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一种局部自适应可控浸润性耦合微结构强化沸腾换热方法
一种局部自适应可控浸润性耦合微结构强化沸腾换热方法具体为：在换热基底微结构顶部设置电极膜，电极膜与金属电极连接至电源形成电场，换热工质中带电金属纳米颗粒在电场作用下间歇吸附于换热表面，实现换热表面浸润性的可控转换；所述金属电极固定在换热基底外部；金属电极优选为铜电极、铝电极，形状优选为板状、网状或棒状。
所述换热基底材料为金属如紫铜或单晶硅、蓝宝石、石墨烯等非金属，可以理解的是，换热领域常用的换热材料均适用于本发明，优选导热性良好的基底材料。换热基底形状为平板、圆管或异形，其中异形为换热领域常见换热器形状。所述换热基底微结构为尺寸为纳米级或微米级的微柱、微坑或微槽道；可以理解的是，现有技术中，所有用于提高换热效率的微结构均适用于本发明，优选为纳米级或微米级的方形微柱、矩形微柱、半球形微坑或圆柱形微坑。所述换热基底微结构的排列方式为规则排列如阵列式、交错式排列，或为不规则排列。所述电极膜通过电极引线引出，以将电极膜连通并连接至电源；换热基底、电极膜、电极引线的表面均绝缘。所述表面绝缘可以通过在表面设置绝缘层实现，所述绝缘层厚度为百纳米级。其中，换热基底材料为单晶硅等非导电材料时，则无需设置绝缘层。所述绝缘层材料为惰性金属、金属氧化物、陶瓷或硅胶；优选导热性优良的绝缘材料，可以通过掺杂导热性优良材料的方式来提高绝缘材料导热性。所述电极膜、电极引线材料为导电材料；优选为金属，进一步优选为金、银、铜或铝。
所述电极膜厚度为百纳米级。所述带电金属纳米颗粒具有均匀亲水性表面、均匀疏水性表面或双亲浸润性表面；亲水、疏水或双亲浸润性表面通过改性获得；带电金属纳米颗粒尺度为纳米级、微米级，形状规则或不规则，优选为球形或柱形。所述带电金属纳米颗粒浸润性与换热基底的浸润性不同，用于改变换热表面浸润性。如换热基底表面为亲水（或疏水），带电金属纳米颗粒表面为疏水（或亲水），也可以具有双亲浸润性。所述电源为直流电源或交流电源；其中直流电源通过通、断电实现电场可控；交流电源通过控制交流频率实现电场可控，交流频率根据沸腾气泡动力学周期调节。
华北电力大学
2022-07-14
超（超）临界机组关键高温设备完整性与寿命评估技术
成果的背景及主要用途： 作为国家中长期科学技术发展的 11 个重点领域之首的能源领域，发展高效 洁净超(超)临界燃煤发电机组是实现节能减排的重要途径，而蒸汽温度和压力的 提高使得高温管道等设备的服役环境更加恶劣，特别在最薄弱的焊接接头部位， 频繁的早期失效事故引起的机组非计划停运往往造成巨大的经济损失，甚至导致 严重的人员伤亡。因此，对设备进行科学准确的评估与预测，避免突发性的早期 失效，是保证机组安全运行的关键。 技术原理与工艺流程简介： 该项目在国家自然科学基金委、天津市科委及电力行业的大力支持下，针对 超(超)临界机组关键高温设备，探明了耐热钢焊接细晶区 IV 型开裂、焊缝内部 埋藏裂纹、插套焊接头振动疲劳开裂等典型早期失效的产生机理，并提出了耐热 钢焊接工艺、现场局部热处理规范、插套焊焊接工艺与焊趾熔修用焊接材料等相 应的延寿技术；开发了在役高温设备实时老化性能的微创测试技术与设备，建立 了基于蠕变损伤累积的剩余寿命评估技术；揭示了残余应力和拘束水平对蠕变裂 纹扩展行为的影响机制，建立了定量考虑这两者影响的高温缺陷寿命预测模型， 丰富了高温寿命评估方法。与国内外同类技术相比，该项目提出的寿命预测模型 的精度大大提高，延寿技术更科学、全面、有效。 技术水平及专利与获奖情况： 经专家鉴定，达到了国际先进水平。该项目共申请国家发明专利 11 项（已 授权 4 项）、获软件著作权 3 项；发表论文 31 篇，其中 SCI 论文 12 篇，EI 论 文 9 篇，并多次在国内外学术会议上做大会报告。 应用前景分析及效益预测： 该项目推动了我国超(超)临界机组高温部件寿命评估与延寿技术的发展，解 决了超(超)临界机组目前面临的早期失效难题，不仅可保证机组的安装质量，而 83天津大学科技成果选编 且减少了不必要的返修，减少机组因非计划停运和检修周期超期带来的巨大发电 损失，对机组的安全经济运行具有重要意义。 应用领域：新技术 技术转化条件： 近三年来，该项目开发的寿命评估软件与延寿技术在全国 10 个省市的 16 个电厂得到应用，经济效益达 2.3 亿元，取得了显著的社会经济效益。 合作方式及条件：根据具体情况面议
天津大学
2021-04-11
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
