化工动力多联产系统设计优化理论与方法

化工动力联产备受关注,文章概述作者团队对多联产系统设计优化理论与方法的研究。从领域交叉层面探讨联产系统集成理论,阐明了能的综合梯级利用和控制CO2一体化原理;基于新原理,诠释了多联产系统类型和集成特征,凝练了系统集成的三个一般性原则思路和体现这些原则的优化整合途径和手段。然后,构建了相关的联产系统设计优化方法:基于相对节能率和基于化学能梯级利用机理的设计方法。实例研究验证了所提出理论与方法的有效性、实用性。

化工动力多联产系统评价准则问题研究综述

多联产系统评价准则对系统集成开拓与设计优化至关重要。传统的热力学性能指标难以全面科学地评估多能源输入、多功能的联产系统性能特性,也不适合作为系统设计优化的目标函数。文章概述了系统热效率、效率及折合性能指标等目前常用的评价准则及其存在问题;概述了采用相对节能率时的通常做法和存在问题以及对它的改进;概述了经济效率和经济系数以及能量综合梯级利用率等新评价准则的研究进展;还介绍了联产系统全工况评价准则的探讨研究等。

煤化工热能动力多联产系统的评价方法探讨

化工热能动力多联产系统的特点为多能源输入、多产品输出,传统的热力学性能指标,主要为热效率、相对节能率、效率、经济效率、经济系数以及能量综合梯级利用率等,单独作为系统设计的优化的主要目标函数并不科学。本文将能源-环境-经济(3E)综合评价法用于评价煤化工热能动力多联产系统,更贴近实际运行情况。

化工-动力多联产产品成本分摊方法研究

化工-动力多联产系统是一种高效、清洁的能源系统,建立科学合理的成本分摊方法,为制定合理的产品价格体系提供依据,有利于推动化工-动力多联产系统发展。在借鉴热电联产成本分摊方法研究的基础上,提出了化工-动力多联产的产品成本分摊方法。通过分析比较,认为考虑了调整系数的火用法能够充分调动双方的积极性,可作为化工-动力多联产产品定价的基本依据,推动化工-动力多联产的发展。

双气头多联产系统的相对节能率及其参照基准

多联产系统评价准则及其参照基准对系统集成开拓与设计优化至关重要,传统热力学性能指标难以全面科学地评估多能源输入、多功能系统性能特性。文中概述了目前采用相对节能率来评价联产系统性能时通常的做法和存在问题,从热力学基本方程和节能率定义出发推导出参照性能基准方程,提出一个半理论性参照分产系统折合性能的新参照基准,它将众多参照性能指标集中起来以一个折合指标描述,应用简便、又合理准确,为联产系统集成开拓与设计优化提供一个新的更好的参照基准。

燃煤电站联产电石系统的性能计算与分析

传统的煤基化工动力多联产领域均是以煤气化为基础。燃煤电站联产电石系统将氧热法电石生产系统与电站锅炉燃烧系统整合为一个整体,通过相对节能率、产品生产成本及万元产值CO2排放量3个指标,对超临界350 MW燃煤发电机组联产30万t/a电石系统进行了能量、经济性和环保性的计算分析与评价。结果表明:对比发电单产系统和电石单产系统,联产系统的相对节能率为18.35%;电石生产成本为685元/t,供电成本为0.32元/(kW·h),低于该纯度的电石售价和山西省上网电价;万元产值CO2排放量为19.79t/万元,比常规燃煤发电机组下降17.74%。联产电石系统具有明显的经济和环保优势。

典型煤基动力系统的3E分析

对3类典型煤基动力系统,即供电功率为300、1000 MW的燃煤动力系统、300 MW煤气化联合循环动力系统与300 MW煤基化工动力多联产系统,采取及未采取CO2减排措施的8种不同工艺过程进行了能源、环境、经济(3E)性能的分析和综合评价。结果表明:各系统3E性能主要与产品生产阶段相关。联产系统的3E性能整体优于单产系统,未回收CO2与CO2循环的双气头多联产系统的当量供电效率为35.78%和37.71%,对应供电成本为0.182和0.179 RMB/(kW h),单位供电量CO2排放量为0.712和0.641kg/(kW h),以1000 MW煤粉炉电站为参比系统,对应CO2的减排成本为0.67和0.53 RMB/kg,且对碳税变化不敏感。联产系统中,CO2循环的系统的3E性能总体优于未回收CO2的系统,但其经济性受甲醇市场价格的影响显著。