燃气轮机联合循环热电联产供热供电量优化分配研究

为研究燃气-蒸汽联合循环机组额定热电任务下的经济运行模式问题,本文运用模块化建模方法对机组各部件建模,基于以热定电的热电比关系,分析了4种供热负荷的5种运行模式的盈利能力。结果表明:纯发电情形下,不同运行模式之间的盈利差值最大值可达到6.04%;随着机组供热负荷的不断增大,与纯发电情况相比,好处归电法发电效率的变化趋势发生改变,不同运行模式间的盈利差值最大值1.52%出现在供热负荷1 388.89 GJ/h机组,几种模式盈利能力差别较小。建议在满足发电量、供热量的前提下,特别是在纯发电和高供热负荷情况下,机组尽可能以高电负荷与低电负荷组合的效率运行模式1运行。

热电厂热电负荷分配方法的研究

针对热电厂对外供应 2种不等价的能量——热能和电能的特点 ,根据热量法的原则 ,通过将供热机组的发电分解为热化发电和凝汽发电 ,经过理论推导得出了热电厂热、电负荷分配的数学模型 ,将热电厂复杂的热电负荷分配简化为相对独立的热负荷和电负荷分别进行分配 ,并给出了具体分配方法和应用实例。图 1表 1参

区域热电厂负荷优化分配的研究

根据热负荷,通过区域内电负荷的优化分配,可以降低一次能源的耗量。建立了供热机组变工况模型,并进行了模型验证,满足工程要求。以标准煤耗量最小为目标函数,采用穷举法将区域内总电负荷分配给不同热电厂,再以粒子群优化算法在热电厂内进行厂级热电负荷优化分配。以区域内3座热电厂为例,根据热负荷,对该区域内的电负荷进行了优化分配。以区域内3种负荷分配方案为例,结果表明:平均每台机组减少标准煤耗率约为0.58g/(k W·h)、0.46g/(k W·h)、0.67g/(k W·h)。因此,该方法可降低煤耗量,对区域内供热机组节能降耗具有一定的参考价值。

供热电厂热电负荷优化分配系统的研制

针对供热电厂热电负荷优化分配中存在的问题,研制开发了热电负荷优化分配系统,具有明显的节能效益和经济效益,为同类机组的节能工作提供了经验。

供热汽轮机组热电负荷优化分配系统的开发与应用

针对热电厂热电负荷调度中存在的不经济因素 ,在分析传统热电负荷分配计算方法缺陷的基础上 ,提出了“逐点法”分配的数学模型 ,以此研制开发了热电负荷优化分配系统。阐述了系统的结构和主要功能 ,并对取得的经济效益进行了测算 ,为供热电厂的经济调度提供了经验。

配置储热罐后热电联产机组运行优化

储热罐作为一种蓄能技术可在一定程度上实现热电联产机组热电解耦,提高热电联产机组深度调峰能力。针对目前热电联产机组配置储热罐后的运行优化问题,本文采用Ebsilon软件搭建热电联产机组运行优化分析模型,对某电厂亚临界2×330 MW热电联产机组配置储热罐后运行方式及优化效果进行分析计算。结果表明,配置储热罐后,在单台机组对外供热负荷250 MW时,调峰容量最小提高了额定容量的15.2%,最大提高了额定容量的24.2%。同时,为提高热电联产机组的运行经济性,建议在热电负荷一定时,采取电负荷平均分配、热负荷不均匀分配的运行方式。在此基础上,当该电厂3、4号机组热电负荷处于供需平衡时,运行优化后机组总体热耗率可降低76.1 kJ/(kW·h);当热电负荷处于供需不平衡时,运行优化后机组总体热耗率可降低12.9 kJ/(kW·h);整个采暖季总节煤量为1 618.2 t,总经济收益为129.5万元。该研究结果可为热电联产机组配置储热罐后的安全经济运行提供指导。

热管式两级热电冷水机性能分析与优化

针对热管良好的散热能力和两级热电制冷器能达到更大的制冷温差的特性,提出了一种基于热管散热的两级热电冷水机模型.基于有限时间热力学和非平衡热力学,考虑包括汤姆逊效应在内的各种热电效应,用数值模拟的方法分析了恒温热源下工作电流、热电单元分配比以及热管几何参数(热管外径、蒸发段长度和吸液芯厚度)对装置制冷率、制冷系数和极限制冷温差的影响.在热电单元总对数一定的约束条件下,分别以制冷率和制冷系数最大为目标,以电流和热电单元分配比为优化变量,优化了装置性能,并分析了关键参数对最优变量和最优性能的影响,得到了协调制冷率和制冷系数的最优区间.通过优化热电单元分配比和电流,装置制冷率和制冷系数有了较大的提升.当ΔT=20 K,x=0.6,I=2.5 A时,优化后的制冷率和制冷系数分别达到23.42 W和1.53,较优化前分别提高了12.11%和218.75%.

Influences of external heat transfer and Thomson effect on the performance of TEG-TEC combined thermoelectric device

A thermodynamic model of a thermoelectric generator(TEG)-driven thermoelectric cooler(TEC) device considering Thomson effect and external heat transfer(HT) is established based on the combination of non-equilibrium and finite time thermodynamic theories. The expressions of cooling capacity and coefficient of performance(COP) are obtained. Performances are compared with and without considering Thomson effect using numerical optimization method. The influences of Thomson effect on the optimal performances, optimum allocations of thermoelectric(TE) element number and HT surface area are discussed. The results indicate that Thomson effect decreases the maximum cooling capacity and COP. More TE elements should be allocated to TEG, and more HT area should be allocated to the heat exchanger(HEX) of TEG, the hot-side HEX of TEG and the cold-side HEX of TEC in the design of the device considering Thomson effect. The results obtained can be used to help design TEG-TEC devices.