核电厂水电联产系统及调峰运行方式研究

将核能发电与大规模反渗透海水淡化装置相耦合,发展核电厂水电联产系统,可以有效缓解中国沿海城市淡水短缺问题,提高核电参与电网调峰能力。对核电厂水电联产系统调峰运行方式进行分析,结果表明,在保证核电机组全天满负荷运行情况下,反渗透海水淡化装置按白天50%负荷、夜间100%负荷的变负荷运行方式运行效果较佳,此时水电联产系统调峰能力为33%,制水综合成本为3.62元/m³,调峰成本为63元/（MW·h）,具有应用前景。     

背压驱动式热膜耦合海水淡化系统研究

介绍一种由背压式汽轮机、反渗透膜法和低温多效蒸馏热法海水淡化组成的水电热联产系统,及数学模型、数学求解参数,根据海水淡化产水机理以及工程建设经济数据,对新系统进行了综合经济性评价。以曹妃甸电厂2×1 000 MW超超临界机组工程为例,论述了热膜耦合系统产水含盐量特性、耦合系统单位产水成本及电耗率变化规律,确定了以能量耗尽为原则的热膜耦合海水淡化系统产水比,此系统能源效率高,是解决水电热联产的最佳工艺。     

某水电联产机组水处理系统改造

国华沧东发电公司一期2×600 MW及二期2×660 MW机组设计为海水淡化水电联产,其水汽系统见图1.汽轮机中压缸抽出的过热蒸汽经喷水减温成饱和蒸汽后,进入海水淡化装置作为加热蒸汽,加热蒸汽在蒸发器内释放显热和潜热后成为冷凝水.进料海水吸收蒸发器换热管内加热蒸汽热量而蒸发成为二次蒸汽,二次蒸汽最终冷凝成为蒸馏水.剩余海水料液经逐级闪蒸和冷却后成为浓盐水,进料海水中的未凝气体在蒸馏过程中不断被抽出.海水淡化冷凝水经净化处理后又作为补给水返回机组,海水淡化蒸馏水直接外供用于生产和生活,而盐度为48‰(当地天然海水盐度约32‰)、温度为28～55℃的海水淡化浓盐水则汇入机组直流冷却水系统随温排水一起排入大海.     

考虑电动汽车和需求响应的电-热-水多能耦合系统经济调度

在水电联产机组装机容量不断增加的背景下,提出一种考虑电动汽车充、放电策略和用户需求响应的电-热-水多能耦合系统经济调度方法。首先,构建电-热-水多能耦合系统的基本结构,并分析各系统之间的耦合机理;然后,以调度过程中发电、产热和海水淡化的总燃料成本最小为目标,建立考虑电动汽车充、放电策略和需求响应的多能耦合系统经济调度模型;最后通过仿真算例对所提方法进行验证,结果表明：所提方法有利于实现系统低碳经济运行。     

300MW背压汽轮发电机组与海水淡化装置联合方式探讨

针对目前海水淡化制水成本较高的问题,对背压式汽轮机组与海水淡化装置的联合方式进行探讨,以降低水电联产的综合成本。     

独立海岛海水淡化直流微网能量管理策略研究

世界淡水资源不足,海水淡化已成为解决全球水资源紧缺的研究热点。针对包含风力发电机、储能系统以及海水淡化负荷的直流微网,提出了基于超短期风速预测的直流微电网实时能量管理调度策略。该控制策略分为小时前计划和实时运行两个阶段。针对小时前计划,提出了根据预测风功率及蓄电池的荷电状态确定海水淡化机组投切台数和投切方案的方法;针对实时运行阶段,提出了基于电压下垂特性的直流电压协调控制方案,在不同的运行工况下,通过蓄电池稳压、风电机组限功率运行及负荷减载,保证了直流电压的稳定。通过MATLAB/SIMULINK仿真,验证了在不同的运行工况下,所提海水淡化机组投切方案及电压协调控制策略的稳定性。     

热膜耦合海水淡化系统的设计与分析

热膜耦合海水淡化系统比单独采用热法海水淡化系统或膜法海水淡化系统,更具有经济优势。依据热膜耦合海淡系统的构成方式,分析了海淡系统在各种耦合方式下的运行成本,建立了反渗透海水淡化和低温多效蒸发海水淡化的计算模型。通过物料平衡和能量平衡的计算,推荐了优化后的热膜耦合方式,为热膜耦合海淡系统的方案设计和运行,提供数值依据。     

