抽水蓄能电站与火电厂联合优化运行分析

  [目的]  利用抽水蓄能电站优化火电厂的出力曲线,是提高电力系统经济性的重要手段。  [方法]  建立了抽水蓄能电站与火电厂联合优化运行的数学模型,然后以某实际电力系统为例对联合运行进行了优化模拟。最后探讨了联合运行节煤的内在机理。  [结果]  模拟结果表明抽水蓄能电站与火电厂联合优化运行降低了系统煤耗。  [结论]  建议要充分利用抽水蓄能电站来优化火电厂的出力曲线,提高电力系统运行经济性。     

燃气-超临界CO2联合循环发电系统

  [目的]  燃气轮机排气温度高,可增加底循环,利用排气的余热发电,从而提高燃料总的能量利用率。鉴于超临界CO₂循环热效率高,并且具有系统简单、结构紧凑、运行灵活等潜在优势,可与燃气轮机组成新型的燃气-超临界CO₂联合循环。  [方法]  为了充分利用燃气轮机排气余热,提出在简单回热超临界CO₂循环的基础上,再嵌套一个简单回热循环的布置方式,并以PG9351(FA)型燃气轮机为例,对其热效率进行了计算分析。同时,在系统中增加余热利用装置,可将剩余热量用于供热、转换为冷量或发电。  [结果]  结果表明:对于选定的燃气轮机,超临界CO₂循环最高温度可达约600 ℃,循环发电效率约32%,获得余热温度为170 ℃以上,余热热量占燃气轮机排气热量9%,联合循环发电效率约54%。  [结论]  燃气-超临界CO₂联合循环发电系统具有较高的热效率,并且保留部分较高品位的余热,可进一步用于电厂运行。     

基于灯用分析的燃气-蒸汽联合循环机组变工况研究

以华东地区某200 MW燃气-蒸汽联合循环机组为例,建立了燃气-蒸汽联合循环机组的用分析数学模型,通过APROS仿真模型获得机组改变工况参数,分析了燃机负荷、环境温度及供热抽汽量对系统各部件及全厂用损失和用效率的影响。研究表明:燃烧室的用损失远大于其他部件,而凝结水泵的用损失则为最小;燃机负荷对联合循环用损失和用效率的影响较大,并随着燃机负荷的上升,燃烧室用效率明显增大,使得全厂用效率也有所提高。当环境温度上升,燃气透平的用损失也明显上升,但其所占全厂用损失的比例不高,其余部件的用损失均变化不大,因此,全厂用效率随着环境温度的上升稍有降低;燃气机组用效率的变化决定了全厂用效率的变化趋势,而联合循环机组热电联产可有效提高企业机组的运行经济性。     

武汉沌口燃气轮机电厂运行经济性分析

结合武汉沌口燃机电厂燃气轮机联合循环机组运行情况,对影响联合循环机组效率的因素进行了分析,并提出了一些提高机组效率的方法。     

广州增城H级燃气-蒸汽联合循环机组供热抽汽点选择研究

[目的]针对大容量联合循环机组的中压供热蒸汽参数,找出最佳的抽汽供热方式.[方法]结合增城项目热负荷特点,对应用在燃气-蒸汽联合循环机组上的各种供热抽汽方案,在系统配置、初投资、负荷适应性、机组效率和发电出力等方面进行较详细的论述和分析.[结果]分析结果表明,相比热段抽汽方式和中压缸抽汽方式,冷段抽汽方式均具有更高的机...     

从深圳前湾燃机电厂成功投产经验分析我国9F级联合循环机组的发展空间

我国首批9F燃机捆绑招标电厂——深圳前湾燃机电厂3台9F燃气-蒸汽联合循环机组已于2007-03-30全部成功投产。投产后3台机组的主要性能指标全部达到并超过合同的要求。9F机组调峰能力强、排放低、效率高。燃气-蒸汽联合循环机组电厂不但可以提高天然气LNG站线的运行稳定性,同时可以满足电网系统对尖峰负荷机组日益增加的需求。9F级联合循环电厂在我国具备一定的生存发展空间。     

F级联合循环燃机电厂露天布置探讨

概述联合循环燃机电厂露天布置的设计规定及露天布置实例,重点探讨F级燃气-蒸汽联合循环机组露天布置与室内布置的差异性,从初始投资和运行费用2方面对露天布置的进行经济性分析,对F级燃机电厂采用露天布置提出建议。     

