基于热经济学会计模式的机组节能分析

热经济学会计模式从热经济性和经济性两方面对机组进行分析,从而使得计算结果更加合理、准确。以300MW火力发电机组为例建立热力学模型,将整个系统划分成若干个子系统;根据机组THA的实验工况参数,计算各股能流的火用值,进而计算各子系统的火用效率、火用损率、火用成本和火用经济系数等性能参数,并利用各性能参数对机组进行热经济性和经济性分析。结果表明:低压缸热力学性能比较完善,综合效益好;发电机与中压缸是节能改造的重点。该方法对电厂设备改造和节能效益评价等方面有一定的参考意义。     

太阳能-碳捕集机组热经济学分析及生命周期评价

碳捕集和封存是实现电力低碳化发展的关键所在,建立太阳能辅助碳捕集系统与燃煤机组的耦合系统,构建耦合系统的热经济学优化模型,研究碳捕集机组的热经济性。构建碳捕集机组的生命周期评价体系,研究燃煤机组和碳捕集机组建设、运行、退役等各阶段的CO_2排放特性,对比分析其对环境的影响特性。结果表明:脱碳率为85%,吸收剂质量分数为30%时,解吸能耗为4.5 GJ/tCO_2,碳捕集机组优化前后的热效率分别为38.2%和39.3%。燃煤机组电厂运行阶段碳排放量所占比重约为99.4%,电厂建造、煤炭运输及电厂退役等阶段排放的CO_2比重约为0.6%。碳捕集系统建造、运行和退役增加的CO_2排放量为56.314 t/h,占耦合系统全生命周期排放总量的58.01%,减排率约为52.65%。碳捕集机组和太阳能辅助碳捕集机组中CO_2的排放由原燃煤机组的3.63×10~(-5)标准当量降低为1.72×10~(-5)和0.98×10~(-5)标准当量。燃煤机组、碳捕集机组和太阳能辅助碳捕集机组中,酸化对环境的贡献分别为1.5×10~(-6)标准当量和1.9×10~(-6)和1.0×10~(-6)标准当量,固体废弃物对环境的贡献分别为2.76×10~(-5)标准当量和3.52×10~(-5)和1.97×10~(-5)标准当量。     

太阳能与燃煤机组混合发电系统的热经济性分析

以某型300 MW机组为例,利用抛物面槽式集热器收集太阳能热量,提出7种太阳能与燃煤机组集成方案,并定义太阳能加热给水与燃煤机组混合发电系统的循环效率、太阳能热电转换率等评价指标,应用变热量等效焓降法计算理论,对原机组及不同集成方案进行热经济性能分析。结果表明:太阳能与回热系统混合发电,既能增加发电量,提高太阳能热电效率,又能降低纯太阳能发电投资成本,其代价是混合发电系统的热效率将下降;给出的所有集成方案中,取代1段抽汽方案产生的额外电能和太阳能热电转换率最大,标煤耗率和热耗率最小,为最佳混合方案。     

槽式太阳能辅助燃煤热发电系统性能分析

热槽式太阳能辅助燃煤热发电系统可以达到深层次节能减排的效果,建立了槽式太阳能系统作用于回热加热器汽侧的热经济性模型。以350MW和600MW机组为例,分别得到了节煤量、节煤成本、CO2减排量等热经济性指标。结果表明:350MW机组节能潜力更明显,而600MW机组减排能力更强;槽式太阳能系统作用于高加汽侧时热经济性高于低加汽侧,最优方案是作用于1号高加汽侧,完全替代该级抽汽时,机组的各项热经济性指标达到最大值。     

基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力系统性能分析

针对碳捕集系统对燃煤机组热力性能方面的影响,以600 MW超临界汽轮机组为研究对象,研究燃烧后碳捕集的再生能耗,提出基于碳捕集的太阳能辅助燃煤机组热力系统集成方案,阐述该集成系统碳捕集的工作原理和吸收机理,对比分析太阳能碳捕集集成系统较传统碳捕集系统在热力性能方面的优势。利用系统灵敏度分析法,计算太阳能集热器价格波动时在成本上与之相抗衡的煤价,为实际中燃煤机组碳捕集集成方式的选定提供依据。结果表明:在碳捕集率为85%,日照辐射强度为500 W/m~2,其他参数相同的情况下,太阳能碳捕集系统和传统燃煤碳捕集系统的热效率分别为43.604%和38.238%,按太阳能市价1800$/m~2计算,太阳能-燃煤机组碳捕集电站的发电成本为0.5577$/(k Wh)。     

