恒温热源内可逆Brayton热电联产循环的利润率密度分析

根据能量系统有限时间综合经济分析的思路,引入新的循环性能指标:利润率密度(定义为利润率与循环最大比容之比),对恒温热源内可逆Brayton热电联产循环的利润率密度特性进行了分析,并将最大利润率密度及最大利润率时的循环参数进行了对比。研究表明,与最大利润率工况相比,尽管最大利润率密度工况下循环的利润率有所减小,但循环的效率有较大幅度的提高,设备体积也大为减小,实现了循环利润率与设备体积的最佳折衷。本文的研究表明,利润率密度可以作为热电联产系统设计的一种备选方案。

300 MW循环流化床热电联产机组深度调峰分析

在保证供热需求和机组安全稳定运行的前提下,通过锅炉燃烧调整、供热抽汽阀门开度调节、环保参数控制等手段,将某机组供暖期间的最低技术出力由50%额定负荷降低至45%额定负荷,利用现货交易规则电厂在45%额定负荷时段获得了比50%额定负荷时段高的售电收益,同时降低了燃料和环保支出。但因为机组出力过低带来了一些问题,例如供热抽汽量受限、不完全燃烧热损失增大等,针对这些问题,提出了相应的应对措施,以保证机组安全运行。

母管制热电联产机组闭式循环冷却水系统节能改造

针对某母管制热电联产机组闭式循环冷却水系统运行中存在的泵选型偏大、能耗高等问题,对闭式循环冷却水泵叶轮优化改造,保持额定流量不变,减小了扬程。将单元制的闭式循环冷却水系统改造为“大母管制”。经过长时间运行测试,在非夏季工况闭式循环冷却水系统可减少1台水泵运行,电功率减少约166kW,每年可节约52万元,获得了较大的经济效益。

高炉余能余热驱动内可逆中冷回热Brayton热电联产循环经济性能分析

利用有限时间经济分析法,导出了高炉余能余热驱动内可逆中冷回热Brayton热电联产循环的利润率和效率解析式,通过数值分析,研究了经济性能。结果表明,在给定总压比时,存在最佳的中间压比使得利润率取得最佳值;当总压比可以变动时,在中间压比取相应的最佳值的情况下,存在最佳的总压比,可使得利润率取得最大值。本文还讨论了各换热器有效度、循环各温比对利润率及相应的效率的影响,对基于燃气轮机的联产装置的设计、分析有一定的指导意义。

中冷回热布雷顿热电联产装置的经济性能——不可逆恒温热源循环性能分析

用有限时间热力学理论和方法研究了恒温热源不可逆中冷回热布雷顿热电联产装置的经济性能,导出了无量纲利润率和效率的解析式。讨论了总压比给定和总压比变化两种情形,优化了中间压比,通过数值计算详细分析了各设计参数对循环一般性能和最优性能的影响,发现回热和中冷能够较大地提高装置的利润率和效率,并且随压比的变化对利润率和效率具有不同的影响。讨论了利润率和效率之间的关系,其特性关系为扭叶型。最后发现分别存在最佳用户侧温度使得利润率和效率取得双重最大值。

高炉余能余热驱动Brayton热电联产循环的密度性能

根据有限时间热力学理论,研究了具有热阻、热漏和非等熵压缩与膨胀等的内、外部不可逆性的高炉余能余热驱动恒温热源不可逆Brayton热电联产循环密度特性,并与输出率特性进行了比较。研究表明,分别存在最佳循环压比使得密度和效率取得最大值;以密度为目标,可以使循环的效率提高,设备体积缩小,相应地,循环压比增大,总输出率减小。还分析了各循环参数对密度和效率的影响,发现存在最佳用户侧温度且热漏不影响循环的密度。

燃气-蒸汽联合循环热电联产机组供热特性分析

以某460 MW燃气-蒸汽联合循环热电联产机组为对象,研究了利用Ebsilon仿真软件建立模型并进行变工况计算的过程,通过仿真结果与热平衡图上设计值的对比,验证了模型及该建模方法的准确性和可靠性,证明该方法适用于燃气-蒸汽联合循环热电联产机组的计算。此外,对不同供热抽汽流量、环境温度以及负荷率下机组供热特性进行分析。结果表明:在性能保证条件燃气轮机100%负荷率工况下,当高、中、低压抽汽流量分别从0增加到60 t/h时,机组联合循环效率分别提高4.24%、4.31%、4.08%,热耗率分别降低193.6、215.4、203.3kJ/(kW·h);环境温度低于15℃时,额定供热工况下联合循环热耗率与环境温度成负相关,环境温度高于15℃时成正相关;燃气轮机负荷降低会使汽轮机可运行功率范围减小,机组调峰能力减弱;当供热量大于300 GJ/h时,在相同供热量下75%负荷率下机组的联合循环效率高于100%负荷率。本文研究结果可为燃气-蒸汽联合循环热电系统的优化运行提供数据支撑和理论依据。