成果介绍火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径，深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50[[[[%]]]]Pe下调至30[[[[%]]]]Pe，甚至更低。控制难点在于：当机组处在低负荷工况时，机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征，常规控制策略难于有效控制。本项成果采用多模型智能预测控制技术，分别提出了适合于亚临界和超（超）临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统，实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。市场前景本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超（超）临界机组的深度调峰中。特别是，已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15[[[[%]]]]Pe，并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制，达到了国内外最先进的深调水平。目前，在国内已完成的机组深度调峰改造中，大部分均采用了本深调优化控制技术，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-11
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径，深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50%Pe下调至30%Pe，甚至更低。控制难点在于：当机组处在低负荷工况时，机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征，常规控制策略难于有效控制。 本项成果采用多模型智能预测控制技术，分别提出了适合于亚临界和超（超）临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统，实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。 本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超（超）临界机组的深度调峰中。特别是，已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15%Pe，并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制，达到了国内外最先进的深调水平。目前，在国内已完成的机组深度调峰改造中，大部分均采用了本深调优化控制技术，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-13
大型直驱式风电机组并网变流器及变桨距系统
当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。
北京交通大学
2021-04-13
汽轮发电机组轴系找正测量仪
成果概况 汽轮发电机组轴系找正测量仪是专为汽轮发电机组在安装、检修调试过程中测量对轮的张口误差和偏心误差而研制。也可以用于大型多轴段设备（如大型风机、水泵、建材炉窑等机械）的找正误差测量。 该测量仪主要由专用传感器D、专用传感器L、采样控制器和数据处理器等组成。整套仪器安装在被测对轮上随机组轴系一起转动。测量时，由采样控制器发出采样指令，传感器在预定的位置进行对轮对中误差信息采集，处理器对采集的误差数据进行分析、处理和计算，并在LCD显示器显示出检修现场习惯采用的水平端面误差、垂直端面误差、水平圆周误差和垂直圆周误差值。 该测量仪已通过了省部级技术鉴定。鉴定结论为：该成果是对大型旋转设备特别是汽轮发电机组轴系中心找正技术的一个革新，填补了国内空白，居国内领先水平；在数据处理方法，采样位置控制，实用性等方面达到国际先进水平。 该产品已经在125MW、200MW、300MW、330MW等多台进口、国产机组上推广使用。实践表明：该测量仪工作可靠，测量重复精度高，适用于目前国内各种型号机组“狭小”测量空间的需求。 主要特点该测量仪具有测量精度高，工作可靠；安装方便，操作简单，体积小、重量轻等特点。能满足“对轮外”径向空间不小于50mm狭小空间各种机组的对中测量需求。彻底解决了传统测量方法读表困难、测量不准的问题，是对传统的找正测量方法的重大革新。技术参数 量 程：0～10mm； 精 度：0.01mm； 采样点数：4×3；显示方式：LED数显; 通信方式: RS232 数据存贮：最新50次测量数据 显示内容：①上下、左右张口误差②上下、左右圆周误差③机组号、对轮号④日期、时间 市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备如大型风机、水泵、建材炉窑机械等在安装和检修过程中同轴度误差的测量。以火力发电机组为例，据了解，全国火力发电厂有数百上千家，以300MW发电机组因使用该测量仪器缩短检修工期1～2天计算，可多发电720～1440万度。因此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。 该项目成果产品视不同配置制造成本为1～2.5万元，市场参考价为10～15万元。按年销售100台估计，可创利税1000余万元。
南京工程学院
2021-04-13
JXPC系列汽轮发电机组检修盘车
