热负荷分配比例对抽凝-背压供热机组能耗影响

抽凝-背压供热模式是实现能量梯级利用、降低火力发电煤耗的有效途径,研究不同室外温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗的影响,确定最佳热负荷分配比例,是抽凝-背压供热机组节能降耗的核心问题之一。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW抽凝-背压供热机组为研究对象,分析了供热期不同温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例不同时机组的发电功率及煤耗。结果表明：对于抽凝-背压热电联产机组,并非供热凝汽器热负荷比例越高而发电功率越高,供热期不同阶段,机组发电功率随供热凝汽器热负荷变化呈现不同规律;相同室外温度下,供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗影响很大,凝汽器热负荷比例不同时,其极差最小值和最大值分别为2.02g/（kW·h）和5.50g/（kW·h）。     

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。     

火电机组余热梯级供热技术的综合分析

针对传统供热技术平均?效率低的问题,提出了乏汽余热梯级供热技术。该技术有效地利用了机组乏汽余热,并减少了汽轮机的冷源损失,避免了中排抽汽参数过高造成的能量损失,提高了机组供热经济性。以某电厂为例,本文基于热力学定律与单耗分析理论,建立了乏汽余热梯级供热系统的单耗分析模型,应用该模型对其进行了?分析和附加燃料单耗分析,为节能降耗提供了理论依据。分析结果表明,发电煤耗率由改造前的249.69g/(kW·h)降低到149.9g/(kW·h),降低了99.79g/(kW·h),机组供热负荷较由改造前的788.4MW增加到1673.9MW,增加了885.5MW;改造后传热温差在非严寒期只有7℃、严寒期为26.94℃,比改造前大幅降低;在非严寒期和严寒期,加热器蒸汽入口平均比?比改造前分别降低了524.73kJ/kg、418.2kJ/kg,供热系统的平均?效率比改造前分别提高了51.35%、32.58%,供热系统的平均附加燃料单耗分别为3.11g/(kW·h)、7.98g/(kW·h)。可见通过“乏汽余热梯级供热技术”改造后,节能效果显著,该技术具有广阔的推广应用前景。     

湿冷凝汽式汽轮机组供热技术研究

传统热电联产供热机组利用中压缸抽汽来加热热网水,但存在着部分冷端损失。高背压供热方式和热泵方式能够提取低压缸排汽余热供热,减少供热抽汽。为了研究以上3种供热方式的特点和适用范围,以某电厂350 MW机组为例,通过理论计算和节能分析,从供热能力、发电负荷、发电煤耗及热电比的角度,分析了抽汽供热、高背压供热和热泵供热方式。3种供热方式均锁定最小排汽量运行即以热定电模式运行时,发电煤耗最低;热电解耦模式运行时抽汽供热和热泵供热方式发电煤耗显著升高。供热保证率方面热泵供热方式优于高背压供热方式。高背压供热方式适用于供热负荷高、以热定电的场合;热泵供热方式适用于供热负荷高,需要实现热电解耦的场合。     

利用螺杆膨胀动力机回收蒸汽余热发电

简述茂名石化利用螺杆膨胀机回收高压聚乙烯装置副产低压蒸汽余热发电工艺,本文介绍了螺杆膨胀机发电的工作原理、结构及技术特点、应用范围、应用方式及经济、节能效益。利用螺杆膨胀机回收蒸汽余热进行发电,发电后产生的凝液达到循环利用,最大程度地提高余热综合利用率。达到节能减排、节电、获得高效益的目的。并认为螺杆膨胀动力机将在石油化工行业有广泛的应用前景。     

二类热泵在联合站余热回收的设计

二类吸收式热泵是利用工质吸收循环实现热泵功能的一种装置,它采用余热源直接驱动,而不是依靠电能、机械能等其它高级能源。它将部分废热能量转移到高温位加以利用,所以吸收式热泵是余热回收利用的有效手段。本文对单级二类吸收式热泵在余热水为50℃时进行了热力计算,设计出了余热量较少时的单级吸收式热泵,建立了热泵系统各部分质量守恒、能量守恒方程,计算了机组的性能系数COP,验证了机组的热平衡,并对机组进行了性能及经济性分析。     