能量系统的热经济学分析的统一代数模式

本文系统地介绍了文献[２］所提出的　成本及热经济成本分析模式，并在数学形式的表达上使其更趋完善，引入了“热经济效益率”这一评价原则，并称其为能量系统的热经济学分析的统一代数模式。     

基于热经济学理论的碳捕集机组热力性能分析

为了科学评价碳捕集机组的热经济性,以热经济学理论为基础,以600MW碳捕集机组为研究对象,综合考虑热力学特性和经济学因素,建立碳捕集机组的?成本和热经济学成本模型,定量分析碳捕集机组中产品单位?成本和产品单位热经济学成本形成的时空特征及其在生产系统中的分布规律.结果表明:碳捕集机组中组件的?成本和热经济学成本均高于原燃...     

太阳能与燃煤机组集成发电系统性能研究

以常规燃煤机组为原型,提出新的槽式太阳能与燃煤机组集成发电方式,即槽式太阳能集热场加热小汽轮机排汽,取代部分1号高压加热器回热抽汽。利用模拟软件建立发电系统计算模型,分析太阳能辐射强度（DNI）和集热面积对该系统性能的影响。以动态投资回收期TDP、内部收益率IRR等为评价指标,对该系统进行经济性分析。结果表明：随着太阳能幅射强度的增大,互补发电系统的太阳能发电功率、太阳能热电转换率等随之增大,且集热面积的影响趋势与太阳能幅射强度（DNI）大致相同;在拉萨地区进行该系统建设的IRR最高,为16.97%;对IRR的敏感性影响因素从大到小排序依次为煤炭价格、集热器造价和并网电价。     

两种典型集成方式下太阳能辅助燃煤机组发电系统热性能对比分析

基于热力学第一定律和质量守恒定律,建立槽式太阳能辅助燃煤发电系统模型。并针对槽式太阳能辅助燃煤机组回热系统最常见的两种集成方式,以槽式太阳能辅助某330 MW亚临界燃煤机组为研究对象,基于典型年气象数据及原燃煤机组年实际负荷,对这两种集成互补方案进行分析比较,并在此基础上,定量分析蓄热对互补发电系统年性能的影响。结果表明:串联集成方式在运行调节及系统控制方面更易实施,但并联集成互补系统具有更好的热经济性;此外,蓄热能大幅减小太阳能间歇性造成的集热子系统输出波动,且对于有条件设置较大集热面积的互补系统,加入蓄热可使其获得更好的经济性。     

基于乙醇胺碳捕集及氨法脱硝的太阳能-燃煤机组热力系统热经济性分析

针对火电机组燃烧后碳捕集解吸能耗及脱硝系统液氨蒸发器蒸汽消耗对燃煤机组热力性能影响的问题,研究醇胺法吸收CO2的机理,建立CO2解吸能耗模型;研究液氨脱硝机理,建立蒸汽消耗模型。提出以太阳能热为碳捕集系统解吸提供热源、机组抽汽为脱硝系统提供热源的一体化集成系统。基于热经济学结构理论,建立集成系统中组件的热经济学成本数学模型;研究系统中各组件成本增长的原因及燃料价格波动对组件性能的影响。研究结果表明:乙醇胺吸收剂解吸能耗为4.5 MJ/kg CO2;脱硝系统蒸汽消耗为0.25 t/h;集成系统的热效率比原系统提高1%;组件效率及组件比不可逆是影响集成系统中组件单位成本的主要因素;热经济学成本主要影响因素为比不可逆成本和设备投资成本;影响太阳能集热场热经济学成本的主要因素为太阳能集热场投资成本、比负熵成本和比不可逆成本;煤价波动对发电成本的影响较大。     

太阳能与燃煤机组混合发电方式的热经济性研究

阐述了分别从锅炉蒸发受热面、高压加热器汽侧和汽轮机低压缸引入太阳热能与燃煤机组进行混合发电的3种集成方案,定义了太阳能热电转换率、单位时间节煤量及太阳能热贡献率等评价指标,并以某300 MW燃煤机组为例,应用变热量等效焓降法计算理论对3种太阳能与燃煤机组混合发电集成方案的热经济性指标进行了计算和比较,确定了混合发电的最优集成方式,并对其经济性进行了初步分析.结果表明：混合发电集成方案2-1（取代2号高压加热器抽汽）的热经济性指标、运行安全性和稳定性均较好,因此选取方案2-1作为混合发电最优集成方案;太阳能的单位发电成本为0.63元/（kW·h）,低于单纯太阳能发电站的0.75～1.85元/（kW·h）.     

