低浓度瓦斯发电气体预处理研究

介绍了低浓度瓦斯发电技术,分析了低浓度瓦斯的组成以及气体杂质对发电系统的影响,主要研究了低浓度瓦斯发电的气体预处理技术。研究结果表明,气体预处理技术的应用可以有效地提高瓦斯发电系统的运行效率和稳定性,具有重要的应用价值。

高浓度煤层气发电低浓度适应性技术研究

煤层气内燃发电机组作为我国清洁能源体系的重要组成部分,为国家经济发展和人民生活提供了巨大的能源支持。然而,我国作为能源供应大国,在发展的过程中其能源消耗大和利用率低等问题也日益凸显,亟需采取措施来实现能源的高效利用。文章分析了高浓度煤层气内燃发电机组系统,并提出了针对性的提高煤层气利用率和增加发电量的对策,以促进高浓度煤层气内燃发电机组的可持续利用。

基于变流器控制的永磁风电机组低电压穿越控制策略

针对永磁风电机组低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)采用改变背靠背变流器控制策略的方法时,存在未考虑因转子转速越限导致机组发生超速脱网的问题,提出了基于变流器控制的LVRT控制策略。基于转子运动方程,推导了能够抑制机组转子转速越限的机侧变流器有功功率整定计算公式,设计了可降低卸荷电阻使用率的卸荷电阻投切方法,仿真结果验证了该策略的有效性。

低浓度瓦斯发电气体预处理系统试验研究

自主研制了由智能掺混装置及高温烟气型溴化锂制冷脱水装置构成的低浓度瓦斯发电气体预处理系统,针对气体预处理系统开展了相关性能试验。试验结果表明:智能掺混装置在7000 m3/h设计流量下运行阻力不大于100 Pa,掺混均匀度大于95%,掺混后瓦斯浓度变化速率小于2%/min,避免了瓦斯浓度变化速率过大引起的发电机组停机;高温烟气型溴化锂制冷脱水装置实现瓦斯气体降温20℃,脱出水量129 kg/h,极大降低了因水分进入发电机组引起的发电机组故障率;低浓度瓦斯发电气体预处理系统总耗电量约16.7(kW·h)/h,运行成本低。

小西煤矿瓦斯发电工程设计

煤矿抽采瓦斯主要成分为甲烷,直接排空严重污染环境。甲烷也是一种热值高、无污染的清洁能源,为了实现变“害”为“宝”,开展了小西煤矿抽采瓦斯发电利用工程设计研究。首先,根据小西煤矿抽采瓦斯浓度低于30%确立了发电站为低浓度瓦斯发电站,并设计了发电站的工艺流程,接着开展了气源接口系统、掺混装置、低浓度瓦斯输送安全保障系统、脱水系统设计。结合抽采瓦斯参数及不同类型发电机组特点,选择发电机组为燃气内燃机,并根据抽采瓦斯浓度及流量,设计发电机组装机容量为8×1 000 k W。最后根据周边电网情况,确立了发电机组输出10.5 k V电经升压变压器升至35 k V后在小西煤矿35 k V变电站并网。

低浓度煤层气电厂安全输送利用系统实践应用

基于能源结构发展趋势以及“双碳”战略背景下,开发利用煤层气资源具有十分重要的战略意义。由于自身性质影响,低浓度煤层气资源利用率较低,且主要用于发电。其中,燃气内燃机组发电以其适应能力强、占地面积小、启动时间短、发电效率高等优势得到广泛应用。在发电过程中,安全输送利用系统是低浓度煤层气安全高效发电的前提,结合煤层气爆炸管道传输特性,需配置防逆流、阻火泄爆、抑爆、阻爆等多重安全装置,同时应注意其水封、监测及响应时间以满足相关需要。由于低浓度煤层气抽采的不稳定性,为确保内燃机组高效运行,引入PID算法以实现压力、浓度参数的动态调整,为低浓度煤层气电厂安全高效稳定运行提供保障。

小功率发电机组安全性能检测标准及要求

介绍小功率发电机组相关检测标准体系,重点解读GB/T 2820.8-2002标准检测项目与主要测试要求,以及ISO 8528-8新旧标准的差异情况,帮助企业全面了解小功率发电机组的检测要求及变化。

