光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(1):最佳切换模式验证

讨论了光伏光热联合双源热泵系统制热运行的最佳切换模式。利用TRNSYS软件建立了仿真模型,对双源(水源、空气源)热泵系统性能系数(COP_(s))进行了计算,提出以某时刻空气源热泵模式或水源热泵模式运行COP_(s)较大者优先运行作为COP_(s)切换模式。通过前期实验结果验证了模拟结果的正确性,并与常规的集热水箱温度切换模式进行了对比实验,验证了COP_(s)切换模式的有效性。结果表明,该实验系统以COP_(s)最佳切换模式运行时发电量和发电效率较集热水箱温度切换模式分别提高了5.35%和1.73%,耗电量降低了17.03%,COP_(s)提高了4.91%。

光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(2):供暖季系统仿真研究

使用TRNSYS软件建立了光伏光热-双源热泵(PV/T-DSHP)系统的仿真模型。选取夏热冬冷地区某一近零能耗居住建筑作为研究对象,模拟研究了供暖季PV/T-DSHP系统在COP_(s)切换模式下的运行特性和能耗。结果表明:平均光电效率为15.08%,平均光热效率为33.05%;水源热泵运行模式下供暖季平均COP为4.55,空气源热泵运行模式下供暖季平均COP为3.19,PV/T-DSHP系统的平均COP_(s)为2.98;供暖季系统自满足率为61%。

双馈变速抽水蓄能机组发电工况阻抗建模

变速抽水蓄能机组具有优良的调峰调频性能,可有效提高新能源的消纳水平。由于新能源机组和双馈变速抽蓄机组存在多种电力电子装置,且运行工况复杂,在进行电力系统小干扰稳定性分析时,使用基于频域建模的阻抗分析法更容易扩展和建模。然而现有的双馈变速抽蓄机组阻抗模型并未考虑复杂输水系统和水泵水轮机转速的影响,不能反映长输水管道的弹性水击和水泵水轮机变速运行特性,这将影响小干扰稳定性的分析结果。为此,提出发电工况下一管一机带调压室的输水系统降阶弹性水击模型和考虑初始运行工况和转速的水泵水轮机模型。首先基于分布参数弹性水击理论,推导包括引水隧洞、调压室和压力钢管的输水系统降阶弹性水击模型。然后将考虑水头、导叶开度和转速的非线性水泵水轮机模型在初始运行工况点处进行线性化。最后结合发电电动机、调速器、变流器及其控制器模型,构建了双馈变速抽蓄机组发电工况阻抗模型。对比扫频法的测量结果,可验证所提出模型的准确性。

油田注水管网运行优化技术研究

为降低油田注水管网的运行能耗,在分析注水泵特性曲线的前提下,根据相似定律获取了单泵调速、多泵并联和多泵串联运行方式下的高效工作范围,以运行费用最低和改造费用最少为目标函数,在考虑泵运行方式约束、水量平衡约束、末点压力约束、管径约束和树状管网约束的条件下,进行了实例分析与验证。结果表明,降低泵的转速,可大幅降低泵的输出功率,优化后1#注水站的输出总功率从3 200 kW降至2 615 kW;优化后需各类管道改造费用56.26万元,日耗电量从21.12×10^(4)kWh降至18.25×10^(4)kWh,预计每天可减少运行费用3 740元,全年可节约运行费用733.28万元;实际注水量与配注量的平均偏差仅为2.68%,提高了注水管网运行的稳定和经济性。