太阳能集热系统与600MW燃煤机组集成及性能分析

为了避免工质两相流带来传热效果的恶化和流体分层现象,提出了抛物面槽式太阳能集热器与600 MW燃煤机组热力系统集成的优化设计。以呼和浩特地区为例,针对600 MW机组最优集成方案的研究结果表明,取代2段抽汽方案为最优,其太阳能热电转换率达35.85%,全年可节约标煤12 494.09 t,减排二氧化碳29 610.99 t,投资回收期为12.5 a。     

槽式太阳能辅助燃煤发电系统热性能研究

针对槽式太阳能集热系统,建立了集热场得热及热损失等数学模型,并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150(ET-150)组成的集热系统为例,进行了以集热场热效率最优为目标的优化;在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统(即互补发电系统)为研究对象,采用一定的评价准则和集成方式,对直射辐射强度(DNI)设计值的选取进行分析研究.结果表明:不同回路数、不同纬度分布的集热场存在不同的最优列间距,且存在最佳取值范围的直射辐射强度设计值,使系统年性能最优.     

风热机组与太阳能热发电耦合系统的性能分析

根据能量梯级利用原则,提出了一种风热机组与太阳能热发电的耦合系统,利用Simulink软件搭建了该耦合系统仿真平台,并根据系统模型对该耦合系统进行了热力学分析。研究结果表明:当风速为6 m/s、太阳辐射强度为800 W/m²时,风热机组与太阳能热发电耦合系统中风热机组的制热性能系数COP达到了6.233,比单一的风热机组的COP提高了125.83%;耦合系统中太阳能热发电系统的?效率达到了42.04%,比单一的太阳能热发电系统的?效率提高了12.10%。风热机组与太阳能热发电耦合系统可以有效提升能源的利用效率,是一种新的风能与太阳能热发电互补利用技术。     

太阳能集热器与燃煤机组回热系统耦合的性能研究

提出了利用LS-3型抛物面槽式太阳能集热器对燃煤机组凝结水或给水进行辅助加热的两种集成方案,分别对N300-16.67/537/537,N600-24.2/566/566,N1000-25/600/600等3种不同型号的机组进行经济性能评价。研究结果表明:与大容量机组相比,小容量燃煤机组的投资节煤比较大,节煤量较大,投资成本较小;集成系统热经济性随太阳能集热系统辅助加热的凝结水(给水)流量比率的增大而提高,投资节煤比则相反;用太阳能集热器加热给水泵出口到省煤器入口的水,对改善机组热经济性和降低投资成本有利;在太阳能辐射强度1 000 W/m2的情况下,N300-16.67/537/537型机组的流量比率为5%时,节煤率为3.29 g/kWh。     

太阳能蒸汽与燃煤机组集成系统分析

基于我国当前火力发电状况,提出将太阳能蒸汽作为火电厂辅助蒸汽系统辅助热源的集成发电方案。以某600MW机组为例,提出多种太阳能蒸汽与燃煤机组集成方案,并分别对各方案进行热力计算及热经济性分析。结果表明:选取的集成方案不同,系统的热经济性不同;被取代蒸汽品质及数量越高,集成系统热经济性越好。     

含蓄热的太阳能辅助供热机组供暖期调峰性能分析

基于热力学第一定律和质量守恒定律,提出含蓄热的槽式太阳能辅助供热机组集成方案,制定蓄热系统的运行策略,分析机组调峰能力,并且在此基础上,以某330MW供热机组为例进行算例分析。结果表明:配置太阳能蓄热可显著增强中国北方地区供热机组的调峰能力,根据算例分析,夜间低谷时段调峰容量得到极大增加,特别是下调峰能力提高较大,从而有效降低机组的最小电出力;通过引入蓄热系统,不但可增强机组下调峰能力,而且能降低太阳能的间歇性对系统造成的扰动,是一种有效的太阳能利用方式。     

基于太阳能辅热的AA-CAES热力性能分析

为提高压缩空气储能系统性能,提出基于太阳能辅热的先进绝热压缩空气储能系统概念,分析系统各项主要设备的热力性能,然后对各设备进行热力学建模。对比分析耦合系统与传统AA-CAES系统的优缺点;研究耦合系统中太阳能辅热设备的布置方式对系统性能的影响。结果表明:相比于传统AA-CAES系统,AA-CAES+CSP系统的储能效率达到69.6%,提升了9%,耦合储能效率也提升了近2%;太阳能辅热系统与蓄热系统布置先后方式会影响系统的性能,初次运行时太阳能辅热系统在后布置方式系统效率较高,而系统稳定运行后,太阳能辅热系统在前布置方式的储能效率和耦合储能效率均较高。     

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.