热电同调策略下冷热电联产系统的运行方案优化

针对某综合社区的可调回热燃气轮机冷热电联产系统(CCHP),应用Ebsilon软件搭建了系统仿真模型,研究在热电同调运行策略下,以年净运行收益为目标的联产系统优化运行问题。研究结果表明:在不引入分产设备和储能设备的前提下,通过调节燃气轮机回热度和燃气轮机发电量,可以实现联产系统的热电同调;对于确定的燃气轮机联产系统,热电同调的范围是有限的;研究的CCHP系统在给定的市场条件下,热电同调运行策略与以热定电运行策略相比,全年净运行收益提高了5.23%。     

燃气轮机冷热电联产系统技术与经济性分析

分析了现有商业燃气轮机用于热电联产系统和冷热电联产系统时的性能。与常规分产系统相比,两系统在热力学性能上均有较大优势,绝大多数节能率超过20％。功率较小的燃气轮机单位造价偏高,用于冷热电联产系统时经济性较差;随着功率的增加经济性不断改善,冷热电联产系统的经济性受到很多因素的影响,其中运行时间和电价的影响最明显,其次为燃料价格的影响,热价和冷价的影响相对最小;这些因素在燃气轮机功率较小时影响较大,随功率的增加影响逐渐减小。     

土壤源热泵系统的[火用]分析

对组成土壤源热泵系统的3个回路以及整个系统的制冷和制热工况进行了全面的(火用)分析,分别给出了它们的(火用)损失、(火用)效率、(火用)损率、(火用)损系数以及热力学完善度的表达式.结果表明:在对系统进行(火用)分析时,必须将这几个指标结合起来使用.在整个系统中,(火用)损率最大的部件是压缩机,而(火用)效率与热力学完善度最低的却是土壤热交换器.因此,压缩机和土壤热交换器是整个系统改进的首要对象.     

带压缩空气储能的冷热电联产系统的

对一种带压缩空气储能的冷热电联产系统进行了热力学(火用)分析,得到了各主要部件和整个系统的(火用)损失及(火用)效率的变化规律.分析结果表明空气透平绝热效率的提高对系统(火用)效率的贡献大于压缩机效率同样提高的功效;在其它参数确定时,存在最佳压比,可使系统的(火用)效率在该条件下达极值;高温换热器是新型冷热电联产系统中产生(火用)损失的主要部件,而循环水量的大小是影响高温换热器(火用)效率的主要因素.     

混合分布式供能系统联产与分产的经济性分析

为了研究分布式供能系统方案选择是否经济合理,提出由联产与分产组成的混合分布式供能系统模型,将其应用于某医院的分布式供能系统,分析了燃气轮机有无回热、联产与分产供能配比、制冷机性能系数(Coefficiency of Performance,COP)、设备价格和能源价格对年总成本的影响。结果表明:燃气轮机有回热和制冷机COP变化对冷热电联产和分产系统方案的选择影响很大,而能源与设备价格变化对方案的选择影响很小;混合分布式供能系统模型可以有效地对联产和分产供能方案进行选择,且在一定条件下混合分布式供能系统优于联产和分产独立的系统。     

带压缩空气储能的冷热电联产系统的(火用)分析

对一种带压缩空气储能的冷热电联产系统进行了热力学[火用]分析，得到了各主要部件和整个系统的[火用]损失及[火用]效率的变化规律。分析结果表明：空气透平绝热效率的提高对系统[火用]效率的贡献大于压缩机效率同样提高的功效；在其它参数确定时，存在最佳压比，可使系统的[火用]效率在该条件下达极值；高温换热器是新型冷热电联产系统中产生[火用]损失的主要部件，而循环水量的大小是影响高温换热器[火用]效率的主要因素。     

1000MW机组热力设备的热经济学分析

基于热经济学结构理论,对1 000MW机组进行了炯分析和热经济学建模.利用PowerBuilder9.0语言编制的程序计算了(火用)损、(火用)效率、炯损失系数、单位炯成本及单位热经济学成本等参数,得到了不同设计工况下各组件(火用)损、炯效率及(火用)损失系数的变化规律;计算了100％ THA设计工况下各组件的产品单位(火用)成本及有无非能量费用时组件的单位热经济学成本,并指出了对热力设备进行改造的方向,找到了机组设计环节的缺陷.结果表明,能量成本与热经济学成本比值大的设备,应侧重于技术改造,反之要适当降低非能量费用.     

