600MW太阳能协同燃煤发电机组的变工况性能分析

利用Aspen Plus建立了600MW超临界汽轮机系统的模型,在此基础上构建了利用太阳能集热场生产蒸汽取代某一段高压加热器抽汽的协同燃煤发电模型,并模拟了4种不同负荷工况下机组的协同发电运行情况,分析了3种太阳能协同方案在变工况下的能耗情况及汽轮机通流量等参数的变化规律.结果表明:所构建的太阳能协同发电方案可在保证汽轮机蒸汽质量流量变化较小的情况下,显著降低600MW燃煤机组的发电煤耗率,3种协同发电方案均适合对在运火电机组进行改造,是实现火电机组节能减排和太阳能稳定发电的有效途径之一.

集成有机朗肯循环与碳捕集的太阳能-燃煤发电系统的变工况热力性能研究

构建了集成有机朗肯循环(organicRankinecycle,ORC)与碳捕获和封存(carboncaptureandstorage,CCS)的660MW太阳能-燃煤发电系统,利用凝结水回收CO_(2)压缩过程的余热、后经太阳能集热场气化、为再沸器提供能量,同时利用中压缸抽汽作为再沸器热源,再沸器冷凝水的经ORC回收余热后返回至H9低压加热器出口。分析了该系统的经济指标及变工况时热力性能、㶲性能,研究了ORC和CCS中参数变化和太阳能系统运行特性对集成系统热力性能的影响。研究表明:该系统的热力性能及经济性均优于目前常见的抽汽式燃煤碳捕集机组。随λ(中压缸抽汽热量占再沸器所需热量之比)增大,机组热力性能有所下降,汽轮机㶲效率增加。随负荷降低,汽轮机㶲效率有所升高。再沸器冷凝水经ORC回收余热后,可以在变工况时更好的匹配凝结水的温度,减少能量损失,且返回H9低压加热器出口时,ORC循环热效率最高,机组热力性能也较好。在春分、夏至、秋分时,太阳辐射强度(directnormalirradiance,DNI)稳定后系统能以较低λ运行,机组热力性能有较大提升;在冬至,DNI波动较大,此时只能保持较高λ运行,机组热力性能提升较为有限。

环境温度对太阳能协同燃煤发电站性能的影响

环境温度不仅影响集热场光热效率,也会通过影响凝汽器背压而影响集热场热电效率,为分析其对太阳能协同燃煤发电(Solar aided coal-fi red power generation,SACPG)系统的性能影响,建立了基于Matlab/Simulink的600 MW太阳能协同燃煤发电系统的机理模型,在性能耦合分析的基础上,研究环境温度对集热器光热、热电和光电效率及协同系统效率和省煤量的影响。研究表明:集热场光电效率随环境温度的升高而先增后减,最佳值是环境温度为0℃时;在完全取代第一段抽汽时,协同系统较原系统效率约提高1.5%,省煤量可超过8.8 g/kWh。

330MW太阳能协同燃煤发电机组的性能分析

通过对某330 MW太阳能协同常规燃煤发电机组进行能耗分析,探讨330 MW太阳能协同常规燃煤发电机组的最优方案,为常规燃煤发电机组节能降耗改造提供参考。通过对宁夏某厂的330 MW亚临界燃煤机组,在50%THA、65%THA、80%THA及THA四个工况下开展了汽轮机热力性能试验,计算常规燃煤发电机组及太阳能集热场分别代替1#、2#、3#高压加热器时的能耗情况。三种协同发电方案下机组的能耗要优于常规燃煤发电机组,其中协同方案2(太阳能集热场代替2#高压加热器)在THA工况下的再热蒸汽流量变化幅度最大,相较于常规发电燃煤机组,再热蒸汽流量变化量绝对值为27.43 t/h且发电煤耗率降低6.4%。由试验结果可知,对该330 MW亚临界燃煤机组而言,太阳能集热场替代常规燃煤发电机组2#高压加热器为最优方案。

槽式太阳能集热与燃煤发电机组联合运行系统构建

提出依托已建燃煤发电厂建设槽式太阳能热发电系统的构想,通过将槽式太阳能集热系统与燃煤机组热力系统进行集成,实现槽式太阳能热与燃煤发电机组联合运行模式。表明联合运行系统具有可提高闲置设施的利用率、降低新建工程投资等优势,并给出了联合运行系统站区总平面布置的注意事项。

太阳场协同燃煤电站二次再热性能分析

通过分析槽式太阳能集热场及常规燃煤发电机组的模型,建立了基于Matlab/Simulink的600 MW太阳能协同燃煤发电系统二次再热的机理模型,在性能耦合分析的基础上,研究了二次再热温升对太阳场协同燃煤电站热经济性的影响。

太阳能镜场梯级加热的建模与优化研究

在我国煤电为主的大背景下,太阳能协同燃煤电站发电具有巨大的发展潜力,但仍面临着成本高、能量损失大等问题。采用梯级加热的思想,提出了一种将真空管集热器和槽式集热器混合构成梯级集热的镜场与传统燃煤机组协同发电的模型,能有效降低成本并减少能量损失,并对该模型中新加入的真空管集热器进行了参数优化研究。以N600-24.2/566/566型超临界中间再热凝汽式燃煤机组为协同对象开展研究,得出结论:年集热量随倾斜角增加先增加后降低,最佳倾斜角为40°~50°;年集热量增量随平板间距增大而减小;混合梯级集热系统完全取代第1级抽汽方式,在真空管集热器出口给水温度为160℃时平准化度电成本(LCOE)达到最低,为0.734元/(kW?h)。

太阳能与煤协同利用发电系统能源利用效率研究

太阳能与煤在发电系统中协同利用能提高能源的综合利用效率。通过研究单独太阳能热发电、单独燃煤发电、太阳能与煤协同利用的发电系统的热力性能,进而分析不同加热方式对系统做功能力的影响,比较出不同能源协同加热与单独加热的优劣。分析指出太阳能与高效清洁煤协同利用可以提高能源利用效率。

新时代煤-电协同内涵研究

我国正进入新能源快速发展的低碳化新时代,分析新时代对煤-电协同的新要求,煤炭、燃煤发电应立足于中国特色社会主义市场经济和国有企业治理体系,与产业链优化升级、数字化和信息化深度融合等发展要求相结合,从供需、产权、信息、市场、调度、服务、安全、环保、效益9个方面探讨新时代煤-电协同的内涵,并从3个层次分析9个协同的内在关系,提出煤炭、燃煤发电以命运共同体的姿态,共同应对新能源快速发展带来的"革命"性挑战。