火电厂闭式循环水系统优化运行试验研究

在闭式循环水系统运行优化中,冷却塔出塔水温是一个与机组负荷、循环水流量及环境空气温度、湿度有关的变量,不能作为一个确定值给出。现有的方法存在着计算复杂、实时准确获取冷却塔周围温度、湿度难度大,难以实际指导机组的运行。通过对冷却塔变工况特性分析及工程实践经验,采用了统计分析方法获取循泵切换后出塔水温的变化特性,建立了闭式循环水系统运行优化的数学模型,并针对某1 000 MW火电机组的闭式循环水系统计算得到机组在不同负荷、不同循环水温度下的循环水泵最优运行方式,对闭式循环水系统的运行优化具有一定的参考价值。     

基于MSVR的MCFC/GT发电系统最优运行轨迹预测研究

利用离线优化运行数据,基于多输出支持向量机回归(MSVR)方法建立指导混合系统高效运行的预测器(函数逼近器),实现根据系统负荷情况实时给出系统高效运行的最佳设定值和前馈控制输入值。实验表明基于MSVR的预测器能预测不同负荷下系统最优运行轨迹,实时指导系统运行。     

基于精细化模型的区域能源互联网运行优化研究

基于某园区能源互联网项目建设的实际情况,设计了以CCHP机组作为清洁能源中枢的区域能源互联网多能耦合架构,以系统运行效益最大为目标函数,建立了该区域能源互联网的最优经济运行模型。文章分析了区域能源互联网的综合效益,制定了支撑区域能源互联网系统的设备运行策略,为系统整体优化运营提供了决策支持。文章还分析了园区运行效益对负荷规模的灵敏度,为进一步吸纳用户负荷提出了指导意见。     

计及前瞻风险的综合能源系统低碳经济调度优化

针对可再生能源波动性给综合能源系统（IES）稳定运行带来的巨大挑战，提出一种考虑前瞻风险和经济环境效益的IES调度优化方法。以系统运行成本、污染排放最小为目标，通过蒙特卡洛法生成风光及负荷不确定性概率场景，运用负荷损失值分析不确定性因素潜在风险规模，基于条件风险价值理论控制系统运行风险，引入综合需求响应规划降低运营成本，通过模糊决策算法获得最优方案。算例分析表明：该方案在完成低碳经济调度目标下，实现系统可靠运行且兼具灵活性，提升系统经济环境效益。     

多能耦合的冷热电联供系统策略分析和优化设计

建立了光伏、光热和天然气耦合利用的冷热电联供系统,研究了系统运行策略、燃气轮机控制策略和太阳能利用策略对系统总体性能的影响规律,并综合考虑经济性、节能性、环保性的系统性能评价指标,优化了系统容量配置和运行参数。研究表明:系统在热跟随、燃气轮机变负荷运行、太阳能光伏光热一体化利用条件下总体性能最优;特定用户负荷下,系统存在最优设备容量和电制冷比,在热跟随模式下最优开关系数值比较小,避免了频繁启停。     

基于NCPSO的微网群优化调度策略研究

传统的粒子群优化（PSO）算法因在微网优化中不易达到全局最优而导致微网运行成本过高,该文采用小生境混沌粒子群优化（NCPSO）算法对混合微网群的运行策略进行协同优化,以实现区域微网经济性最优、环境治理成本最低、风光等可再生能源利用率高等目的。根据所提出的调度策略,建立的优化调度模型包括动态电价下的负荷模型、经济收益模型以及成本模型等,使用NCPSO算法得到多微网在一个周期内的最佳运行状态,实现微网群系统综合能源的互动调控、空间互补。通过分析微网群的功率交互动态、可控能源的发电以及储能电池的荷电状态等,验证微网群的电力负荷响应动态电价,表明了NCPSO算法优化微网群运行的优越性、有效性。     

车用内燃机-ORC联合系统集成仿真及运行模式研究

采用GT-Suite软件搭建车用内燃机-有机朗肯循环(ORC)联合系统集成仿真模型,基于仿真模型研究工质泵转速对联合系统性能的影响,针对不同工况采用遗传算法对工质泵转速进行优化,根据分析结果确定联合系统的运行模式。研究结果表明:在车用内燃机低负荷运行区域,最优工质泵转速约为1000 r/min;当转速大于1800 r/min时,最优工质泵转速随内燃机负荷的增加而增大。当车用内燃机在额定工况下运行时,优化后的联合系统热效率较原内燃机提高3.57%;优化后的联合系统有效燃油消耗率(BSFC)较原内燃机降低10.09 g/(kWh)。     