热法海水淡化在沿海电厂的应用

针对世界范围内淡水资源短缺、电厂淡水消耗量大的问题,阐述了沿海电厂海水淡化方法及设计参数,提出了利用热法将海水淡化的低温多效＋蒸汽压缩喷射器（MED＋ TVC）海水淡化系统,分析了低温多效＋蒸汽压缩喷射器（MED＋ TVC）水电联产的经济性.实践证明,该海水淡化系统成本低、安全性好,整个系统无转动部件,设备控制简单,性能可靠,解决了电厂的系统补水及生活用水问题.     

风电反渗透海水淡化耦合系统中高压泵的选择分析

高压泵是反渗透海水淡化系统中的主要耗能设备。根据风电海水淡化耦合系统的供电特点,分析了高压离心泵和柱塞泵在变功率运行条件下流量和扬程的变化特点,解析了高压泵并联运行的功率、流量分配,认为小规模风电反渗透海水淡化耦合系统的高压泵选柱塞泵更为合适。     

基于热能深度梯级利用的耦合供热变工况研究

为了实现燃煤机组节能减碳,提出了基于热能深度梯级利用的热电联产机组耦合供热系统,建立了基于热分析法的热电联产机组供电和供热能耗评价模型,基于热力系统集成优化软件（thermal power integration scheme, TPIS）仿真计算了热电联产机组耦合供热系统的能耗,研究了耦合供热系统的变工况运行能耗,结果表明：不同耦合供热方式变工况运行可实现供水温度范围为44~90℃,热指数随着机组负荷升降呈现不同的变化趋势,不同耦合供热方式的机组热效率均随着600 MW亚临界湿冷机组的负荷增加而降低,均随着660 MW超临界空冷机组的负荷增加而增加,机组热效率为63%~80%。研究成果可为热电联产机组变工况运行优化和节能减碳提供技术支撑。     

基于热能深度梯级利用的耦合供热变工况研究

为了实现燃煤机组节能减碳,提出了基于热能深度梯级利用的热电联产机组耦合供热系统,建立了基于热分析法的热电联产机组供电和供热能耗评价模型,基于热力系统集成优化软件（thermal power integration scheme, TPIS）仿真计算了热电联产机组耦合供热系统的能耗,研究了耦合供热系统的变工况运行能耗,结果表明：不同耦合供热方式变工况运行可实现供水温度范围为44~90℃,热指数随着机组负荷升降呈现不同的变化趋势,不同耦合供热方式的机组热效率均随着600 MW亚临界湿冷机组的负荷增加而降低,均随着660 MW超临界空冷机组的负荷增加而增加,机组热效率为63%~80%。研究成果可为热电联产机组变工况运行优化和节能减碳提供技术支撑。     

基于机会维修的热电联产机组检修计划

多能流耦合是综合能源系统的显著特点,当热电联产（combined heat and power,CHP）机组故障时,其影响会扩散传播到多个能源系统,因此,提高热电联产机组运行的可靠性非常重要。针对该问题,提出了一种基于机会维修的热电联产机组检修决策模型。首先,从机组供电和供热耦合机理出发,考虑不同设备间经济关联,推导了计及机会维修的热电联产机组供电和供热可用度表达式,在此基础上,为量化不同检修策略对系统运行的影响,综合考虑系统削减电负荷损失和热负荷损失,给出系统运行风险指标表达式,进一步,计及检修约束条件,建立热电联产机组检修决策模型。算例分析表明,所提模型能够提高热电联产机组运行的可靠性和系统整体效益。     

天然气–蒸汽联合循环–碳捕获机组节能改造及烟气余热利用技术经济研究

该文以大唐国际北京高井热电厂天然气蒸汽联合循环机组为研究对象。采用GTPRO与Aspen Plus联合仿真平台建立了基于化学吸收法的燃烧后碳捕获机组整合模型。在碳捕获机组热力研究的基础上,分别比较研究了烟气余热用于再沸器加热,烟气余热用于热电联产,再沸器疏水用于海水淡化改造,再沸器疏水用于污泥低温干化。分别研究了4种节能改造方案的热力整合特性,并对各方案进行了热经济性评估。结果表明:在碳捕获机组中,可回收烟气余热47.2MW用于热电联产;与改造前相比,系统效率提升2.60%,利润率增加4.35%,具有一定的技术经济可行性。     

海水淡化蒸发器取代汽轮机凝汽器的水电联产装置方案探讨

火电厂的凝汽式汽轮机中一般都配有凝汽器,其作用是维持真空,降低蒸汽的冷凝温度,提高热利用率,同时回收冷凝水.针对应用海水制取淡水的沿海电厂,研究利用热法海水淡化蒸发器取代汽轮机凝汽器,从而与汽轮机形成一体化的水电联产装置的技术方案,并分析其经济性.     