耦合喷射制冷的微燃机CCHP系统设计及性能分析

考虑到微燃机在夏季高温环境下性能下降导致CCHP(冷热电三联产系统)运行偏离设计工况,本文提出了利用CCHP系统烟气余热进行喷射制冷,并利用该冷量对微燃机进气进行冷却的研究思路。理论计算发现:以青岛为例,在夏季工况下,对微燃机进气进行冷却可以提高出力16.4%,提高发电效率7.5%左右;对比微燃机进气冷却前后,CCHP系统一次能源效率可提高25%左右,而系统一次能源节约率可提高3%~10%;同时系统单位发电量的CO_2排放量可降低约37%。因此,在夏季高温季节对微燃机进行进气冷却可以改善微燃机和CCHP系统运行性能。     

集成小型堆和可再生能源的超临界CO2循环发电系统

  [目的]  小型模块化压水堆(小型堆)核电站由于温度参数低,其发电效率不到30%,为了提高小型堆的核能利用效率,可将小型堆与可再生能源组合,并以先进的超临界CO₂循环作为热能转换为电能的装置。  [方法]  基于简单回热模式的超临界CO₂循环,并在此基础上增加一次间冷和一次再热,将小型堆与太阳能、生物质能热源集成为新型混合发电系统,对其发电效率进行了分析。  [结果]  结果表明:对于高压透平入口温度390 ℃的系统,发电效率34.13%,对于高压透平入口温度550 ℃的系统,发电效率41.22%。此外,对系统的安全性分析表明:CO₂本身是具备核安全属性的工质,并且超临界CO₂循环还可以作为反应堆的非能动余热排出系统,确保在严重事故工况下,反应堆持续排出衰变热。  [结论]  集成小型堆和可再生能源的超临界CO₂循环发电系统具备良好的发电效率和核安全性。     

大型燃机联合循环余热锅炉的发展

预测了大型燃机联合循环的发展趋势,指出发展大型燃机联合循环余热锅炉的重要性,分析几种大型燃机联合循环余热锅炉的技术特点,发展大型燃机了联合循环余热锅炉应坚持国产化道路。     

塔式太阳能-超临界CO2发电系统集成与优化

  [目的]  传统塔式太阳能热发电效率较低,采用超临界CO₂（sCO₂）布雷顿循环集成太阳能发电可有效提高系统效率。  [方法]  采用联立方程法建立塔式太阳能集热发电（CSP）和sCO₂布雷顿循环集成系统的非线性规划数学模型以辅助系统分析与优化。模型包含太阳能集热子系统、sCO₂布雷顿循环以及高精度CO₂状态方程的约束,无需调用外部CO₂物性数据,可实现对集成系统任意数量的设计变量的同步优化。将模型应用于塔式CSP与sCO₂简单回热布雷顿循环和再压缩布雷顿循环系统的案例研究,优化系统并分析设计变量对系统效率的影响。  [结果]  研究结果表明:集成再压缩循环系统最大热效率达29.4%,高于简单循环系统的24.9%。再压缩循环的最优透平入口温度为901 K、最优膨胀比约为3;简单循环的最优透平入口温度为826 K、最优膨胀比皆大于3.2。  [结论]  系统存在最优的透平入口温度,提高透平入口温度可提高系统效率,但过高的温度会导致系统效率下降;系统存在最优膨胀比,膨胀比对集成再压缩循环系统的热效率影响较小,但对集成简单循环系统效率的影响较大。     

基于热电互动的分布式能源系统优化研究

  [目的]  为实现分布式能源系统经济、高效的为工业用户供能,基于工业园区电、热负荷的耦合特性,建立了分布式能源系统供能单元的性能模型,提出了优化运行策略。  [方法]  以广州某工业园区为研究对象,结合实际负荷数据,合理确定优化参数,计算了年发电量、年耗气量和一次能源利用效率,并对负荷增量的影响进行了研究。  [结果]  结果表明:机组启动热负荷对分布式能源系统的年发电量影响较大,采用优化运行策略,年发电量提升约18.7%,可以提高园区自供电比例,一次能源利用效率在85%以上。  [结论]  该优化运行策略是正确并有效的,可应用于热电耦合分布式能源系统的优化,有效提升分布式能源系统的供能,同时维持较高的一次能源综合利用效率。     