定负荷下火电机组最优运行初压的确定

针对传统的压力优化方法在迭代寻优过程中存在的一些问题,结合汽轮机变工况理论,提出汽轮机定负荷下主蒸汽压力的优化计算方法,利用粒子群算法(PSO)对最优压力进行求取,得出不同负荷下主蒸汽压力的最优运行值,并以某1 000 MW汽轮机为例进行了分析.结果表明:该方法很好地解决了定负荷下压力寻优问题,且可以得出机组的最佳滑压运行方式和最优运行初压,即80％负荷以上时,保持25 MPa定压运行;80％负荷以下时,机组保持2阀全开滑压运行模式,在低负荷区2阀全开滑压运行模式的热经济性明显高于3阀全开滑压运行模式.     

热泵系统中的多机组运行负荷配比优化研究

基于某建筑的全年逐时能耗模拟数据,通过MATLAB软件的非线性结构优化功能对热泵系统中多台机组的运行负荷配比方案进行优化,提出最优的机组运行负荷配比方案。研究表明:在逐时负荷大于单台或多台机组装机容量时,随着逐时负荷增加到运行机组总装机容量的70%左右时,各台机组运行负荷占各机组额定容量的百分比趋于相同;热泵系统采用最少台数的机组运行可有效提高系统的运行性能。根据部分负荷下机组负荷配比原则,给出机组在不同日负荷特性曲线下的运行方案。     

节能住宅单管采暖系统中立支管 散热时室温及垂直失调的影响

本文对设计中不计算立、支管散热.在节能住宅中引起的室温变化及在单管顺序式系统中引起的垂直失调进行了分析,通过分析并结合实测结果认为:由于立、支管散热量占节能住宅中的负荷比例相当大,若不计算立、支管散热,当系统在设计参数下运行时,将使房间温度过高.并且,不计算立、支管散热量是导致单管顺序式系统在节能住宅中垂直失调的一个主要原因.     

跨临界循环高温热泵的控制方法

跨临界循环高温热泵系统中,对循环高压、负荷的控制是保证系统稳定、高效运行的关键.本文介绍了几种在高温热泵跨临界循环中对循环高压的控制方法,如毛细管控制法、膨胀阀控制法等,以及系统负荷的频率控制法,并讨论了各自的优缺点.在此基础上,提出在满足负荷要求的前提下,压缩机最优频率的调节和系统最优循环高压控制相结合的控制策略.     

组合式相变材料蓄热系统中相变温度分布研究

建立了组合式相变材料蓄热系统物理模型，在忽略显热的假设条件下研究了相变温度呈线性分布的组合式相变材料蓄热系统传热特性，得出了最优线性相变温度分布，并采用考虑显热的数值计算（有限差分法）证实了理论分析得出的最优相变温度与实际相变温度分布几乎相同。     

Heat pipe based cold energy storage systems for datacenter energy conservation

In the present paper, design and economics of the novel type of thermal control system for datacenter using heat pipe based cold energy storage has been proposed and discussed. Two types of cold energy storage system namely: ice storage system and cold water storage system are explained and sized for datacenter with heat output capacity of 8800 kW. Basically, the cold energy storage will help to reduce the chiller running time that will save electricity related cost and decrease greenhouse gas emissions resulting from the electricity generation from non-renewable sources. The proposed cold energy storage system can be retrofit or connected in the existing datacenter facilities without major design changes. Out of the two proposed systems, ice based cold energy storage system is mainly recommended for datacenters which are located in very cold locations and therefore can offer long term seasonal storage of cold energy within reasonable cost. One of the potential application domains for ice based cold energy storage system using heat pipes is the emergency backup system for datacenter. Water based cold energy storage system provides more compact size with short term storage (hours to days) and is potential for datacenters located in areas with yearly average temperature below the permissible cooling water temperature (∼25 °C). The aforesaid cold energy storage systems were sized on the basis of metrological conditions in Poughkeepsie, New York. As an outcome of the thermal and cost analysis, water based cold energy storage system with cooling capability to handle 60% of datacenter yearly heat load will provide an optimum system size with minimum payback period of 3.5 years. Water based cold energy storage system using heat pipes can be essentially used as precooler for chiller. Preliminary results obtained from the experimental system to test the capability of heat pipe based cold energy storage system have provided satisfactory outcomes and validated the proposed system concept.     

