网站访问量
今日访问量: 51
最新动态
脱硝系统基于误差的自抗扰控制设计研究
金方舟;史耕金;睢邵勇;吴振龙;【目的】针对燃煤机组脱硝系统在负荷快速波动工况下存在的动态响应滞后、抗干扰能力不足等问题，提出一种基于误差的脱硝系统自抗扰控制(error-based active disturbance rejection control,EADRC)，以提升脱硝系统出口NOx浓度的跟踪性能与抗干扰能力。【方法】首先，通过间隙度量法定量分析脱硝系统的强非线性特性；其次，重构自抗扰控制器的结构，以跟踪误差定义状态变量，推导出EADRC控制律(含扩张状态观测器和误差反馈机制)，并设计观测器与控制器的极点。通过仿真对比比例-积分(proportional-integral,PI)、自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)和EADRC在稳态/变负荷工况下的性能，并基于蒙特卡洛实验验证鲁棒性，最终在某660 MW机组脱硝系统上进行工业应用验证。【结果】仿真表明，EADRC较PI的跟踪性能提升49.5%，累积误差降低至2.059 4×103，抗干扰性能相当；较ADRC虽抗扰性能下降26.55%，但跟踪性能提升60.7%，且氨逃逸量最低。现场应用中，EADRC使NOx波动范围缩小55.71%，小时绝对误差积分均值从4.17×104降至1.84×104。【结论】EADRC有效平衡了跟踪性能与抗干扰能力，结构简单、易于工程实现，适用于脱硝系统的强非线性场景，为燃煤机组深度调峰下的高效控制提供了新方案。
全固态储能电池关键材料与技术研究进展
黄靖;袁文璐;汪涛;【目的】全固态电池因能量密度高、安全性好，被视为极具前景的下一代储能技术。本文旨在系统梳理全固态储能电池的关键材料与技术进展，分析其现存挑战与未来发展方向，为相关研发与优化提供参考。【方法】本文通过文献调研，首先阐述了全固态电池的基本原理与研究难题，系统评述了正极、电解质、负极三类关键材料的研究现状与改性策略，重点分析了氧化物、硫化物、聚合物电解质以及钴酸锂、高镍三元、磷酸铁锂系正极和锂金属、硅、碳基负极的特性。进而从界面工程、结构与工艺优化、安全与循环寿命优化等关键技术层面，介绍了界面失效机制与调控、多层堆叠与热压/冷烧结等制备工艺、以及锂枝晶抑制与热失控防护等策略。【结果】分析表明，通过元素掺杂、界面包覆、复合结构设计、先进制备工艺等策略，可以有效提升固态电解质的离子电导率、改善电极/电解质界面稳定性、抑制锂枝晶生长，从而提升全固态电池的综合电化学性能。文中引述的多项研究工作在材料改性、界面优化等方面取得了显著进展。【结论】全固态电池在电动汽车、高端消费电子等领域应用前景广阔，但其大规模商业化仍面临界面阻抗、成本、工艺等挑战。未来需在多学科交叉融合下，通过材料基因组学、人工智能、先进表征与仿真等技术的协同创新，推动高性能、高安全、低成本全固态电池的研发与产业化进程。
氨氢混燃着火及NOx排放特性数值模拟研究
王彦凯;胡佳乐;张赓宇;穆正晞;熊小鹤;【目的】氨、氢替代化石燃料燃烧，是实现规模化降碳的有效途径，但氨氢混烧的着火特点和NOx排放规律需要更加深入的研究。【方法】本文以总体积量为1 cm3的氨氢燃料混合燃烧为研究对象，利用Chemkin软件对其混燃着火特性进行动力学分析。首先，比较4种不同的化学反应机理对氨氢混燃的预测性能，优选Anand机理作为后续氨氢混燃的分析基础。其次，采用控制变量法分析了压力、温度、当量比和掺氢比例对着火延迟时间(ignition delay time,IDT)和NOx的影响。【结果】研究表明，压力、温度或掺氢比的增加均能有效缩短IDT。相比0.1 MPa、1400 K、当量比1.0的初始纯氨燃烧工况，单独增压0.4 MPa、或升温200 K、或掺入2.5%氢气，IDT从原来的57.3 ms分别降至13.0、7.3和5.5 ms，相比初始工况分别降低了77.31%、87.26%、90.40%。温度和掺氢比的升高增加了NOx的生成，这是因为加入氢气促进了OH自由基生成，进而促进了NO的生成。而当量比的增加显著降低了NOx的生成，在初始工况基础上单独升温600 K、或掺入80%氢气、或当量比增至1.5,NOx浓度相比初始工况的11 138μL/L分别增加至15 092μL/L、14 005μL/L、降至2 394μL/L，分别增加35.41%和28.67%、降低78.51%。总体上，在0.5～1.5的当量比范围内对IDT的影响相对较小，在0.1～2.0 MPa范围内压力改变对NOx浓度的影响较小。【结论】本文研究结果可为理论模拟氨氢混燃条件的控制和减少污染物排放提供参考。
不同MnCe负载量对活性焦载体催化剂在中低温NH3-SCR中的性能影响研究
黄硕;许芸;张乾;张耀宇;盛重义;杨柳;【目的】为响应国家双碳战略背景下对燃煤电厂等能源行业氮氧化物(NOx)超低排放的迫切需求，本研究致力于开发一种新型中低温锰铈/活性焦(Mn Ce/AC)催化剂，以期为实现高效、低碳的烟气净化提供新材料与理论支撑。【方法】本研究以具有高比表面积且表面官能团丰富的活性焦(activated carbon,AC)为载体，采用等体积浸渍法制备锰铈/活性焦催化剂，系统探究了不同锰负载量及不同锰铈摩尔比对催化剂结构特性及脱硝性能的影响。【结果】研究表明，负载量为2 wt%、Mn∶Ce=2∶1的Mn Ce/AC催化剂脱硝效率最佳，在300℃时脱硝效率可达88.5%，并且表现出优异的抗硫脱硝性能和反应稳定性，催化剂的N2选择性保持在99%以上。比表面积及孔径分析和X射线衍射表征显示，催化剂比表面积达到304.77 m2/g，金属活性组分呈现高度分散状态；X射线光电子能谱析表明Mn4+占比达63.89%，表面吸附氧比例为76.12%，为催化反应提供了充足的活性位点。此外，氢气程序升温还原和氨气程序升温脱附表征分析进一步表明，锰铈金属氧化物协同作用有效调控了催化剂表面化学性质，显著增强了氧化还原性能与表面酸性，从而赋予其优异的中低温催化活性，确保脱硝反应在中低温条件下高效、高选择性进行。【结论】本研究为燃煤电厂低温脱硝催化剂的开发提供了理论依据和技术支撑，具有重要的能源环保应用价值。
微信公众号
期刊简介
刊名：《电力科技与环保》
刊期：双月刊
国内刊号（CN）：32-1808/X
国际刊号（ISSN）：
ISSN 1674-8069
主管单位：
国家能源投资集团有限责任公司
主办单位：
国家能源集团科学技术研究院有限公司
学术支撑：
低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室
主要栏目：
热能工程 清洁发电 新能源发电 融合发电
联系电话：
编辑部主任：安风霞
025-89620866；15150504310
责任编辑：林正根
025-89620868；18795905901
责任编辑：沈凡卉
025-89620869；13951751106
责任编辑：俞 颖
025-89620870；13400069009
编务：王雅昀
025-89620871；13851407202