超临界工质布雷顿循环热力学分析

  [目的]  N₂O、C₂H₆、SF₆用于制冷剂或朗肯循环的工质,这些工质的临界点和物性特征使其具有作为超临界布雷顿循环工质的潜力。  [方法]  采用自行开发的MATLAB程序并调用美国国家标准与技术研究所(NIST)发布的REFPROP物性数据库,对超临界N₂O(S-N₂O)、超临界C₂H₆(S-C₂H₆)、超临界SF₆(S-SF₆)布雷顿循环进行热力学分析,并与超临界CO₂(S-CO₂)布雷顿循环进行对比。选择再压缩循环方式,分别计算得到了透平入口温度为300～550 ℃、压力为15～25 MPa,预冷器出口温度为32 ℃和47 ℃的各种工况。  [结果]  热效率计算表明:S-N₂O、S-C₂H₆、S-SF₆再压缩循环均表现较高的热效率,且比相对应的S-CO₂再压缩循环的热效率高,再压缩循环热效率总是随着透平入口温度的提高而提高,但提高压力不一定总是提高循环热效率,提高预冷器出口温度导致循环热效率显著下降。流量计算表明,S-N₂O、S-C₂H₆、S-SF₆、S-CO₂循环的总质量流量和透平入口体积流量均远高于同等参数条件的蒸汽朗肯循环,但这四种超临界工质循环的透平出口体积流量相近。  [结论]  S-N₂O、S-C₂H₆、S-SF₆、S-CO₂循环均有潜在应用价值。     

Analysis of parameters affecting the performance of gas turbines and combined cycle plants with vapor absorption inlet air cooling

The integration of an aqua‐ammonia inlet air‐cooling scheme to a cooled gas turbine‐based combined cycle has been analyzed. The heat energy of the exhaust gas prior to the exit of the heat recovery steam generator has been chosen to power the inlet air‐cooling system. Dual pressure reheat heat recovery steam generator is chosen as the combined cycle configuration. Air film cooling has been adopted as the cooling technique for gas turbine blades. A parametric study of the effect of compressor–pressure ratio, compressor inlet temperature, turbine inlet temperature, ambient relative humidity, and ambient temperature on performance parameters of plants has been carried out. It has been observed that vapor absorption inlet air cooling improves the efficiency of gas turbine by upto 7.48% and specific work by more than 18%, respectively. However, on the adoption of this scheme for combined cycles, the plant efficiency has been observed to be adversely affected, although the addition of absorption inlet air cooling results in an increase in plant output by more than 7%. The optimum value of compressor inlet temperature for maximum specific work output has been observed to be 25 °C for the chosen set of conditions. Further reduction of compressor inlet temperature below this optimum value has been observed to adversely affect plant efficiency. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

火电厂排放烟气白雾治理新方案及节能分析

  [目的]  烟气经过湿法脱硫后,若不经过处理直接排放,经常会发生白雾现象,造成“视觉污染”。  [方法]  对湿法脱硫排放烟气产生的白雾现象原理进行理论研究,通过烟气热力特性曲线方程,采用“湿度-温度”图,分析了白雾产生的热力过程,提出了先降温除湿再加热的白雾治理新方案。结合某超超临界1 000 MW等级燃煤机组,对新方案的节能效益进行计算。  [结果]  研究成果表明:在一定的工程边界条件及设计原则下,新方案饱和烟气的加热功率要比常规方案小10.511 6 MW,在考虑烟气余热用于凝结水系统和不考虑烟气余热用于凝结水系统两种情况下,机组效率分别增加0.231%、0.164%。  [结论]  采用白雾治理新方案,可以达到同样的白雾治理效果,获得更好的节能效益。     

AE94.3A型燃气轮机进气冷却的应用可行性研究

对AE94.3A型燃气轮机燃气-蒸汽联合循环热力系统平衡进行研究进而发现,与同类型、同等级不同型号机组相比,AE94.3A型联合循环机组余热锅炉的排烟温度较高,排烟余热仍有进一步利用的空间。通过设计优化,扩大省煤器受热面,回收烟气余热加热给水,驱动热水型溴化锂制冷机制冷,用于机组满负荷调峰时的压气机进气冷却或厂房及办公区域空调供冷,对改善燃气轮机联合循环的运行性能,实现能源梯级利用,提高能源利用率和机组经济性运行起到了很大作用。