考虑湖泊互济互调运行的江苏省南水北调工程优化调度

为进一步提升江苏省南水北调工程的综合运行效益,在湖泊单向运行方式基础上,提出了湖泊互济互调运行方式,以受水区综合缺水率最小和泵站总能耗最小为优化目标,构建了2种湖泊运行方式下“湖泊-闸泵群”联合优化调度模型,并基于9种湖泊来水情景全面分析了湖泊互济互调运行方式的有效性。结果表明:相较于湖泊单向运行方式,在受水区综合缺水率相同时,湖泊互济互调运行方式有效减少了泵站抽水总能耗;湖泊互济互调运行方式提升了骆马湖水资源调配能力和水资源利用效率,在骆马湖丰水年而洪泽湖丰水、平水、枯水年情景下,骆马湖水资源利用量分别提高了28.6%、36.1%和30.0%,弃水量分别下降了47.2%、42.4%和65.9%;湖泊互济互调运行方式有效减少了洪泽湖和骆马湖区间泵站的抽水量,通过充分利用沿线湖泊的调蓄能力,保障了两湖水位的安全合理运行。研究成果可为江苏省南水北调工程科学调度运行提供决策参考。

利用已建大变幅库水位水电梯级建设混合式抽水蓄能的可行性研究

利用已建水电梯级新建抽水蓄能电站,是快速满足电力发展需求及消纳新能源的重要手段。为解决已建水库水位大变幅对抽水蓄能定速机组的水头变幅不利影响,以贵州省光马混合抽水蓄能电站为例,根据水库电站及抽水蓄能机组的运行特点,提出以改变水库运行水位为突破口,研究采用定速机组的可行性。分析结果表明,光照水电站水库抬高死水位后,北盘江水电梯级多年平均年发电量增加了0.78亿kW·h,保证出力仅减少4.8%,随着电网负荷的增加,电网有足够的尖峰工作位置满足水电容量的正常发挥;梯级保证出力可满足规范要求。采用定速机组,对原水电梯级作用影响甚微,具有可行性,且建设混合抽蓄可增加双倍调峰能力。该研究成果可供其他类似混合式抽水蓄能电站设计借鉴。

凝汽器变工况特性计算分析

通过汽轮机、凝汽器变工况计算相结合可以得到不同机组负荷、不同循环水进口温度下循环水泵的机组负荷切换点。在凝汽器变工况时,两台循环水泵可以灵活改成一台运行方式,合理调节循环水量,使机组在最佳真空下运行。

R134a、R417a和R22用于空气源热泵热水器的性能研究

在焓差法空调器性能测试平台上,对空气源热泵热水器分别用R134 a、R417 a和R22进行各种典型工况下的试验,对3种制冷工质的吸排气压力、吸排气温度、压缩机输入功率、制热量、性能系数进行对比分析,分析验证了各参数随环境工况变化的关系,得出了在不同工况下的各特性参数的变化规律,为热泵热水器的设计及工质选用提供了参考。

南水北调东线工程梯级泵站机组变工况方式选择

分析比较大型水泵机组变工况方式,针对南水北调东线工程梯级泵站的特点,将其分为源头泵站、中间泵站、进湖泵站和出湖泵站,根据各泵站经济运行和安全运行的要求,合理选择机组变工况方式。源头泵站宜采用变速-变角方式;进湖泵站、出湖泵站宜采用变频变速或变角方式;中间泵站宜采用机械式运行全调节变角方式。成果对大型梯级泵站形式和机组设备结构功能的合理设计选型有重大意义。

大型泵机组状态监测及工况调控系统的研制

采用现代分布式测控系统对泵站的5台机组进行监控,现场智能仪器与计算机之间采用二线制网络传输数据,实时在线采集并同时显示5台机组工况参数、公用参数及重要计算参数如泵效等约140个。计算机可按流量、压力、电流和泵效等点动控制泵的工况。系统设置成自动控制状态时,可使泵始终工作在高效范围,以提高机组的运行效益。

循环水泵在线优化运行

以某厂110MW机组为例,通过凝汽器和汽轮机的变工况计算,在线给出了机组在不同主汽流量和循环水进水温度下可操作性较强的循环水泵最佳运行方式以及与此方式对应的最佳真空。

太阳能-空气光伏/光热一体化热泵热水系统实验特性

本文研究了一种新型光伏/光热一体化(PV/T)复合热源热泵热水系统,将多孔扁盒式PV/T集热板与空气源热泵相结合,根据不同控制方式组合成双热源并联、单太阳能和单空气能三种不同运行模式。在室外环境温度28.5℃下,将200 L 30℃热水加热到55℃,研究了加热时间、热水温度、COP等性能的变化规律,结果表明双热源并联运行模式下分别比单太阳能模式和单空气能模式的加热时间缩短了42%和54%,COP分别提高了32.78%和47.64%;同时实验研究了在夏季工况下将200 L水从9∶00循环加热到17∶00过程中系统热性能,探讨了太阳辐射强度、PV/T集热板温度对光电/光热效率的影响,通过实验对比可以得出在热电模式下系统的光电效率η_(pv)比单一光电模式平均高25.8%.

