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超临界二氧化碳发电系统技术
成果完成人瞄准1000MW超临界二氧化碳燃煤（sCO2）发电系统，主持了国家重点研发计划项目“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”。
本成果从系统和部件两个层面进行研究，被推荐为2020年度国家重点研发计划重点科技成果，并在2021年1月27日科技日报上做了报导。具体成果如下：
1、sCO2锅炉模块化设计：sCO2循环流量是水蒸气机组的6-8倍，导致S-CO2锅炉严重堵塞，发现机组效率惩罚效应。首次提出1/8分流减阻原理，在保持吸热量及循环流量不变条件下，将压降降低为传统设计的1/8，由此提出模块化锅炉设计，将锅炉压降减小到与水蒸气锅炉相当或更低水平，彻底解决大压降难题。
2、烟气热量全温区吸收：针对sCO2循环适合中高温热源，单个sCO2循环无法吸收烟气全温区热量，提出顶低复合循环，实现热量全温区吸收。提出能量复叠利用原理及设备共享，完全消除顶底循环效率差并简化系统。1000MWe级燃煤sCO2发电效率达到～50%，比水蒸气机组高3-4个百分点。
3、锅侧和炉侧综合调温方法：针对sCO2进入锅炉温度较高，抬高受热面温度，提出锅侧和炉侧综合调温方法，发明“冷热匹配、层级降温”原理，提出“上大下小+双炉膛+烟气再循环”的创新型锅炉设计。建成压力达26MPa的超高参数sCO2传热系统，提出超临界传热类沸腾理论，结合实验数据，给出了锅炉管发生传热恶化的临界判据。诞生第一台超临界二氧化碳燃煤锅炉原理样机。
本成果阐明了能量复叠利用原理，是能量梯级利用的继承和发展，消除了复合循环中顶循环和低循环的效率差，最大限度挖掘了sCO2燃煤发电系统的效率优势。并首次阐明超临界流体分子尺度下的非均匀物质结构，颠覆了人类对超临界流体物质结构的认知，首次将亚临界压力下的多相流体理论体系引入到超临界传热中，初步实现了亚临界和超临界压力下能量传递与转换理论的统一，达到国际领先水平。
华北电力大学
2022-07-06
一种基于磁流体共振的波浪能发电装置
本发明公开了一种基于磁流体共振的波浪能发电装置，包括振动单元和发电单元，振动单元包括一端连接有浮子且另一端连接有活塞的竖杆和容置活塞的气缸，发电单元包括多个发电管道，发电管道包括横截面为矩形水平区段，水平区段的一组相对的壁面外表面上均安装有磁铁，另外的一组相对壁面上分别安装有电极。浮子浸没在海水中随海水波浪上下运动，带动活塞在气缸内往复运动而使其内气体压强增大或者缩小，压强的变化使与气缸连通的发电管道的水平区段
华中科技大学
2021-04-14
一种利用水浪动能发电的模块护岸结构
本实用新型属于海岸建筑领域，尤其涉及一种利用水浪动能发电的模块护岸结构。包括直角梯形形 状的钢筋水泥护岸块体，斜边一侧布置有不锈钢冲击板，不锈钢冲击板两端通过止水橡胶与模块护岸结 构连接，不锈钢冲击板前面设置有敛浪墩，后面通过可转动的螺栓与冲击板安装架连接，冲击板安装架 固定在钢筋水泥护岸块体上;不锈钢冲击板后上部连接复位弹簧，复位弹簧的另一端接在冲击板安装架 上;不锈钢冲击板后下部通过活页连接在
武汉大学
2021-04-14
丘陵山区低水头发电成套设备研发及示范
项目简介 江苏省丘陵山区国土总面积 148.6 万公顷，约占全省面积的 15%。丘陵山区农业187 基础设施不够完善，水土资源开发利用程度较低，尚有大量岗坡地闲置或半闲置，中 低产田达 44 万公顷。丘陵山区水资源分布不均、电力供应缺乏及季节性干旱是丘陵 山区耕地产出效益低下的主要原因之一。随着工业化和城镇化建设进程的不断加快， 耕地非农化日益严重，对耕地资源非常紧缺的经济大省江苏来讲，如何守住耕地红线， 保住粮食生产面积，丘陵山区无疑是一处极具开发潜力的宝地。 镇江市的丘陵山区密布
江苏大学
2021-04-14
并网风力发电机组安全穿越低电压故障装置
