识别、故障研判及状态评估等功能,引入了具备自学习能力的规则特征库长效机制,保证系统决策的科学性和适用性。在广州供电局的运行效果验证了系统对设备故障研判的时效性和潜在缺陷预测的准确性,增强了变压器和断路器的状态评估能力,提高了设备运行维护水平。