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在汽轮机大范围、长时间参与深度调峰的背景下，汽轮机末级叶片水蚀问题愈发突出。为实现湿蒸汽汽轮机高效安全运行，提出了一种静叶-汽缸内壁复合抽吸除湿结构，通过共享抽吸管道与负压源，解决传统单一除湿措施效率不足及复合除湿成本过高的问题。以某汽轮机低压末级为研究对象，基于欧拉-拉格朗日两相流模型，对比分析了独立抽吸与复合抽吸的流场特性及除湿效果。研究结果表明，单独采用汽缸内壁抽吸除湿，二次水滴约38.5%沉积于汽缸内壁，抽吸除湿效果明显，进一步采用复合抽吸除湿，动叶上的二次水滴沉积率降低5%;复合抽吸由于流动阻力更大，静叶抽吸的蒸汽流量从进汽流量的0.89%降低至0.25%,但抽吸气流仍均匀覆盖静叶表面，可以有效引导静叶沉积的液膜排入除湿缝；流场分析揭示静叶与壁面抽吸在复合腔内的独占区域会相互阻碍，适度扩大腔室容积可优化流量。汽轮机静叶-汽缸内壁复合抽吸技术为汽轮机的高效经济除湿提供了新方案。
在大型凝汽器喉部增加导流结构可以提高出口蒸汽流场与凝汽器冷凝量之间的匹配特性，从而提升凝汽器运行性能，降低凝汽器运行背压。据此采用数值模拟方法分析某600MW凝汽器喉部加装不同导流结构方案对应的流量匹配系数，并定量给出不同方案的背压降低效果。结果表明，原始方案存在显著的不匹配特性，中心区域最高蒸汽流量可达设计冷凝量的169%,两侧区域最低流量仅为设计冷凝量的37%;原始方案Ⅰ的流量匹配系数为64.7%,不分段直板Ⅱ、分段直板Ⅲ、不分段弧板Ⅳ、分段弧板Ⅴ改进方案对应的流量匹配系数分别为67.2%、72.0%、74.0%、76.2%;分段弧板改进方案Ⅴ在冬季和夏季可分别降低159Pa和421Pa的凝汽器运行背压，对应机组在冬季和夏季运行工况可实现节省标煤量305.3t/年和335.7t/年。
以某300MW机组为例，计算了不同运行方式不同工况时机组的阀杆与轴封漏汽量以及漏汽量做功不足的变化，通过将漏汽引入不同的高压加热器，计算了漏汽引入位置对机组热经济性的影响。计算结果表明：定压运行时的漏汽量比滑压运行时大，随机组负荷变大，滑压运行时漏汽量会增加，定压运行漏汽量基本不变；定压运行时的漏汽量做功不足比滑压运行时大，随机组负荷变大，定压运行时漏汽量做功不足减小，而滑压运行时漏汽量做功不足增加；将主汽阀泄漏点A漏汽引入1号高压加热器，机组热经济性最高；高压缸轴封漏汽点L漏汽引入1号高压加热器，机组热经济性最高；中压汽阀泄漏点K漏汽引入除氧器，机组热经济性最高。
燃气轮机机组因其较快的响应特性而广泛参与电网AGC调频。为进一步释放燃气轮机自身的调频潜力，提出了基于模型预测控制和IGV辅助调频前馈补偿的先进燃气轮机主控策略。针对已验证燃气轮机模型，采用子空间辨识方法获得预测模型，结合机组运行约束条件设计了无偏多变量模型预测控制器。根据燃料量与IGV对机组功率影响的动态差异性，设计了通过IGV跟踪AGC调频信号的前馈补偿控制器，与模型预测控制器相结合构成先进燃机主控系统。仿真实验表明，该策略能有效利用燃气轮机蓄热、增强多变量之间的协同性、显著提升AGC调频信号的响应能力，并从经济性角度验证了该策略相较于常规预测控制、优化参数PID控制策略的优越性。