联合循环热电联产机组变工况性能分析

随着天然气在中国能源结构中的比例不断上升,以燃气轮机为基础的联合循环热电联产技术将获广泛应用。以压气机的逐级叠加法和透平的分段冷却模型为基础,结合传统三压余热锅炉模型,提出了从中压缸排汽抽汽供热的方式,建立了联合循环热电联产系统。研究了不同抽汽系数下,系统各种效率和指标,如发电功率、总能利用系数和热电比等,随燃气轮机负荷的变化情况;不同进气可调导叶(inlet guide vane,IGV)开度下,上述效率和指标随抽汽系数变化情况;并提出了最大和最小抽汽限制曲线,得出了机组可运行区间。以MPCP1-M701F机组为对象,研究表明:随燃气轮机负荷的减小,各效率值逐渐减小,且速度逐渐加快,联合循环功率和供热量逐渐变小,基本呈线性关系,热电比逐渐变大,且速度逐渐加快;随着抽汽系数的增大,各效率值逐渐增大,除了电效率速度逐渐加快,其他基本呈线性关系,联合循环功率逐渐变小,供热量逐渐变大,两者基本呈线性关系,热电比逐渐变大,且速度逐渐加快。

背压式汽轮机组与有机朗肯循环耦合的热电联产系统

该文提出背压式汽轮机组耦合有机朗肯循环(organicRankine cycle,ORC)的热电联产系统。通过提高背压式汽轮机组的蒸汽流量,多余排汽供ORC发电,以实现提高背压汽轮机组效率,增加系统发电量的目的。该系统可同时满足热负荷和电负荷的调节。ORC的热效率随主气温度的提高而上升,但是其主气温度受背压式汽轮机排汽冷凝温度的限制。为了获取最大热效率,优化了R600a、R245fa、R123和R113这4种工质的运行压力。结果表明R113运行压力最低而热效率最高,其净发电量比R600a约高10%。随热负荷的降低该联产系统的燃料利用系数降低,但是火用效率会高于原工况。

燃气–蒸汽联合循环热电联产机组多种运行方式负荷特性研究

以9FB型联合循环机组为案例,进行各主要部件数学建模,获得联合循环机组整体计算模型。针对抽凝、背压供热模式及一拖一、二拖一驱动方式,进行变工况热力性能分析,得到联合循环供热机组多种运行方式电、热负荷特性;优化机组不同供热期运行方式,获得电负荷可调节范围,并深入研究机组参与调峰的热经济性。研究表明:供热初末期热负荷较低时,机组宜通过一拖一背压模式与二拖一抽凝模式配合运行,调峰容量比为52.6%~53.4%;供热负荷较大时宜采用二拖一背压模式与二拖一抽凝模式配合,调峰容量比为44.5%~55.4%;严寒期为保障供热需求,调峰容量比降至27.4%~33.5%。优化后整个供热季联合循环供热机组灵活性显著提高,可为可再生能源电提供11.76亿kW·h上网空间。

基于自适应模型的热电联产机组循环水系统运行优化

针对闭式循环水系统循环水泵的优化问题,分别建立冷却塔模型与凝汽器模型,通过循环水进出口水温将两者相联接,得到冷端系统特性模型,该模型能够在给定天气条件、循环水流量及末级排汽量的情况下,预测机组背压。考虑到外部因素对机理模型精度的影响,文中建立了基于最小二乘支持向量机算法的冷端自适应模型,可对机理模型的误差进行修正。同时,针对热电联产机组,考虑供热抽汽量对微增功率曲线的影响,提出通用微增功率曲线的获取方法。由此建立循环水泵优化调度模型,得到给定工况下循环水泵的最佳运行方式,并从实际运行角度出发,提出了循环水泵等效益曲线带的概念。结果表明,文中提出的优化方案能有效降低耗电量。

