基于热泵的耦合供热系统能量综合利用研究

为充分利用热电联产机组供热过程中余热余压，降低供热系统热电耦合度。以大型燃煤机组抽汽供热系统为研究对象，应用Ebsilon软件对供热系统进行数学及热力学建模，对3种不同供热模式下的热电负荷特性进行了多变量耦合下的系统运行参数寻优，得到不同工况下的热电负荷范围。结果表明，应用GOTPR方法明显优于GOTR方法和GPR方法，热泵系统COP最高可提升0.05。直接供热模式的热负荷调节范围是0～400MW,热泵供热模式热负荷调节范围是150MW～550MW,耦合供热模式热负荷调节范围220MW～525MW。在相同的主蒸汽流量下，随着供水温度、回水温度的及热网回水流量的增加，耦合供热模式可提供更大的热电比，同时降低热负荷与电负荷的耦合性。     

300MW供热机组凝抽背改造技术和经济性分析

对某发电公司300 MW供热机组进行凝抽背改造的合理性和可行性进行分析,通过凝抽背改造,可提升供热抽汽能力140 t/h,增大该机组供热能力101.5 MW;保证对外供热负荷不变的条件下,改造后可使发电功率下降约73.5 MW;改造后,设计工况下,预计下一个采暖季全厂年热电比增加3.63％,4号机组全年平均发电煤耗下降...     

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。     

水源热泵联合市政集中供热的系统设计方案及供热模式分析

针对济南市某住宅小区集中供热负荷不足的情况，提出水源热泵联合市政集中供热的系统设计方案及供热模式，并结合实际项目进行了研究。结果显示：经济性运行方案下，建议平电、谷电时段采用热泵供热，峰电时段采用市政集中供热系统供热模式；统筹经济性稳定性运行方案下，建议采用市政集中供热系统负担50%热负荷+水源热泵系统负担50%热负荷的供热模式，该供热模式下单位面积热指标为38 W/m2,水源热泵能效比为3.73，运行效率较高。为多种热源联合供热运行模式分析提供了参考思路。     

300MW机组厂级供热优化调度方式及性能分析

从厂级角度优化机组的供热调度方式能够提升其深度调峰能力和盈利能力。以厂级两台300MW供热机组为例，利用Ebsilon软件建立了抽凝工况和低压缸零出力工况机组的数学模型，分析了机组的热力性能、调峰性能和经济性能。提出了5种厂级供热调度方式，研究了各调度方式下厂级的深度调峰能力和净收益；提出了串联梯级、并联平级供热系统，对比了二者对厂级净收益的影响。结果表明，供热量一定时，两台机组“双切缸模式”运行时，厂级发电功率最小，深度调峰能力最强；当供热负荷低于600MW时，两台机组“双切缸”模式运行时净收益最高；当供热负荷高于600MW时，“双抽凝”或“切缸+抽凝”模式运行时净收益最高；在厂级700MW供热负荷下，串联梯级供热系统的厂级净收益高于并联平级供热系统。     

电厂集中供热领域中吸收式热泵与压缩式热泵的经济性比较

从电厂供热改造经济性出发,讨论了采用吸收式热泵、压缩式热泵时供热量及相应收益的变化情况。理论分析结果显示,采用两种热泵都存在着最大余热利用量。同时,针对某300MW抽凝机组进行了供热计算,结果显示,在增加相同供热量时,吸收式热泵的年增加收益约为压缩式热泵的2倍,即使考虑两者设备的投资差距,电厂进行余热回收供热改造时,也宜采用吸收式热泵。     

吸收式热泵耦合大型抽凝机组供热的经济性分析

针对供热需求与供热能力之间的矛盾和电站低品位冷凝热利用不充分的问题,以300MW抽凝供热机组为实例制定了吸收式热泵耦合抽凝机组供热方案。结合耦合供热方案提出供热面积扩容率的概念,通过对耦合供热与传统热电联产供热两种供热方式的定流量热力计算,以供热面积扩容率、能源综合利用率和热电总收益三个经济性指标为比较标准,进行了经济性指标对比分析。结果表明:耦合供热方式在机组不增容的前提下能够扩大供热面积,提高能源利用率,并增加热电厂的经济收益。     

复合热源太阳能热泵供热系统及其性能模拟

提出了一种复合热源太阳能热泵供热系统,通过阀门切换,可根据不同的天气状况改变运行模式,以空气和太阳辐射作为热源制取供暖用水。针对所设计的10kW供热系统,建立了系统的数学模型,对热泵串联集热器(SC+HP)及集热器串联热泵(H+SC)两种运行模式下的循环性能进行了计算机模拟分析,并计算了系统的全年运行状况。从模拟结果可以看出,在模拟进水温度区间内,HP+SC模式下热泵COP较高,最高比SC+HP模式高2.58%;而SC+HP模式集热器热性能较好,总热效率更高,最高比HP+SC模式高2.62%。     