聚磁式场调制永磁风力发电机工作原理与静态特性

提出一种新型聚磁式场调制永磁(Flux-Concentrating Field-Modulated PermanentMagnet,FCFMPM)电机,该电机外转子采用聚磁式永磁体结构改善气隙磁通密度,定子采用开口槽结构提高空间利用率。基于磁齿轮效应,定子齿对转子永磁磁场进行调制,产生极对数少、运行速度快的谐波磁场,由该谐波磁场作为有效励磁的FCFMPM电机具有低速、大转矩密度的特点。在深入分析电机工作原理的基础上,运用二维有限元方法计算了其静态特性,包括空载永磁磁链、空载感应电动势、电感、定位力矩和电磁转矩等。研制了一台5k W实验样机,并与商业化小型永磁直驱风力发电机做比较。仿真和实验结果表明,所提电机具有转矩密度大、定位力矩小、外特性硬等特点,特别适用于如风力发电等低速、直驱系统。

基于低电压穿越控制策略的风电场等值方法

风电场通常包括多台同类型的风电机组,在大电网仿真计算中需要将风电场等值,以减小仿真规模并保证仿真的准确性。提出了基于风电机组低电压穿越特性的风电机组倍乘等值台数确定方法,该方法主要考虑了实际风电场中各风电机组出力不同对风电场等值的影响,基于双馈、全变流类型风电机组在低电压穿越期间的有功、无功控制策略,确定比较合理的等值机组台数,最后将风电场等值为多台出力相同的风电机组。通过对实际风电场的仿真分析表明,在不同控制方式下,综合考虑不同电压跌落水平的有功、无功最佳等值台数是一个范围,进而可以综合确定一个等值台数,以兼顾准确性和保守性。一般情况下,离线仿真可选择最小可能台数,在线仿真可选择有功最佳台数范围内的最小台数。

Crowbar阻值对双馈感应发电机低电压穿越特性的影响

研究了Crowbar阻值选取对双馈感应发电机低电压穿越的影响。从功率耗损的角度对Crowbar阻值与定、转子暂态直流磁链的衰减关系进行推导分析;讨论了Crowbar阻值对低电压穿越下双馈感应发电机电磁转矩的影响;提出了通过在Crowbar回路中串联附加电感的方法抑制电压跌落瞬间电磁转矩的振荡。研究表明,过大或过小的Crowbar阻值都将削弱双馈感应发电机低电压穿越能力,Crowbar阻值的选取存在最优值,附加串联电感在一定程度上可以抑制电磁转矩暂态振荡。

氯化锂溶液为工质的溶液浓差发电实验研究

利用配制的氯化锂溶液作为工作介质,通过实验研究稀溶液和浓溶液浓度变化对逆向电渗析电池组(REDCs)开路电压、内阻以及功率密度等电池特性参数的影响.研究结果表明,由10个电池单元构成的REDCs在所研究的浓度范围内,最大开路电压为1.88V,最大功率密度为1.67 W/m^2.电池的开路电压随稀溶液浓度增大而降低,而随浓溶液浓度增大出现先增后降的趋势.电池内阻随浓、稀溶液的浓度增大而降低.电池的端电压与功率密度受电流影响.随电流增大,端电压呈线性下降的趋势,而功率密度变化却呈上凸的二次曲线.当电路总电阻为电池内阻两倍时,电池功率密度达到最大值.

太阳能有机朗肯循环低温热发电关键因素分析

分析了一种以有机朗肯循环(ORC)和复合抛物面集热器(CPC)为主要组成的太阳能低温热发电系统,设计了旨在增强ORC发电的稳定性及减小换热流体与有机工质传热温差的新型系统结构,建立了系统的数学模型,并结合合肥地区的气象数据进行了数值模拟。结果指出有机工质蒸发温度、集热器倾斜角调整方式、蒸发器级数等参数是系统优化的关键因素,当工质蒸发温度为119℃,蒸发器为两级,集热器倾斜角年调整6次时,系统年发电能力为87.1kW·h·m-2。