提出并研究了一种塔式太阳能驱动的超临界二氧化碳(SC-CO_2)布雷顿循环和有机朗肯循环驱动制氢的三联产系统，其可实现电力、氢气和氧气的生产。借助太阳能塔式三联产(STRT)系统的热力仿真模型，对STRT系统的运行、（火用）和经济性能进行了分析。结果表明，STRT系统的输出电功率和SC-CO_2布雷顿循环的循环效率分别为62.29MW和48.29%,有机朗肯循环的净输出功率和循环效率分别为8.02MW和16.35%,STRT系统的氢气和氧气生产速率分别为183.8kg/h和1 470.4kg/h,该系统在全年运行中展现出了稳定的运行性能。（火用）分析结果表明，STRT系统的总（火用）损为261.49MW,效率为25.0%。塔式接收器具有最大的（火用）损(218.85MW)。STRT系统的平准化电价和平准化氢价分别为0.764元/(kW·h)和约21.4元/kg,回收年限为11.31年，在理论上具有经济可行性。
提出了一种新型可折叠式SCAL型间冷塔外挡风墙。数值研究了挡风墙开合下间冷塔内的流场特性，并分析了折叠挡风墙和切换循环水流向对间冷塔散热量和机组排汽压力的影响。结果表明：折叠外挡风墙能使间冷塔背风区通风量减少50%,对防冻有利，侧风区通风量增加对防冻的不利影响可通过切换对应扇区循环水流向的方法减弱，冬季用挡风墙配合切换循环水流向的方式可在提升间冷塔防冻能力的同时改善机组的排汽压力。
滑动轴承作为大型旋转机械的关键部件，其润滑性能对设备的安全稳定运行至关重要。实际工况中由于转子挠度、动态载荷扰动等因素，轴颈与轴承间常存在轻微的倾斜角度，会引发润滑油膜流场的非对称分布，影响其压力分布及承载能力。通过建立滑动轴承间隙流场的三维CFD模型，对间隙流场的压力分布、相场分布、油膜承载力及力矩进行分析，开展了轴颈倾斜对滑动轴承间隙流场特性影响的研究。结果表明，轴颈倾斜将显著改变油膜的压力分布特性，压力峰值在轴向上的位置逐渐向油膜间隙较小的一侧移动，形成非对称分布；最大气相体积分数随倾斜角度增大略有提升；油膜总承载力随着倾斜角度的增大而上升，并会导致油膜对轴瓦的反力偏离轴瓦轴向几何中心，带来附加力矩。
为减少机组级次、缩短轴向跨距，提出大载荷反动式通流技术设计理念。根据叶型进出口几何角与叶型损失的关系，确定大载荷反动式通流技术的载荷系数在常规反动式通流技术的基础上增加0.3;采用参数化与伴随优化耦合设计方法，开发大载荷反动式叶型；级试验和数值模拟结果均显示，在相同根径和叶高下，大载荷反动式通流技术最佳效率较常规反动式通流技术高0.2%,并且有利于提高高压缸的变工况性能；大载荷反动式通流技术通流能力较常规反动式通流技术小7.4%,若通过减少级次匹配通流能力，缸效率提升0.2%,若通过增加叶高匹配通流能力，缸效率收益进一步增加，具体幅度与叶高有关。
针对新一代煤电机组深度调峰需求下汽轮机叶片故障风险加剧问题，以某汽轮机低压末级动叶片为对象，基于有限元分析，研究叶型裂纹、叶根裂纹及叶型水蚀等典型故障工况下的振动响应。结果表明，故障发生时各阶振动频率多呈下降趋势，1阶振动响应更为显著，水蚀对频率和位移的影响受高度与深度双重作用。研究成果可精准定位风险区，为叶片状态监测、故障预警及运维优化提供量化依据。
以80℃～110℃的低温余热为驱动热源，构建了以有机朗肯循环为基础的余热回收系统，提出了系统热力性能分析模型，对比了采用R123、R134a、Propane等不同循环工质后系统的热经济性，获得了不同热源温度下的最优工质并进行了运行参数优化。结果表明：在100℃～110℃热源温度下，Propane表现最佳，其最高热效率可达9.65%。而在80℃～100℃系统中R134a则有着更好的表现与更低的有效能损失。当解除最终排烟温度限制时，在110℃热源系统中，当Propane流量取到16kg/s时，烟气终温可降至52.44℃。研究结果为燃气锅炉排烟余热回收发电提供技术指导。
