超临界二氧化碳600 MW燃煤发电系统热力学性能仿真研究

本文采用Ebsilon软件对超临界二氧化碳布雷顿循环600 MW燃煤发电系统进行仿真研究,分析该系统主压缩机入口/出口压力、再热透平入口压力、压缩分流系数以及主/再热气温对其热力学性能的影响。研究结果表明:系统发电功率和循环效率随主/再热气温的提升而升高;主压缩机入口和出口压力存在最佳值;系统循环效率受压缩分流系数的影响较大,压缩机的总耗功量随压缩分流系数的升高而增大,导致系统发电功率降低;再热透平入口压力对系统循环效率影响较小。通过遗传算法对发电系统多参数进行优化可得,当主压缩机入口及出口压力分别为7.94、30.94 MPa,再热透平入口压力和压缩分流系数分别为17.88 MPa和0.30时,系统循环效率最高可达48.89%。     

超超临界机组增设外置式蒸汽冷却器变工况分析

基于常规超超临界机组热力系统,提出了对再热后的第一级抽汽设置外置式蒸汽冷却器的设计方案,并对系统进行了热力学分析,计算了系统的热经济性指标。在此基础上,对常规超超临界机组热力系统和增设外置式蒸汽冷却器的系统在不同负荷下进行热力学分析,计算得到系统的热经济性指标。研究结果表明:采用外置式蒸汽冷却器的机组,在设计工况下热经济性比常规热力系统机组的热经济性有所提高;而且在低负荷工况下运行时,外置式蒸汽冷却器机组相比于常规系统的节能效果更加明显,因此更适合于变工况条件下运行。     

超超临界机组采用MC系统的变工况性能研究

基于常规超超临界机组热力系统(常规系统),提出了取消中压缸抽汽,引入回热式小汽轮机抽汽的主循环(MC)系统的设计方案。以某超超临界1 000MW机组为例,利用EBSILION软件对常规系统和MC系统进行机组变工况下热力学计算分析和比较。结果表明:采用MC系统的机组,在设计工况下,机组发电效率比常规系统提高0.15%,发电煤耗降低0.92g/(kW·h);在30%负荷下,机组发电效率比常规系统提高0.24%,发电煤耗降低1.61g/(kW·h)。因此,采用MC系统的超超临界机组具有良好的变负荷特性,且更适合于低负荷工况下的高效经济运行。     

1000MW超临界二氧化碳燃煤发电系统热力学性能分析

超临界二氧化碳循环在燃煤发电领域具有广阔的应用前景。本文采用EBSILON Professional软件对某1 000 MW超临界二氧化碳（S-CO2）燃煤发电系统进行建模,并在此基础上分析了系统能流和?损分布等热力学特性,讨论了关键参数包括透平入口温度、压缩机分流比等对系统热力学性能的影响。结果表明:在给定的参数下,该1 000 MW燃煤S-CO2发电系统的发电效率和?效率分别可达到47.32%和46.11%,较典型朗肯循环分别可提高1.21%和1.17%;系统的?损中锅炉占比74.55%,其设备?效率为59.83%;透平入口温度由500 ℃提高到660 ℃,可使系统发电效率提高7.98%,发电标准煤耗率降低43.03 g/(kW·h);压缩机分流比的增大会使系统总发电量和压缩机整体耗功增加,因此其存在最佳分流比,在该1 000 MW燃煤S-CO2发电系统中,当分流比为28%时,系统发电效率最高,为47.65%。     

耦合吸收式热泵机组变工况分析

以某2×350 MW抽凝机组为研究对象,利用Ebsilon软件搭建耦合吸收式热泵的供热机组模型,对耦合吸收式热泵后的供热机组进行变工况分析,给出了在热泵各个部件的传热系数和传热面积不变的条件下,热泵的出水温度、热泵制热系数COP、机组发电标准煤耗率和发电量随供热负荷的变化情况。研究表明:耦合吸收式热泵机组的出水温度随热负荷增大而升高,COP值随热负荷增大而降低,机组抽汽量随热负荷的增大而增加,且在相同热负荷下,与常规供热机组相比其总发电量提高2.9%左右,平均发电标准煤耗率降低2.7%左右。     

高背压供热汽轮机低压部分性能优化

汽轮机高背压供热方式可回收低压缸排汽余热,扩大机组的供热能力,减少高品位抽汽造成的可用能损失,能源转换效率高。供热季运行背压高,低压转子采用了双转子互换技术,低压转子结构的变化使低压部分热力特性发生变化。本文建立了300MW等级高背压供热机组热力系统模型,计算并分析抽汽参数变化对低压加热器附加单耗的影响,并通过参数优化降低供热季低压加热器附加单耗。获得五段和六段抽汽压力优化结果,降低了传热端差,使各级低压加热器温升分配合理,优化后机组发电功率增加507kW,?损减小575.5kW,整体附加单耗下降0.3121g/(kW·h)。以此为基础,进行高背压供热机低压通流部分热力计算,重新分配低压缸各压力级焓降,提高低压缸的通流效率。结果表明：通过对低压回热系统和通流部分优化,低压缸内效率提高至0.9250,机组发电功率增加3068.49kW。