低浓度瓦斯燃料电池发电技术研究

为了解决我国矿井风排瓦斯因浓度低、不易利用而直接排放,污染空气这一难题,提出了低浓度、超低浓度瓦斯燃料电池中发生氧化还原反应产生电能的瓦斯利用新技术。该技术是将低浓度瓦斯与氧气分别从燃料电池的不同电极充入池内,发生得失电子的化学反应,将化学能转化为电能,可以将这部分电能加以储存利用。分析表明:瓦斯在燃料电池中氧化产生的电能比其经过其他形式产生的电能高50%。此外,瓦斯燃料电池发电利用技术还具有不受瓦斯浓度、湿度、杂质等因素制约的优点,有效地克服了低浓度瓦斯在内燃机中燃爆发电等技术的弊端。

基于Matlab/Simulink的低功率汽轮发电机组系统仿真研究

针对一种低功率汽轮发电机组进行仿真研究,建立了汽轮机、发电机、冷凝器等设备以及水和水蒸汽热力计算的数学模型,建模以单通道、一维集总参数模型为基础,仿真模型的建立基于Matlab7.0/Simulink6.0。针对汽轮机甩负荷、冷凝器常见故障以及外部蒸汽机动性变化时汽发电机组的准稳态特性进行了仿真计算。计算结果表明,所得到的结论基本符合理论分析及现有的科技资料。论文的目的是希望建立一个能够描述低功率汽轮发电机组基本热力特性的仿真模型,展开系统的准稳态及动态特性等基础性研究工作,为热力系统的定量化设计提供分析手段。

煤矿瓦斯发电脱水方法优化设计

将低浓度瓦斯用于发电时,水环式真空泵出口瓦斯含水量较大,液态水进入发电机组内部会增加热耗,同时锈蚀设备,影响机组开机率和发电效率。针对这一问题,分析了目前常用的脱水方法的原理和工艺技术,综合考虑脱水效率和阻力因素,提出丝网脱水方案,并进行了相关设计,研究其脱水效果、阻力,以及对发电效率的影响。研究结果表明,丝网分离器可以有效脱除瓦斯气中的水分,经济效益较好。

煤矿瓦斯综合利用技术方案设想与实践意义

以陕西彬长大佛寺煤矿瓦斯资源和目前的利用情况,提出了地面抽采瓦斯和风排瓦斯综合利用的技术方案。根据瓦斯资源情况,低浓度内燃机发电技术和乏风氧化技术相结合,将煤矿瓦斯综合利用,实现煤矿抽排瓦斯和乏风瓦斯零排放,为全国煤炭系统安全生产、节能减排提供技术和装备支撑。

瓦斯抽放站水环真空泵运行工况分析研究

低浓度瓦斯机组直接接入抽放站时会对瓦斯抽放站水环真空泵运行造成一定影响,基于瓦斯抽采站安全运行的重要性,文章对瓦斯电站建成后水环真空泵运行工况进行了针对性分析,并提出了改善系统压力的措施,结果表明,只要对水环真空泵采取合理的技术措施,低浓度瓦斯发电站的建设不会对瓦斯抽采站运行带来安全隐患。

低浓度瓦斯气源品质对瓦斯发电机组的影响研究

为了有效提高低浓度瓦斯发电机组的发电效率及发电量,对低浓度瓦斯发电机组的运行实况进行现场测量、记录,通过对检测数据进行通径分析,得到气源温度、环境温度及厂房温度与发电效率的相关性,通过理论分析计算了气源液态含水量及气源温度对发电效率的具体影响规律。结果表明:瓦斯气源品质对发电效率影响的最主要因素为瓦斯气源含水量,其次为瓦斯气源温度。针对关键影响因素提出一种余热降温及机械联合脱水系统,通过提升低浓度瓦斯进气品质的方式,提高低浓度瓦斯发电机组的发电效率。

进口发电机组低浓度瓦斯预处理系统工艺探讨

针对国内低浓度瓦斯发电现状及现有的低浓度瓦斯气体预处理方案无法满足进口发电机组对气源要求的问题,根据国内首台进口低浓度瓦斯发电工程项目成功投运案例,详细描述了气体预处理系统技术改造方案,对我国低浓度瓦斯发电工程具有一定的借鉴作用。

低浓度煤矿区煤层气发电气体预处理

由于低浓度煤层气特性和抽放站条件限制,目前低浓度煤层气普遍没有进行预处理,进入发电机组的煤层气品质较差。为了改善机组运行状况,低浓度煤层气应进行预处理。本文提出了低浓度煤层气进行预处理的几项技术措施,并进行了综合性技术经济分析,为低浓度煤层气发电建设提供参考性意见。