330MW高背压供热机组热力特性研究

精确掌握热电联产机组电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性,可以对机组进行精细化管理,实现运行成本最小化及盈利最大化。基于EBSILON软件建立的评估模型,对采用吸收排汽余热的某330MW亚临界高背压供热机组,计算分析了热网循环水流量、回水温度、汽轮机进汽流量等参数对供热特性的影响规律,研究了高背压供热模式的电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性。结果表明:高背压供热机组以热定电模式运行,调峰能力较差;不同电负荷下机组总标煤消耗量随供热负荷率增加呈线性增加趋势;与连通管抽汽供热模式最大供热工况相比,给定汽轮机进汽流量,高背压供热模式具有较高的电负荷和热负荷能力;给定供热量下高背压供热模式具有较好的供热经济性:供热负荷率为60%、70%和80%时,标煤消耗量差值分别为11.78t/h、15.69t/h和19.61t/h。建议供热机组以能耗最低或盈利值最高为目标,进行供热机组厂级优化分析,实现智能优化控制。     

对台位上供热汽轮机实施按需改造的节能减排效益和提高供热能力途径

本文以一台抽凝式汽轮机改造成无抽汽低真空供热汽轮机为实例,由于供热需求又改造成有抽汽低真空供热汽轮机,从而扩大了供热面积和远距离供热能力。同时还介绍了将抽凝式汽轮机改造成背压式或抽背式汽轮机的方法及其节能减排的环保效果。     

电厂循环水水源热泵供热系统的热经济性研究

为研究电厂循环水水源热泵供热系统的热经济性,建立了热泵供热系统计算模型,对循环水水源热泵供热与抽汽供热两种方式进行了热经济性比较,引入单位供热负荷功耗差指标定量表征热泵供热的热经济性,提出了采用循环水水源热泵进行供热的可行性判据。对某200 MW典型机组进行了计算,发现供热温度越低、供热负荷越小、供热抽汽压力越大、制热循环效率越高,电厂采用循环水水源热泵供热的可行性越好。     

基于主蒸汽流量的抽凝供热机组宽负荷滑压优化研究

为提高某超临界抽凝供热机组的运行经济性,分析了供暖期热负荷、背压等因素对传统机组负荷—主蒸汽压力滑压曲线适用性的影响。针对该抽凝供热机组,通过宽负荷滑压优化试验,给出了以主蒸汽流量为自变量的滑压优化曲线,在此基础上提出了在线计算主蒸汽流量的模型。试验结果表明：不同负荷下计算的通流系数基本为一定值,符合理论分析;不同通流系数下,计算主蒸汽流量和试验主蒸汽流量之间的相对误差均不超过1%;该模型计算的主蒸汽流量与试验值吻合度较高,能满足滑压运行的在线实时控制。     

基于燃煤机组供热改造方案技术经济性研究

  目的  为了解决目前燃煤机组面临的电负荷与热负荷矛盾突出的问题,保障机组冬季热源供给,有必要进行破除其热电耦合关系的供热改造方案的研究。  方法  对某类型300 MW燃煤机组的两种供热改造方式进行模型分析,比较机组改造前后的供热量等数据,研究符合生产条件的热电解耦供热改造方案。总结出了热电联产机组供热改造的经济效果。  结果  通过文中供热模型分析可知,燃煤机组仅靠抽汽进行供热,受电负荷制约很大,高电负荷时供热量为低电负荷时的2～3倍。当电负荷受限严重时,其供热量无法满足冬季供热需求。但机组经过高背压改造、切缸改造后,调峰能力增强,相同电负荷下其供热量增加到原来的3～4倍,有效解决了这一问题。  结论  文章研究成果对今后相同类型的燃煤机组供热改造具有借鉴意义。     

高低压旁路供热改造对机组调峰能力的影响分析

针对现阶段热电联产机组供热期调峰能力不足的问题,以某350 MW超临界燃煤机组为案例,介绍了其高低压旁路供热改造方案,并以改造后机组的实际运行数据为基础,对改造前后机组的运行特性和调峰能力进行了详细的对比分析。结果表明：案例机组进行高低压旁路供热改造后,在保证机组供热期热负荷和热段再热蒸汽流速不超限的情况下,机组电负荷调峰下限可由原来的230.9 MW降至161.4 MW,降低30.1%;当案例机组两个中压调节汽门关至42%时,机组电负荷调峰下限可进一步降至140.8 MW;旁路供热蒸汽量占比可由原来的56.3%提高至61.9%,提高5.6%,机组的调峰能力得到进一步提高。     

