新能源发电工程储能系统容量/功率优化配置

新能源风、光发电工程中配置一定容量的储能系统,可以显著提高新能源发电的消纳水平。储能系统的容量/功率的优化配置可最大程度提高储能系统利用效率和经济性,同时将新能源风电、光伏的弃电率降低到设定的目标值。提出以全生命周期内储能系统净现值最大为目标,综合考虑储能系统全生命周期内投资、运维成本、购电成本、售电收入、充放电效率、荷电状态、储能电池寿命、弃电率等多种因素的储能系统容量/功率优化配置方法,并以青海某工程1 030 MW光伏阵列和250 MW风电场的运行数据为例,计算得到该新能源风电、光伏发电工程中净现值最大的储能系统容量/功率配置,使整个储能系统获得最优的经济性。     

生物质气化气还原NO的化学反应动力学机制及数值模拟

采用生物质燃料再燃方式既能减少NOx排放,又能减少CO2、SOx排放,因此生物质燃料再燃是具有优势的生物质能利用方式,成为再燃技术研究的新方向。生物质气化再燃相比较直接再燃,气化后再燃不会破坏锅炉的灰成分,同时锅炉受热面的积灰、结渣、腐蚀等问题也可以避免,尤其适合难以直接燃烧的生物质。生物质气化气还原NO的化学反应动力学机制研究有助于深入理解再燃过程,优化再燃效果。提出1套详细的化学反应动力学机制,并对稻杆气化气的再燃进行模拟与分析,针对温度、当量比这2个重要再燃参数,得出稻杆气化气再燃的最佳当量比为φ=1.1~1.5,最佳温度范围在1 300 K以上。     

糠醛渣的上吸式气化反应过程研究

以糠醛生产残渣的资源化转化为目的,利用多个实验台和分析仪器对其上吸式气化反应过程开展系统研究。糠醛渣挥发分的析出主要集中于250～350℃,500℃低温下就可完成焦炭的氧化;焦油产物主要包括糠醛、酚类和左旋葡聚糖等,其中左旋葡聚糖占焦油总生成量的29%;原料中较高含量的硫主要在250～500℃范围内以SO_2的形态析出;气化灰渣在800℃以上观察到进一步失重,950℃以上出现明显的相变吸热,同时观察到结渣现象;基于糠醛渣转化温度低、易结渣等特点,针对性设计床层参数,并研究空气流量和床层高度的影响规律,实现糠醛渣向可燃气体的连续稳定转化。     

生活垃圾气化甲烷化发电技术

我国生活垃圾产量逐年增加,焚烧是目前主流的生活垃圾减量化和资源化处理技术。但是未经预处理的生活垃圾成分复杂、热值偏低,导致在焚烧过程中存在污染物排放和发电效率低等问题。针对上述问题提出了一种全新的生活垃圾气化甲烷化发电技术。该技术将生活垃圾筛选、破碎、干化后制成废弃物衍生燃料RDF-5,利用气化、净化、甲烷化工艺制成高热值可燃气体,并采用内燃机-蒸汽轮机联合循环发电,能够降低污染物排放并提高发电效率。基于该技术,对各个工艺环节开展分析讨论与比较选型,以每天处理300t RDF-5燃料为例,进行了热平衡计算及发电机组配置方案设计。     

含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的试验研究

搭建了10kW上吸式生物质气化炉和20kW煤粉沉降炉组成的生物质气化再燃试验系统,分析了不同再燃条件下含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的特性．结果表明：气化过程中产生的焦油在再燃过程中会裂解生成高热值的烃类气体,这些烃类气体还原NOx的效果明显;当过量空气系数较小、再燃温度较高时,NOx的还原效率较高,试验中最高还原效率超过80％;采用生物质气化再燃的方式既可以解决焦油难处理的问题,又可以提高生物质能量的转化效率,同时可高效降低燃煤锅炉NOx的排放量．     

生物质气化过程中焦油的生成

总结了生物质气化过程中焦油的生成和分类,以及气化炉炉型、温度与氧量对焦油生成量和组成的影响规律。初级、二级和三级焦油是应用最为广泛的一种分类方法;不同炉型气化炉产气中焦油质量浓度从大到小依次为:上吸式流化床下吸式,分别在100,10,1g/m~3的量级,两段式等改进炉型在焦油控制上更有优势;上吸式气化炉焦油多为初级组分,下吸式则以无取代基的多环芳香烃等三级焦油为主,而流化床的焦油涵盖了二、三级焦油组分;温度的升高使得焦油量下降,且趋向于转化为化学结构更稳定的三级组分;氧量的增多对焦油的生成具有抑制作用。