燃煤发电与垃圾发电耦合供热系统性能分析

为积极响应双碳目标,推动可再生能源-燃煤互补发电技术的发展,提出了一种燃煤发电与垃圾发电耦合供热系统。通过抽引器利用燃煤机组部分供热抽汽抽引垃圾发电机组的全部排汽,混合后对热网水进行一次加热;随后通过尖峰加热器,再次利用燃煤机组供热抽汽对热网水进行二次加热,使其达到规定热网供水温度。通过系统集成,可有效减少燃煤机组供热抽汽和垃圾发电机组的冷端损失,从而提高系统整体效率。选择某660 MW燃煤机组与某垃圾处理量20.8 t/h的垃圾发电机组为研究对象,通过EBSILON软件进行模拟计算,进行了详细的热力学分析和经济性分析。结果表明,燃煤机组与垃圾发电机组电功率分别为495.00 MW(75%THA)和9.52.00 MW(100%THA)时,耦合系统垃圾发电机组的排汽损失降低,供热效率提高0.16%,发电效率提高0.52%,系统煤耗量降低1.65 t/h(以标煤计),节能效果显著。热网尖峰加热器■损失减少6.06 MW,垃圾发电机组■损失减少2.04 MW,耦合供热系统效率提高主要是由于热网加热器■损失降低。供热改造后新增设备投资495.70万元,年运行维护费用达19.83万元,同时系统...     

热泵节能技术在供热机组中的应用

节能减排,控制污染,实现我国"十一五"万元GDP能耗降低20%的目标,已成为我国政府、企业工作的重点之一.抽凝式供热机组的发展面临关停和改造的局面.本文提出将热泵节能技术应用于抽凝式供热机组,以热泵替代低压加热器加热补水和凝水到80℃,提高进入除氧器的给水水温,减少机组抽汽量.基于ASPEN模拟的结果显示,机组电功率由原来的10 564kW提高到11 322 kW,提高了758 kW,占原功率的7.18%.有效提高了单位能耗机组电功率,达到节能目的,缓解了抽凝式供热机组的困境.     

低温循环水余热回收供暖技术

电厂循环冷却水余热属于低品位热能,一般情况下直接向环境释放,造成了巨大的能源浪费。随着热泵技术的日趋成熟和快速发展,某煤矸石热电厂计划采用溴化锂吸收式热泵机组回收低温热能进行供热。根据当地采暖负荷发展的实际情况,本期项目拟定最大设计热负荷为80 MW,增设2台吸收式热泵,并联,制热量均为20 MW;增设2台热网加热器,并联,换热量均为20 MW。经过对改造前后重要数据的对比分析,采用热泵技术进行供暖,经济和社会效益显著。     

330MW供热机组低压缸近零出力热力性能分析

阐述了汽轮机低压缸切缸供热系统工作机理,结合某330MW空冷供热机组,应用Ebsilon软件搭建切缸供热改造前后机组变工况计算模型,基于热力学定律,对比分析改造前后机组能耗分布和供热能力。绘制了纯凝运行、抽汽供热和切缸供热工况能流图,获得机组在不同供热方式下能量流动方向和各部分损失变化。探讨影响机组调峰范围的因素,利用工况图分析低压缸近零出力改造后电热负荷特性及其调峰能力的变化。并结合电力辅助服务市场运营规则进行了调峰补偿收益核算。结果表明：较抽凝运行工况,案例机组完成低压缸近零出力改造后,最大供热能力增加37.1%;额定供热工况电负荷调节能力提高34.8%;发电标准煤耗率降低54.5g/(kW·h), 调峰能力增加的同时热经济性提高。本文从理论上,对低压缸近零出力改造技术的应用提供了定量依据和工程适用范围,为热电联产机组灵活性改造技术应用提供理论支撑。     

大型吸收式热电联产机组性能分析与对比

燃煤热电联产机组在电能与热能的协调和转换中起到至关重要的作用,并且在未来一段时间内仍是我国北方冬季采暖的主力热源。本文构建了包含电厂侧和热力站侧两部分在内的一种热电联产系统方案,并研究了机组背压、供给热电比、汽水系统?效率、热网换热器?效率、机组发电量、热网水泵功率在变工况下和单独改变供热功率、供水温情况下的变化规律,开创了电热价比的方法对电热两种捆绑式生产的热电联产机组来衡量其整体经济收益,最后通过热网水质量流量、热电比、背压、抽凝比和发电煤耗率这些指标将新方案与传统热电联产方案进行了对比。结果表明：对于热电联产机组,系统热力学参数随工况、供热负荷和供水温度变化呈现不同规律;本文新提出的电热价比方法能为热电联产机组提供运行决策和收益预测规划;新方案可通过提升热网供回水温差可以显著提高系统供热能力和能源利用效率：使得发电煤耗率减小3.22～7.00g/(kW·h),机组背压降低了65.07%,热网水流量减少了33.33%。     