350 MW供热机组低压缸零出力试验及仿真研究

低压缸零出力技术可有效实现热电联产机组热电解耦,提升机组供热能力和调峰能力。对某350 MW机组低压缸零出力试验方案和试验过程进行了详细分析。试验研究显示,在280 t/h供热抽汽流量下,低压缸零出力技术可降低机组负荷52 MW。受试验条件限制,为获取全负荷范围内低压缸零出力工况下机组性能,采用Ebsilon软件对低压缸零出力工况进行仿真计算。结果表明：与抽凝工况相比,低压缸零出力运行方式下,热网抽汽量可提高90 t/h,相同供热量下机组负荷可降低29%,最小电负荷率可降至28.5%,在176 MW供热负荷下供电煤耗可降低51.2 g/(kW·h)。     

低压缸零出力技术对供热机组深度调峰性能影响及调峰补偿标准探讨

针对300 MW等级抽凝供热机组,利用Ebsilon软件对其进行建模,研究了低压缸零出力技术改造后相同供热负荷运行条件下机组的调峰性能及经济效益变化,并据此核算了调峰损失电量的补偿标准。研究表明：在供热负荷300 MW时,可使机组增加调峰深度52.76 MW,运行经济效益减少0.78万元/h,调峰损失电量的补偿标准为0.14~0.15元/（kW·h）;在供热负荷变化时,可使机组增加的调峰深度基本不变,维持在51 MW左右,但是机组能达到的最低调峰负荷率随着供热负荷的增加而上升,同时调峰损失电量的补偿标准与标煤价格呈线性减少的关系     

供热与集热模式下热管式太阳能PV/T热泵系统实验研究

文章搭建了热管式太阳能PV/T热泵系统,设计了供热和集热两种运行模式,并选取了日均太阳辐射强度和室外温度基本接近的两个工作日,对两种运行模式下,该系统的各项性能进行了实验研究。分析结果表明,供热模式下,热管式PV/T热泵系统日均热效率为33.9%,日均电效率为12.2%,比单一光伏发电系统的日均电效率提高了25.7%,日均COPth、日均COPpv/t分别为2.52,3.26;集热模式下,热管式PV/T热泵系统日均热效率为25.3%,日均电效率为12.9%,比单一光伏发电系统的日均电效率提高了14.2%,日均COPth、日均COPpv/t分别为1.82,2.33。因此,供热模式下热管式太阳能PV/T热泵系统的绝大部分性能优于集热模式。     

回收循环水余热的热泵供热系统经济性分析

利用热泵技术回收电厂循环水余热,能够提高机组的热效率和供热能力,降低机组的冷源损失。从热泵制热性能系数COP出发,分析压缩式和溴化锂吸收式热泵的节能机理,并以300MW机组为例,在保证供热负荷不变的情况下,计算分析2种热泵供热系统的经济性。计算结果表明:溴化锂吸收式热泵供热机组的经济性优于压缩式热泵机组,整个供暖期间,获得的总节能收益比压缩式热泵供热机组高785.8万元。在乏汽利用方面,压缩式热泵供热机组的节水量要远高于溴化锂吸收式热泵供热机组,这对于某些缺水地区有重要意义。     

基于当量抽汽压力的大型热电联产供热模式研究

建立了大型热电联产机组变工况分析模型,揭示出不同热网回水温度和热网回水温升条件下,单效溴化锂吸收式热泵驱动热源饱和蒸汽压力和热力系数的变化规律.提出2种不同供热模式选取的判据,即当量抽汽压力.以某300 MW直接空冷抽凝供热机组为例,进行了变工况计算及分析.结果表明:随热网回水温升的增大以及热网回水温度的升高,驱动热源饱和蒸汽压力升高,而吸收式热泵热力系数则减小;对于300 MW等级及以上供热改造机组,由于汽轮机中低压缸抽汽压力高于对应的当量抽汽压力,采用吸收式热泵供热模式更节能.     

工业抽汽机组供热改造的变工况热经济性分析

以330MW抽凝式机组为例,建立以纯凝工况为基准的供热机组相对经济性分析模型,对机组工业供热改造进行经济性分析。分析结果表明:利用中排抽汽供热时,机组负荷越低,节流损失越大,供热收益越小;且在机组负荷越低之间,节流损失的增加速度越快。高排抽汽供热时,由于机组抽汽压力远高于需求压力,机组负荷越低,抽汽压力越接近需求压力,节流损失越小,收益越明显。因此,对该两种抽汽位置来说,不同机组负荷的情况下,存在临界抽汽量点;且机组负荷越高,临界抽汽量越小。