成果概况 JXPC系列汽轮发电机检修盘车用于汽轮发电机组在安装、检修过程中盘动转子轴系，以完成对轮找中心、滚压气封、测量动静间隙等工序。该检修盘车主要由电动机、主传动系、摆动箱和电器控制箱等主要部分组成。安装在汽轮发电机组轴系大齿轮的一侧，利用气缸盖联接螺栓固定在下缸体中分面上。摆动箱可以绕盘车主轴来回摆动，保证盘车驱动齿轮很方便地与汽轮发电机组轴系的大齿轮进入或脱开啮合。检修盘车处于脱开啮合状态时，发电机转子可以自由吊入或吊出机组缸体。 主要特点 该项目成果产品已经在125MW、200MW、300MW、330MW等多台进口国产机组上推广使用。实践表明：该装置结构新颖、体积小、重量轻、操作简单，安全可靠。适用于600MW及以下各种规格的汽轮发电机组。 技术参数 参数 型号动力参数转速rph重量Kg适用机组容量Mw电压V功率KwJXPC1253802.239.5220125～150JXPC2003803.040.2260200～250JXPC3003804.043.2500300JXPC3503804.045.0500350JXPC6003807.545.0600600市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备在安装和检修过程中盘动转子用。一方面可以大大缓解机组大修过程中“抢行车”得矛盾，另一方面可以大大提高对轮找中心、滚压气封、测量动静间隙等工序的工作效率。以300MW火力发电机组因使用该测量仪器缩短检修工期2天计算，可多发电1440万度。据了解，全国火力发电厂有数百上千家，因此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。
南京工程学院
2021-04-13
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径，深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50%Pe下调至30%Pe，甚至更低。控制难点在于：当机组处在低负荷工况时，机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征，常规控制策略难于有效控制。 本项成果采用多模型智能预测控制技术，分别提出了适合于亚临界和超（超）临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统，实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。 本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超（超）临界机组的深度调峰中。特别是，已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15%Pe，并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制，达到了国内外最先进的深调水平。目前，在国内已完成的机组深度调峰改造中，大部分均采用了本深调优化控制技术，得到了广大用户的一致好评。
东南大学
2021-04-13
一种抽水蓄能机组过水系统的建模方法
本发明公开了一种抽水蓄能机组过水系统的建模方法，利用电路等效法建立抽水蓄能机组的有压管道模型、调压室模型和水泵水轮机模型；根据上述模型形成抽水蓄能机组过水系统等效电路模型；并根据多维基尔霍夫电压和电流定理，建立过水系统的等效电路网络的常微分矩阵方程；本发明提出的建模方法，通过基于电路等效法的抽水蓄能机组调节系统数学模型仿真方法进行了验证，验证结果表明所建立的抽水蓄能机组过水系统模型可更大程度地满足水电能源系统仿真和电力系统分析的精细化建模要求。
华中科技大学
2021-04-14
JXPC 系列汽轮发电机组检修盘车
成果概况 JXPC 系列汽轮发电机检修盘车用于汽轮发电机组在安装、检修过程中盘动转子轴系，以 完成对轮找中心、滚压气封、测量动静间隙等工序。该检修盘车主要由电动机、主传动系、 摆动箱和电器控制箱等主要部分组成。安装在汽轮发电机组轴系大齿轮的一侧，利用气缸盖 联接螺栓固定在下缸体中分面上。摆动箱可以绕盘车主轴来回摆动，保证盘车驱动齿轮很方 便地与汽轮发电机组轴系的大齿轮进入或脱开啮合。检修盘车处于脱开啮合状态时，发电机 转子可以自由吊入或吊出机组缸体。 主要特点 该项目成果产品已经在 125MW、200MW、300MW、330MW 等多台进口国产机组上推广使用。 实践表明：该装置结构新颖、体积小、重量轻、操作简单，安全可靠。适用于 600MW 及以下 各种规格的汽轮发电机组。 技术参数 参数 动力参数 型号 电压 V 功率 Kw 转速 rph 重量 Kg 适用机组容量 Mw JXPC125 380 2.2 39.5 220 125～150 JXPC200 380 3.0 40.2 260 200～250 JXPC300 380 4.0 43.2 500 300 JXPC350 380 4.0 45.0 500 350 JXPC600 380 7.5 45.0 600 600 市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备在安装和检修过程中盘动转子用。 一方面可以大大缓解机组大修过程中“抢行车”得矛盾，另一方面可以大大提高对轮找中 心、滚压气封、测量动静间隙等工序的工作效率。以 300MW 火力发电机组因使用该测量仪器 缩短检修工期 2 天计算，可多发电 1440 万度。据了解，全国火力发电厂有数百上千家，因 此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。
南京工程学院
2021-04-13