保温对地热单井换热性能的影响分析

建立了单井地热传热数学模型,模拟了单井地热流动换热过程,比较分析了不同保温材料及保温深度对采出水温度和取热功率的影响。结果表明：保温材料热导率和保温深度对系统取热功率有很大影响。当保温材料热导率为0.03 W/( m·K)和0.5 W/( m·K)时,平均取热功率分别 为732.08 kW和640.98 kW;采用热导率为0.03 W/( m·K)的保温材料,保温深度1000 m时流体进出口温差为10.33 K,保温深度为2000 m时流体进出口温差为15.98 K,保温深度为3000 m 时流体进出口温差为17.93 K。实际工程中,可以采用各种材料组合安装的形式对采出井进行保温,保温重点为井深较小处,这样既能保证采出水温,又能节约成本。     

辅助冷凝器冷却水量对闭式热泵干燥系统性能的影响

针对目前工业生产中金属件清洗干燥工艺中常用干燥方式存在能耗高且环境不友好的现状,提出并建立了一种采用直接串联式辅助冷凝器的闭式热泵干燥系统。基于所搭建的性能测试台,实验研究了流经辅助冷凝器的冷却水量这一关键参数对系统运行工况参数、制热/制冷量、系统功耗、性能系数（COP）以及单位时间除湿量（MER）和单位能耗除湿量（SMER）等性能参数的影响。结果表明：冷却水量为30.6kg/h时,冷凝器出风温度达72.8℃;随着冷却水量的增大,系统制热/制冷量、功耗、冷凝器出风温度及MER均呈现下降趋势,COP维持在5.6左右;MER最高可达3.80kg/h,SMER最高可达1.44kg/(kW·h),MER和SMER的变化趋势相反,故生产实际中需要综合考虑冷却水量对两者的影响;另外,在实验研究工况下最大冷却水出水温度达65.2℃,可为工业生产提供可应用的热水,使能源得到充分地回收利用。研究结果可为闭式热泵干燥系统在金属件清洗干燥工艺中的应用及其节能降耗提供新的思路和参考。     

平抑电耗波动的热泵蓄热-供热系统优化

针对办公建筑物昼夜热负荷需求存在差异,从而导致热泵供热系统一天内电力供给需求波动较大的问题,本文构建了平抑电能消耗波动的热泵蓄热-供热系统,并提出了对应的优化运行策略。以热泵蓄热-供热系统耗电功率稳定及耗电成本最低作为优化目标函数,对蓄热和供热参数进行了优化分析。基于天津地区气象参数,根据某9000m²办公楼能耗,对所构建的可平抑电耗的热泵蓄热-供热系统进行了优化分析,结果表明：采用热泵蓄热并对运行参数进行优化控制后,系统的谷电电耗增加,峰电负荷降低,实现了供热系统日耗电功率恒定,典型日高峰时段系统耗电功率最大降低50.29%,日间平均耗电功率降低28.10%,全天耗电功率稳定于53.54kW;与无蓄热常规热泵供热系统相比,整个供热期的电耗波动大幅下降,总运行费用降低。     

循环水流量对ORC余热发电系统性能影响的试验分析

基于实验室3 kW有机朗肯循环（ORC）低温余热发电试验装置,参考石化行业能耗设计标准将循环水作为耗能工质,采用总能系统方法进行能耗分析,对比了不同热源温度下不同分析边界的系统及主要设备的热力学性能。结果显示：发电机输出功、膨胀机输出功、ORC子系统净输出功、ORC子系统热效率和?效率均随着热源温度和循环水流量的增加而增加;不同热源温度下,最大系统净输出功与最大系统?效率出现的工况一致。本试验在热源温度为120℃时取得最大系统净输出功0.731 kW和最大系统?效率11.81%,此时对应循环水流量为1.629 t·h^-1。该研究为ORC余热发电系统性能与能耗分析提供了参考。     

出水温度对采用电子膨胀阀的风冷热泵冷(热)水模块机组制热性能的影响

为了研究出水温度变化对采用电子膨胀阀和模块化能量调节系统的风冷热泵冷(热)水模块化机组制热性能的影响,对5台名义制冷量和制热量分别是60kW和64kW该类机组进行实验研究,实验工况是变工况,其出水温度是39～50℃、环境温度-10～13℃、相对湿度90%。实验得出制热工况时出水温度在39～50℃范围内,机组制热量是34.6～78.8kW,消耗功率是16.2～22.2kW,COPh值是1.77～4.20,以及得出出水温度对机组性能参数的影响规律,这些规律为风冷热泵冷(热)水模块机组的节能运行提供了依据。