盐酸清洗在低温多效蒸馏海水淡化装置中的应用

海水淡化装置投运后,随着海水温度和浓度的升高,海水中部分盐类容易在换热管外壁沉积而形成水垢,使海水淡化装置的传热状态恶化,同时,也容易使设备腐蚀。因此,定期进行蒸发器酸洗是海水淡化装置除垢的必要措施。目前,我国尚缺少低温多效蒸馏海水淡化装置酸洗的相关标准及成熟经验。现针对某电厂低温多效蒸馏海水淡化装置的酸洗情况进行介绍,对同类型水电联产的海水淡化设备维护工作,具有一定参考价值。     

基于热网与建筑物储热解耦的调峰能力提升方案

针对中国"三北"地区供热期热电联产机组"以热定电"运行模式所形成的电热耦合运行约束造成系统调峰能力不足进而导致大量弃风的问题,提出了利用热网与建筑物储热来解耦机组电热耦合运行约束的方案。通过对促进风电消纳的潜力估算以及与现有几种消纳弃风方案的投资对比,分析了所提方案的技术可行性,并通过构建热电联合调度模型给出了技术实现方法。以东北电力调峰辅助服务市场专项改革试点为背景,结合市场运营规则的归纳与抽象,分析了方案实施对市场各主体的出力和深度调峰辅助服务费用产生的影响,在此基础上阐述了实施该方案给各主体个体和系统整体所带来的效益。通过算例进行的验证表明,在个体层面热电联产机组有意愿利用所提方案主动参与调峰,进而能够在整体层面实现系统稀缺调峰资源的优化配置。     

风电海水淡化孤立微电网的运行与控制

大型离网风机与高耗能的海水淡化装置联合运行将是未来淡水清洁生产技术的开发方向之一。首先根据海水淡化的负荷特性及风电的运行特性,分析含风电、储能、海水淡化负荷的孤立微电网的运行模式及控制方案。在此基础上,根据风速历史数据,计算机组出力及风功率波动的概率分布,提出风电、储能和海水淡化装置的容量配置方案以及孤立微电网协调运行的控制策略,进而提高系统经济效益和安全稳定运行能力。最后基于PXI+c RIO的仿真试验系统搭建某地区海岛微电网,针对风电海水淡化孤立系统不同运行工况进行实时仿真,验证了所提控制策略的可行性。     

双膜法海水淡化工艺在超超临界电厂的应用

介绍了华能玉环电厂超超临界机组海水淡化的技术特点,对运行状况进行了阐述,分析了存在的问题,提出了解决的方法,以期对其它海水淡化系统的运行维护起到一定的借鉴作用。     

沿海火电厂对淡水资源的需求及其解决

通过我国沿海火电厂对淡水资源需求的分析,指出热电联产海水淡化是解决沿海火电厂淡水资源短缺的最佳方案,进而分析比较了几种海水淡化的技术,提出了我国选用这些技术的原则。     

降低硫硝排放的含储热热电联产机组与风电联合调度策略

"以热定电"是"三北"地区供暖季热电联产机组的主要运行模式,其高出力水平的同时也造成严重的环境污染问题。在传统热电联产机组上增加储热装置,能够打破热电联产机组的热电耦合约束。构建了降低硫硝排放的含储热热电联产机组与风电联合出力调度模型,既降低SO_2、NO_x等污染物的排放,同时兼顾风电的并网消纳量。该模型综合考虑常规火电机组发电成本、热电联产机组运行成本、风电运行维护成本、脱硫脱硝装置运行成本、SO_2与NO_x的排污征收费用以及热力平衡与电力平衡的相关约束等因素,并通过CPLEX对模型进行求解。最后,以IEEE-30节点系统为例验证了文中模型的有效性。