Optimum allocation of heat exchanger inventory of irreversible air heat pump cycles

This study has determined the optimal ratios of heat conductance of a cold-side heat exchanger to that of a hot-side heat exchanger when the heating load and the coefficient of performance (COP) of the irreversible air heat pump cycles are taken as the optimization objectives. Both the optimum distributions of heat conductance corresponding to the maximum heating load and the maximum COP are less than 0.5 for the fixed total heat exchanger inventory. The influences of the heat reservoir temperature ratio, the total heat exchanger inventory, and the efficiencies of the compressor and expander on the optimum distribution of heat conductance and the maximum heating load and the maximum COP are analysed and shown by numerical examples.     

燃气机热泵供暖过程的计算与分析

对驱动燃气机热泵的发动机余热产生规律进行了实验研究，并对燃气机热泵建立了一个计算模型。通过计算，分析了发动机余热对燃气热泵供暖过程的影响，着重分析了部分负荷下燃气机热泵的供暖过程的特点。以上海地区的气候条件和能源价格为基础，对燃气机热泵供暖的能耗和运行费用进行了分析比较。     

地源热泵系统工作井优化布设地下水热量运移模拟

以某拟建地下水源热泵系统为例,针对地缘热泵空调系统工作井优化布设问题,通过建立理想的对井抽-灌概念及数学模型,模拟了特定水流及热源条件下抽水、回灌井不同间距夏季运行期间地下水热量运移过程.数值模拟结果表明,抽、灌井不同井间距对热泵系统夏季运行期间地下水热量运移过程影响显著,该方法为优化布设抽、灌井的合理间距提供了实现热泵系统良好运行的理论依据.     

工业热负荷最佳热化系数的计算

最佳热化系数是反映热电联产系统热源最佳结构的一个再要参数。本文通过对实际工业热负荷特性的分析整理得到有代表性的几种热负荷特性,以此为基础,以热电联产系统单位供热能力节能量为优化目标,建立了适用于业热负荷的最佳热化系数计算公式。     

地埋管换热器分区运行对地源热泵系统运行经济性影响的模拟研究

针对管群地埋管换热器,在不同夏冬季建筑负荷比运行条件下,对一种简单分区运行与不分区运行方式的循环水温度变化及系统能耗情况进行对比。结果表明:与不分区运行相比,采用简单分区运行方式时,地埋管循环水温度随运行时间的变化幅度相对较小,能耗降低,节能率随运行时间的增加而增大;随着夏冬季负荷比的增大,分区运行节能效果呈先增大后减小的趋势。研究结果表明,对于冬夏季负荷不平衡时,采用简单的地埋管换热器分区运行方式,可提升系统运行效益及可靠性。     

地埋管换热器分区运行对地源热泵系统运行经济性影响的模拟研究

针对管群地埋管换热器,在不同夏冬季建筑负荷比运行条件下,对一种简单分区运行与不分区运行方式的循环水温度变化及系统能耗情况进行对比。结果表明:与不分区运行相比,采用简单分区运行方式时,地埋管循环水温度随运行时间的变化幅度相对较小,能耗降低,节能率随运行时间的增加而增大;随着夏冬季负荷比的增大,分区运行节能效果呈先增大后减小的趋势。研究结果表明,对于冬夏季负荷不平衡时,采用简单的地埋管换热器分区运行方式,可提升系统运行效益及可靠性。     

太阳能冷热电联供分布式能源系统的研究

以太阳能应用为背景，讨论了能够实现独立建筑冷热电联供的两种分布式能源系统的原理。以太阳能作为唯一热源，用于加热气体工质，进行闭式Brdyton循环发电。其透平释放的余热通过余热制冷方式供冷或通过换热器直接供热．可实现独立建筑的冷热电联供。当把燃料电池系统和该热动力系统组合起来，则可实现白天和夜间连续的独立建筑冷热电联供。该系统不消耗化石能源，无污染，能源利用效率高，具有进一步理论研究的价值和推广应用潜力。