基于燃气轮机循环的冷热电联产系统对比分析

本文以燃气轮机作为发电装置,分别采用简单循环与回热循环,提出天然气冷热电联产系统两套方案.利用数值分析方法,对比分析各方案的系统效率与经济性指标.分析表明:基于回热循环的燃气轮机联产系统在经济效益和能源利用效率方面,相比简单循环联产系统都有十分明显的优势.     

基于液态金属朗肯循环的空间双模式核热推进系统性能分析

随着深空探测技术的进步,空间核动力越来越成为载人航天任务的理想选择,将双模式空间核动力推进系统应用于航天推进系统已成为一种新的趋势。基于空间核能液态金属朗肯循环,提出一种新型的双模式核热推进系统,并对该推进系统发电模式下的液态金属朗肯循环进行了性能分析。利用能量分析和?分析的方法对双模式核热推进系统下的朗肯循环进行热力计算,得出各部件的能量损失和?损,找出损失最大的部件并分析原因,取不同的空间环境温度研究其对?损和?效率的影响,为系统的进一步优化提供理论依据。     

1000MW超超临界二次再热锅炉系统■分析

针对国内某1 000 MW超超临界二次再热机组锅炉,进行了不同负荷下锅炉系统的性能研究,构建机组模型并进行仿真模拟。根据■平衡方程,计算了不同负荷下锅炉系统及各部件的■损失和■效率。结果表明:随着负荷的变化,各部件都保持较高的■效率且波动很小,能够保证机组的深度调峰和低负荷稳定运行;燃料燃烧与换热产生的■损失之和占总体■损失的97%,减小工质与高温烟气的传热温差可降低■损失。     

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,但循环的火用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.     

跨临界CO2内部过冷增压制冷系统高级(火用)分析

为了进一步认识系统的不可逆能量损失,采用高级(火用)分析方法应用于跨临界CO₂内部过冷增压制冷系统,以室外环境温度15.0和30.0℃为例进行计算。结果表明,可避免(火用)损失最主要的部件是高压级压缩机,其次是气体冷却器,优化的重点应放在这些可避免(火用)损失占比较大的部件上;对于整个系统而言,系统(火用)损的绝大部分是可以避免、内因性的,说明系统大部分的不可逆性可以通过优化部件本身来降低。     

电厂热经济性的分析及对策

对某电厂 3号机组进行了热经济性计算 ,得出各子系统的效率及各设备的损分布 ,并同热效率法的计算结果做了对比 ,指出其原因和改进方向。最后针对锅炉效率和结渣防止提出基于神经网络和遗传算法的最佳运行模式方案 ,指导机组高效、安全地运行     

闭式布雷顿循环热泵储电系统的(火用)分析

该文针对一种基于闭式布雷顿循环的热泵储电系统，分析主要设备的(火用)损失与(火用)效率。对于压缩机和透平，发电系统中的压缩机由于工作温度区间跨越了环境温度，具有最高的(火用)损失；对于换热器，工作在环境温度附近的低温换热器(火用)效率最低（不考虑水冷换热器），而(火用)损失最大的为水冷换热器。计算得到本系统的(火用)效率为59.27%。提高压缩机和透平的效率可提升系统(火用)效率，且发电系统中的设备效率对系统(火用)效率的影响更显著；此外，降低冷却水的温度或有效利用冷却水的热量均可以提高系统的(火用)效率。     

中温闭式热泵干燥消防水带系统的(火用)分析

通过(火用)分析的方法分析以R134a为制冷剂的中温闭式热泵干燥消防水带系统的性能，对比研究不同干燥温度下系统COP、单位能耗除湿量、(火用)损失以及(火用)效率的变化情况，确定系统最佳干燥工况。结果表明：随着干燥温度的提高，干燥时间逐渐变短，系统COP逐渐降低，总(火用)损失降低，(火用)效率随之增加。在干燥温度为65℃时系统总耗电量达到最小值，为3.01 kWh。此时单位能耗除湿量（SMER）达到最大，为0.537 kg/kWh。系统(火用)效率在干燥温度为60℃时达到最大，为44.2%，比干燥温度为40℃的最低(火用)效率提高87.3%。     