生物质直燃有机朗肯循环热电联产系统的热力性能分析

有机朗肯循环可有效利用生物质能并实现热电联产。文中建立了抽气回热式有机朗肯循环的热力性能分析模型。针对锅炉负荷为7.9 MW,麦秆为燃料,导热油为中间传热介质的生物质直燃系统,分别优化了正葵烷、甲苯、环己烷、八甲基三硅氧烷(MDM)、八甲基环四硅氧烷(D4)和六甲基二硅氧烷(MM)的热力参数。通过夹点分析,临界温度高的工质其主气温度反而低。正葵烷、MDM和D4的主气压力和排气压力较低,气轮机尺寸较大。MDM、D4和MM的排气温度高于200℃,最佳抽气系数较高。当冷凝温度为70℃时,ORC的热效率达25%以上,系统发电功率高于1 600 kW,而供热负荷在4 800 kW以上;当冷凝温度为100℃时,ORC的热效率高于20.7%,系统发电功率不低于1 300 kW,而供热负荷高于5100 kW。两种工况系统的燃料利用系数均高于82%,火用效率高于23%,其中锅炉的火用损系数最大,冷凝温度的降低会导致系统火用效率略微下降。正葵烷、甲苯、环己烷的热力性能略优于硅氧烷。

燃气蒸汽联合循环热电联产机组热经济性分析

通过比较不同工况下燃气蒸汽联合循环热电联产机组的热力学特性,找出机组热损失产生的位置和原因,为机组的优化运行和节能改造提供理论指导。本文首先采用热量法的正平衡法来计算机组的热效率;其次用反平衡法计算该机组的?损失,将计算结果与正平衡法相校核并加以分析;最后用?方法对燃气蒸汽联合循环热电联产机组进行能量损失和效率计算。比较热量法和?方法的计算结果发现:燃气轮机负荷增大对联合循环?损失和?效率影响较大,使得机组?效率也有所提高;机组?效率随着环境温度的上升稍有降低;燃气轮机?效率的变化决定了机组?效率的变化趋势,采用热电联产可有效提高燃气蒸汽联合循环机组的运行经济性。

适用于热电联产改造的汽机热泵联合循环系统

针对凝汽机组热电联产减温减压器中高品位能量浪费和大量循环冷却水余热无法利用的问题,提出汽机热泵联合(Combined Turbine and Heat Pump,简称CTHP)循环系统,建立了系统热力参数计算模型.与原减温减压器系统的经济性比较结果表明CTHP循环系统可减少汽轮机蒸汽抽气量,虽初投资略高于减温减压器系统,但其它经济性指标均优于减温减压器系统,本文的研究成果可为凝气电厂热电联产改造的实际应用提供理论指导。

天然气在热电联产和联合循环发电中的利用

介绍了天然气做燃料的热电联产和联合循环发电系统的技术特征，根据总能系统原理梯级利用天然气燃料所产生的能量，达到较高的综合热效率。文中还论述了这类系统的技术经济优势和利用前景。

论“热电联产”型燃气-蒸汽联合循环的特性

探讨了“热电联产”型燃气 -蒸汽联合循环中热电联产的各种组合方案及其特性 ,剖析了燃气轮机热电联产系统特性图的物理含义 。

江苏利用天然气的合理途径——燃气-蒸汽联合循环热电联产

结合江苏地区的实际情况 ,分析了当前热电企业所面临的困难 ,并分析了燃气蒸汽联合循环热电联产的环保优势和节能优势 。

煤矸石用于循环流化床锅炉热电联产节能环保效益分析

分析煤矸石用于75 t/h循环流化床锅炉实行热电联产节能环保效益及灰渣的利用，提出进一步综合利用的措施。

超临界二氧化碳循环热电联产系统初步研究

超临界二氧化碳闭式循环(sCO_2循环)是新型的闭式循环系统,具有效率高、系统简单、运行灵活、维护方便等优点。结合分布式发电系统的要求,对sCO_2循环热电联产系统的适用性进行了研究。通过对传统的闭式循环相关文献的研究以及对sCO_2循环的分析,发现小容量的sCO_2循环发电系统保持了传统的闭式循环发电系统在控制、运行、维护等方面的优点,并且在发电效率上具有显著优势,特别是用于热电联产,能量利用率可达90%。随着系统中关键设备的技术成熟度和经济性的提高,sCO_2循环有望在未来用于分布式发电系统。

S109E和S109FA联合循环热电联产性能与经济性浅析

本文通过测算,给出了多种S109E和S109FA联合循环热电联产系统的热电负荷曲线和变工况负荷特性曲线,为设计者和用户根据热、电负荷要求选择合适的系统配置方案提供了便利;本文也简要地给出固定热、电价格和分时电价下的经济性分析以及实现系统经济运行的策略和可采纳的技术。