大型并网双馈感应风力发电机组属轻型大容量塔上结构，采用高速齿轮箱传递动力，发电机转子侧接电力电子功率变换装置，其结果是风电机组相比传统同步发电机组更脆弱；同时，随着风力发电装机容量的迅速增长，规模化并网带来了新的技术问题，例如：当电网故障或大负荷扰动引起风电场并网点电压跌落时，一方面，出于自身的安全性考虑，风电机组应该及时从电网解列，但另一方面，从电网的角度考虑，在电网故障（脆弱）或承受大的负荷扰动的时刻，大量的并网的电源也从电网解列，可能会产生更大的扰动从而让事故进入恶性循环。因此，世界各主要国家电网公司先后颁布了技术标准和规程，要求在一定的电压跌落范围内，风电机组能够不间断地并网运行，直到电压恢复如常，从而维持电网稳定，即并网风电机组的低电压穿越能力。新提出的低电压穿越规程要求给并网发电的风力发电机组带来了巨大的技术挑战。本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。技术创新： 本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立了考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。
华北电力大学
2021-02-01
一种具有镂空结构基底的穿戴式温差发电器
本实用新型公开了一种具有镂空结构基底的穿戴式温差发电器。热电块体阵列的热端面与柔性印刷电路板的铜电极连接，冷端面与铜导电片连接；热电块体阵列通过铜电极和冷端铜导电片组成串联或串并联。本实用新型的电路板增加了穿戴式温差发电器的柔性，改变热电块体阵列的行数及每行内的热电块体个数，满足不同驱动器件的需求；采用热电块体定位板避免了P型和N型热电块体在焊接过程中移动，保证与导电电极的良好接触。冷端铜导电片采用三维打印定位，使热电块体与冷端铜导电片位置对应准确，接触良好。
浙江大学
2021-04-13
大型汽轮发电机出线套管特性传热研究
对不同运行工况下出线套管的内冷却介质温升以及导电杆温度分布进行了计算与分析。结果表明，对于相同的冷却水流量,三相短路工况冷却水温升最大,暂态短路工况冷却水温升最小;为防止冷却水在导电杆内发生过冷沸腾而影响冷却效果,不同短路工况下冷却水流量应大于相应的最小流量。为出线套管的合理设计与可靠运行提供了依据。
上海理工大学
2021-01-12
一种并联型的发电机出口断路器
本发明公开了一种并联型的发电机出口断路器，包括载流回路 以及与载流回路并联连接的开断回路；当发生短路故障时，载流回路 快速动作形成燃弧断口，利用断口电弧电压将故障电流转移至开断回 路，并由开断回路直接开断故障电流或快速限流后实现故障电流的开 断。本发明中载流回路包括具有数十微欧导通阻抗的负荷开关单元， 能保证 90％以上系统额定电流通过该单元，减少额定工况下 GCB 装 置上的热损耗；同时，载流回路具有快速动作能力，一般可选取在故 障发生后 2 个工频周波内分断至满开距；载流回路可以保证触头打开 后
华中科技大学
2021-04-14
一种半导体温差发电装置及内燃机
本实用新型提供一种半导体温差发电装置及内燃机，半导体温差发电装置包括相连接的半导体温差 发电片组、升压电路，半导体温差发电片组包括：三片半导体温差发电片串联后组成第一条支路，两片 半导体温差发电片串联后组成第二条支路，一片半导体温差发电片组成第三条支路，所述三条支路并联。 将该装置应用在内燃机中，可以在内燃机正常工作的同时利用其产生的热量来发电，而且本新型的结构 简单，可以实现能量的高效利用。
武汉大学
2021-04-14
一种具有致稳能力的发电系统及控制方法
本发明提供了一种具有致稳能力的发电系统及控制方法，发电 系统包括能量模块、被控对象、有功控制器和惯性同步控制器；能量 模块用于将获取的其他能源转换为电能或将电能转化为其他频率的电 能；有功控制器的输入端连接至能量模块的第二输出端，有功控制器 的输出端连接被控对象，有功控制器用于控制被控对象的有功功率的 输出；惯性同步控制器的输入端用于连接并入的交流系统，惯性同步 控制器的输出端连接被控对象，惯性同步控制器用于控制发电系统与 并入的交流系统同步并使得发电系统具有致稳能力。本发明可以提高 现有的受变流器
华中科技大学
2021-04-14