燃气机热泵热水器季节运行模式及其性能实验

针对燃气机热泵热水器在全年制取生活热水的同时可满足对建筑冬季供暖夏季供冷的需求,对系统不同季节运行模式下的性能进行了实验研究,并利用季节一次能源利用率(SPER)的评价方法对系统性能进行评价.结果表明:夏季供冷兼制生活热水模式下,系统SPER为2.16,比单纯制取生活热水模式季节性能提高了46.9%;春/秋自然通风兼制生活热水模式下,转速为1,000,r/min时系统SPER最高为1.99;冬季供暖兼制生活热水模式下,系统SPER为1.82,比单纯制取生活热水模式季节性能提高了15.9%.

瘦西湖活水工程引水泵站经济运行模式分析

针对扬州瘦西湖水环境治理工程中的重要项目——引水泵站的经济运行问题,首先根据输水管道水力模型试验的测试资料[1]计算出泵站系统的扬程,然后对引水泵站的泵型进行了选择,并对最终选择的立式导叶混流泵的设计运行工况点进行了计算,最后对年动力费用测算按所选水泵自动工况拟合时稳定运行进行计算。为降低泵站运行成本,除采用变频调节外,还提出采用经济运行方式也是降低运营成本的主要手段,即对在不同运行模式下所消耗的动力费用比较,得出了一个较为经济合理的运行方案。这个方案对泵站建成后的运行安排提供了很好的指导,经济效益十分显著。

空气–水双热源复合热泵系统性能试验

利用恒温恒湿环境仓模拟室外环境条件,对空气–水双热源复合热泵系统的单水源制热、单空气源制热和空气–水双热源制热3种运行模式在不同环境温度和湿度、低温水箱水温、水流量等参数条件下的系统性能系数COP进行分析研究,试验结果表明:单水源制热模式系统随低温水箱水温的升高呈上升趋势;单空气源制热时空气温度变化对系统COP影响较大;蒸发器进风温度和进水温度的有效温差是空气–水双热源制热时影响从空气侧和水侧同时获取热量的关键因素。

火电厂循环泵运行方式对机组经济性的影响

通过定量计算的方法分析了循环水入口温度变化和循环泵运行方式改变与机组经济性之间的关系,为循环泵经济调度提供了依据,并对整个分析给出了详细的计算过程。

前池水位降低对循环水泵运行优化影响分析

循环水取水系统阻力过大容易造成循环水泵前池水位相对水源地水位下降,在同样循环水泵运行方式下,不仅造成循环水流量相对减少,循环水泵扬程相对升高,影响机组经济运行,还影响循环水泵最优运行方式确定的准确性。以某电站循环水取水系统存在的问题和循环水泵运行优化为例,分析前池水位下降对循环水泵运行优化结果的影响。循环水取水系统在设计选型及运行维护方面应尽量减小取水系统阻力,进行循环水泵运行优化时应充分考虑前池水位下降对循环水泵工作状态的影响。

空冷机组汽动给水泵运行方式的探讨

对空冷机组上的汽动给水泵运行特点和有关系统设计作初步探讨。

确定水泵工况点的C程序设计

水设备选型设计的关键是确定工况点,利用计算机技术,模拟水泵性能曲线,绘制管路特性曲线,读取工况参数,可准确、合理地确定工况点。

确定循环水泵站运行工况的方法比较

介绍了三种确定切削后水泵的叶轮外径和Q—H特性曲线的方法 。