600MW直接空冷机组热力系统的(火用)分析与评价

为揭示直接空冷机组热力系统的不可逆(火用)损失的机理和挖掘其节能潜力,对600MW直接空冷机组的热力系统进行了(火用)分析和节能评价.结果表明:600MW直接空冷机组的目的(火用)效率为39.08%,总损失占60.92%.凝汽器的(火用)损系数为6.11%,而相同容量水冷机组的凝汽器(火用)损系数仅为2.23%,因此,必须对凝汽器采取节能措施,提高直接空冷机组的整体(火用)效率.     

闭式内可逆回热布雷顿热电冷联产装置(火用)分析

应用有限时间热力学理论和方法建立了闭式内可逆回热布雷顿热电冷联产装置模型,导出了装置无量纲(火用)输出率和效率的解析式。通过数值计算分析了回热器热导率对(火用)输出率和(火用)效率的影响,发现存在临界压比,同时优化了压比,研究了热电比、制冷和供热温度等设计参数对最优(火用)输出率和(火用)效率以及相应最佳压比的影响,发现最优(火用)输出率时的设计压比要大于最优(火用)效率时的设计压比,最优(火用)输出率和(火用)效率均随冷用户温度的升高而减小,分别存在最佳的热用户温度使(火用)输出率和(火用)效率取得最大值,热用户温度对装置最优(火用)性能的影响比冷用户温度更为明显。     

小龙潭电厂300MW机组热力系统(火用)分析

应用能量平衡和(火用)分析方法,对小龙潭火力发电厂300MW机组热力系统能量转换过程进行了定量计算,分析了各个单元的能量有效利用及损失情况,指出了损失的主要部位和原因.结果表明:热量损失主要发生在凝汽器单元,凝汽器散失到周围环境中的热量为411.28 MW,占输入热量的51.57%,锅炉单元散失的热量为52.96 MW,占输入热量的6.64%,汽轮机单元散失的热量为20.40 MW,占输入热量的2.56%;(火用)损主要发生在锅炉单元,锅炉、汽轮机和凝汽器单元的(火用)损分别占输入(火用)的67.78%、18.54%和13%;锅炉中燃料燃烧及大温差传热是整个系统不可逆的主要原因;不同工况下每个单元的(火用)损和(火用)效率会随着环境温度适度改变,但同一工况下机组总的(火用)效率不随环境温度变化.     

纯低温余热发电系统中余热锅炉的热力学分析

以能量平衡模型和能量平衡方程为依据,对某水泥厂纯低温余热发电系统中的余热锅炉进行了热力学分析,同时分析了各种参数变化对余热锅炉(火用)效率的影响.结果表明:余热锅炉的主要外部损失为排烟(火用)损失,占锅炉总(火用)损失的45.72%;主要内部损失为传热(火用)损失,占锅炉总(火用)损失的11.28%.确定了余热锅炉耗能的薄弱环节,并提出了降低余热锅炉(火用)损和提高余热锅炉(火用)效率的途径和改进措施,为水泥厂进一步展开节能工作提供科学依据.     

回热系统抽汽压损对火用损分布的影响

抽汽压损是一种不明显的热力损失,对机组的热经济性有一定的影响。根据小扰动理论,假定抽汽口的压力不变,定性分析抽汽压损对回热系统的影响。根据热力系统热平衡原理和汽水分布方程建立抽汽压损对回热系统抽汽系数影响的数学模型。根据火用平衡原理和火用分析法建立抽汽压损对火用损分布的影响的数学模型。以某电厂N1000-25/600/600机组热力系统为例,在TRL工况下,定量计算回热系统抽汽系数和火用损分布的变化。根据定量计算结果,从理论上分析了抽汽压损对热力系统产生的影响。