这里,现在是“工业次生能源利用实验室”的临时大本营,联合项目组的第三期旗舰课题,在此进行理论攻坚。
相比于研究所主楼的“洁净”研究环境,吕辰还是更喜欢筒子楼里粗犷而热烈的“工科”气息。
楼道里堆放着各种管道阀门、绝缘材料,空气中有淡淡的煤烟和金属切割的味道。
大办公室里,来自哈工大、西交大、武水院的几位专家正围着一张巨大的系统图激烈讨论。
吕辰悄声进入,在一旁坐下,专注地聆听着。
争论的焦点集中在微电网架构上。
哈工大的陈教授坚持采用较高电压等级传输以减少线损,武水院的张副教授则担忧由此带来的变电站投资激增和安全性问题;西交大的王教授则更关心发电后低温尾气热量的高效整合,避免直接排放造成的能源浪费。
各方观点鲜明,矛盾凸显,这正是跨学科项目的典型特点——每个领域都有自己的最优解,但整合时却难免冲突。
小吕来了!哈工大的陈教授眼尖,看到了坐在后面的吕辰,立刻招呼道,正好,快来听听。我们这微电网架构争论不休,你们那边废热收集和前端整合进行得怎么样了,干脆你先系统汇报一下你们设想的废热收集与初步整合方案,给我们定个讨论的基调和边界条件?
吕辰闻言,知道这是要他先明确能源的可行性与约束,便不再谦辞,起身走到图纸前。
各位老师,吕辰语气沉稳,关于废热收集与前端整合,我们初步的构想是基于轧钢厂现有的烟气系统和冷却水回路进行分级回收……
他条理清晰地阐述了高温烟气、中低温冷却水等不同品位废热的收集路径、可能的换热器选型原则、以及初步的热力参数估算。
接着,他重点提到了一个关键设想。
对于收集到的中低温热源,特别是发电后的低温尾气,我们认为不能简单视作,而应定位为低品位热源。我们初步建议,在系统前端,设计一个专门的低温热源集成换热站
他拿起铅笔,在图纸上示意性地标注了一个区域。
这个换热站的核心功能,是将尾气等低品位热量与区域供暖的回水进行高效换热,提升回水温度后,再送入主管网。这样既能最大化利用余热,又能避免低品位热源直接冲击主供热系统的稳定性。当然,这个换热站的控制逻辑,必须与我们后续讨论的微电网能量管理系统实现紧密联动,根据实时的发电负荷和供热需求进行动态调节。
这番关于低温热源集成换热站的阐述,为后续的讨论提供了一个具体的技术锚点。
至于微电网的电压等级问题,我倒是有点想法,说出来大家参考一下。
吕辰顺势将话题引向争论的焦点:基于废热分布和负荷特点,我们或许可以考虑一种分层架构。在厂区内,靠近余热锅炉和发电机组的核心负荷区,采用稍高电压等级,以减少骨干线路损耗。而延伸到家属区等末端负荷区域,则采用标准低压配电,以兼顾安全性与经济性。具体如何划分层级、确定电压,可能需要我们做一个详细的负荷分布和潮流计算,找到那个最优的经济技术平衡点,而非单纯追求某一指标的极致。
他提出的分层微电网和明确的废热前端处理思路,让几位专家眼睛一亮,开始围绕这个更具工程可行性的框架,讨论起分层的具体边界、联动控制的接口定义等更深入的问题。
吕辰则适时地提出一些能量管理系统对源、网、荷协同控制的具体需求,确保能源系统的各个部分能够有效联动。
在次生能源实验室待了将近两小时后,吕辰又马不停蹄地赶往下一个“火场”。
腕上的手表指针,已经悄然滑向了下午三点。
这次是赵老师和北大魏知远教授联名召唤。
在热处理车间的控制室里,气氛同样热烈。
“轧后超快速冷却技术”项目遇到了控制瓶颈。
“吕辰,你来得正好!”赵老师看到他,“魏教授团队建立了超快冷过程的数学模型,效果很好。但现在问题是,现有的执行机构响应速度,跟不上模型计算出的最优冷却曲线,尤其是如何与高速运行的轧制线实现毫秒级的联动?”
魏知远教授也指着黑板上密密麻麻的偏微分方程:“数学模型要求冷却强度在极短时间内根据钢板温度、速度、目标性能进行动态调整。但阀门开度、水流量的调节有惯性,存在滞后。如何补偿这个滞后,实现精准跟踪,是能否发挥超快冷技术潜力的关键。”
吕辰凝视着黑板上的方程和旁边的轧线速度曲线图,大脑飞速运转。
这又是一个典型的“理论先进,实践拖后腿”的问题。
“赵老师,魏教授,”他思索片刻后开口道,“解决这个问题,可能需要从控制和执行两个层面同时入手。”
“控制层面,我们不能完全依赖基于严格数学模型的最优控制。可以引入一种‘前馈-反馈’复合控制策略。”他拿起粉笔,在黑板上画了起来,“利用轧线速度作为前馈信号,提前预测冷却需求,预先调整阀门开度,补偿大部分的系统惯性滞后。同时,利用红外测温仪实时检测钢板出炉后的实际温度,作为反馈信号,对前馈控制进行微调校正。这样既能响应速度,又能保证控制精度。”
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