国内火电机组延寿评估中关键部件寿命评定规范较为缺乏，评定流程和考核准则也不够明确。针对上述问题，以某电厂接近超期服役且未来将参与调峰运行的330MW火电汽轮机为延寿对象，建立了汽轮机延寿评估流程和寿命评估模型，进行了转子钢材料疲劳性能测试，开展了汽轮机转子稳态及瞬态应力计算，分析了蠕变与疲劳危险点的位置差异特征，实现了转子的蠕变、疲劳剩余寿命评估。结合调峰需求下机组启停方式，获得了汽轮机的可延续寿命，为调峰需求下火电汽轮机延寿提供了重要应用支撑。
针对大型汽轮机低压缸瓦振大的问题，以某600MW超临界汽轮发电机组为研究对象，通过现场振动测试、动力学特性分析及理论建模计算，深入剖析并明确了支撑刚度不足、结构共振及轴瓦动刚度缺陷3类导致瓦振超标的典型机理。基于动力吸振理论，针对性研发阻尼吸振装置，并结合现场动平衡技术，构建振动能量转移与抑制体系。工程应用结果表明：治理后低压缸瓦振幅值降低72%,轴系运行稳定性显著提升。该研究成果为大型汽轮发电机组低压缸瓦振治理提供了可复制、可推广的技术方案，具有重要工程应用价值。
为提高EH系统故障诊断能力，研究了一种基于热力学检测法的智能诊断方法。首先，分析系统的热力学模型，确定EH系统状态观测模型；第二，根据模型要求搭建硬件平台，采集系统各测点数据存入数据库；第三，通过数据处理，形成关键变量特征值，通过模型计算获得EH系统效率观测值，并与直接法对比分析其可靠性；最后，以效率为主要参数，EH系统其它参数为辅，进行故障诊断，预判风险隐患，提高汽轮发电机组的运行可靠性。
针对火电机组阀门流量特性实际曲线偏离理论曲线的问题，提出一种基于改进K均值聚类分析和改进粒子群算法相结合的阀门流量特性曲线优化方法。首先，采用数据加和筛选法进行历史运行数据预处理，建立原始阀门流量特性数据集；然后，基于等效蒸汽流量法建立阀门流量特性优化数据集；之后，提出改进K均值聚类分析算法拟合构建实际阀门流量特性曲线；最后，提出改进粒子群算法获得优化后的阀门流量特性曲线。以经典测试函数为例，验证了改进粒子群算法可有效避免进行复杂优化时易陷入局部最优的问题，并具有很高的参数识别精度和鲁棒性。以某330MW机组为例，详细分析了阀门流量特性曲线优化过程，基于该机组的一次调频仿真模型，比较了阀门优化前后一次调频性能，验证了本文方法的有效性。
针对某电厂服役后硬度下降至标准下限的1Cr11Co3W3NiMoVNbNB螺栓，选取了不同低硬度值的试样开展了化学成分分析、显微组织分析、扫描电镜及能谱分析、室温及高温力学性能对比试验。结果表明：该螺栓用钢原始组织为回火马氏体组织，在600℃下长时服役后马氏体分解，且晶界M_(23)C_6相和晶内链状Laves相聚集长大，固溶强化和析出相强化效果减弱，硬度和强度显著降低。当硬度降低到285HBW和240HBW时，室温下抗拉强度和屈服强度分别降低至标准要求下限，高温强度也显著下降。
<正>《电站凝汽器热力性能数值仿真及其应用》本书于2010年由中国电力出版社出版,上海交通大学汪国山专著。本书在简要介绍电站凝汽器的工作原理和工程设计方法后,详细阐述了凝汽器汽侧热力特性场的数值仿真技术;在通过四个考核算例验证后,给出了使用作者自编的“电站凝汽器工作性能数值模拟软件”计算得到的国内外主流电站凝汽器汽侧热力特性场的分布图像,并将该软件应用于老式电站凝汽器的技术改造。