压缩和吸收式制冷复合循环电站空冷系统性能评价

针对电站传统空冷技术的种种缺陷,曾提出蒸汽动力循环耦合以氨为制冷剂的正、逆制冷循环的电站空冷系统(以下简称复合循环空冷系统)。复合循环的正制冷循环可根据机组负荷特性和安装地的气象条件选用氨蒸气压缩制冷循环或氨水吸收式制冷循环。为便于设计选型,简要介绍复合循环空冷系统的两制冷循环的构成及工作原理,建立复合循环空冷系统性能评价指标;并根据模拟计算机组安装地的典型年–气温分布进行2种方案的性能评价指标的计算分析及2种方案能级和能耗的对比分析。算例表明：氨水吸收式制冷复合循环空冷系统的性能评价指标和能级和能耗均明显优于氨蒸气压缩式制冷复合循环空冷系统,前者还有望用于高温时段长的南方地区。     

复合制冷循环间接空冷系统变工况特性分析

基于复间冷系统的组成及其功能,建立复间冷系统变工况数学模型,提出了工作于环境高温时段的制冷循环过程中,汽轮机排汽压力的变工况计算模型。该模型揭示出压缩机功耗、环境气温、迎面风速、排汽热负荷等主要因素对汽轮机排汽压力的影响;工作于环境低温时段的逆制冷循环(动力循环)过程中,膨胀机输出功率的变工况计算模型,分析得出汽轮机排汽压力、工质过热度、环境气温、迎面风速、排汽热负荷等运行因素对膨胀机输出功率的影响。以600MW虚拟复间冷机组为例,定量阐明了诸影响因素对汽轮机排汽压力和膨胀机输出功率的影响规律。     

氨水吸收式复合制冷循环电站空冷系统关键设备研究

针对现有空冷技术的缺陷,基于一种新型氨水吸收式复合制冷循环电站的间接空冷系统进行了研究,阐述了新型系统的工作原理及技术优势,重点对本系统的关键设备,如空冷设备双相换热器、空冷散热器、吸收器、发生器等进行了设计计算和初步规划,为新型系统的实际应用提供了参考依据。     

新型燃气－氨水蒸汽功冷联供联合循环

基于能的梯级利用原理及氨水工质系统的能量利用特性,将产功与制冷有机结合,提出一种由燃气轮机循环和氨水工质功冷联供循环组成的新型燃气-氨水蒸汽功冷联供联合循环。在系统能量输入及主要参数相同的前提下,将新循环与由常规燃气-蒸汽联合循环和氨吸收式制冷循环组成的功冷联供联合循环进行模拟计算比较,发现新循环的功、冷输出均有增加,热效率和火用效率分别相对提高了6.3%和1.9%。通过火用平衡分析,揭示了新循环的系统性能提高的主要原因在于加热、排烟过程火用损失的大幅减小,证明采用氨水作为底循环工质是将常规燃气-蒸汽联合循环发展为功冷联供循环,提高系统性能的有效措施。     

新型复合动力/制冷循环空冷系统电站的经济分析

当前,电力行业的发展面临节能减排的压力。简要回顾动力循环优化和提高热能综合利用方面的工作,对前期提出的复合动力/制冷循环电站空冷系统(以下简称复合循环空冷系统)进行经济分析,并分析其节能减排的贡献。以压缩制冷复合循环空冷为例的模拟计算表明复合空冷系统的可行性,指出新形势下空冷系统面临的重新选择,间冷系统将会受到重视和发展,采用制冷剂的复合动力/制冷循环空冷系统将成为一种新的选择。     

压缩制冷复合循环间冷机组热经济性分析与虚拟计算

简要回顾以氨气压缩制冷为复合循环间接空气冷却系统的正循环系统(简称"压缩制冷复合循环间冷系统")的构建及工作原理。基于热力学原理拟订了制冷循环热经济性能评价方法和评价指标;以蒙东某地亚临界600 MW直冷机组为比较基准,进行了同环境、同容量、同型号但不同低压缸的虚拟压缩制冷复合循环间冷机组的热经济性能评价指标的虚拟计算。从理论上导出了制冷循环年累计产/耗电量比大于1的存在必要条件为转捩温度Tt必须高于正/逆制冷循环切换温度Ts,且高得越多,热经济性能越佳;揭示了转捩温度的数值大小与产能和耗能设备的效率密切相关,切换温度与汽轮机排气背压及机组安装地的气象条件有关。     

新型中低温混合工质联合循环

为了更加有效地回收利用中低温余热，该文提出了一个由动力循环和吸收式制冷循环有机结合而成的新型混合工质联合循环。吸收式制冷循环能够利用蒸汽透平排气的低品位余热制冷，并将冷能用于动力系统的冷凝过程，从而降低蒸汽透平的排气压力和循环的平均放热温度，提高了系统的热效率。与常规混合工质动力循环相比，新循环的透平排气压力由0．44MPa降为0．17MPa，循环平均放热温度由79．2℃降低为39．9℃，系统热效率由10．3％提高到13．4％，系统火用效率由40．8％提高到53．3％。该新型循环开拓了有效利用中低温余热利用的新途径。     

氨吸收式动力/制冷复合循环的敏感性分析

对氨水混合工质动力/制冷正逆耦合循环进行了模拟计算分析,该循环通过分流、精馏、吸收冷凝,满足了不同热力过程对工质氨浓度的不同需求。选取热效率h、火用效率e等指标作为评价准则,当循环透平进汽参数为375 ℃/7 000 kPa时,h约为20%,e约为40%。对循环重要参数分流比S、基本工质氨质量浓度X变化对热力性能、评价准则的影响进行敏感性分析,讨论不同X下如何设置分流比S使循环能量利用更为合理。研究表明：综合考虑循环功冷联供性能、经济性能等因素,建议分流比S取0.4左右,基本工质氨质量浓度X取0.28~0.32。如需较大的冷输出,可适当加大S及X,但S过高(>0.8)循环热力性能会恶化。     

二氧化碳制冷循环用膨胀机

本文简要叙述了二氧化碳制冷循环用膨胀机。膨胀机有助于恢复超临界二氧化碳循环中相当大的节流损失，有效改进循环的COP值。例如往复式、涡旋式和螺杆式膨胀机，许多大学和实验室正在广泛的研究与开发。许多膨胀机专利被公司工程师采用，这将使人们期待能实际用于系统的膨胀机尽早被开发出来。对膨胀机中超临界膨胀和超临界泄漏这类有趣现象的基本研究，被要求用来改进膨胀机的效率。     

制冷技术基础讲座（七）：应用压焓图表示的几种循环（下）

2、单级蒸汽压缩式制冷实际循环与计算 实际循环过冷义过热，很难计算，所以基本上按理论循环计算。但是实际循环存计算中，已用理论循环进行修了，因为理论循环是一种假设、它与实际循环有很大差别，主要是。     

环境影响下的直接空冷系统运行特性研究

环境变化会显著影响直接空冷机组的凝汽器压力,因此,研究直接空冷系统在环境影响下的运行特性,对保证直接空冷机组安全经济运行具有重要意义。通过理论分析,建立了空冷凝汽器温度和压力随汽轮机排汽热负荷、凝汽器迎风面风速以及进口空气温度变化的理论模型。以山西平朔煤矸石发电有限公司50MW机组直接空冷系统为例,通过数值计算,得到了环境气温、环境风速风向以及汽轮机排汽热负荷对凝汽器温度和压力的影响规律。结果表明:在凝汽器热负荷不变的情况下,环境气温越高,空冷凝汽器进口空气温度就越高,凝汽器压力就越高。环境风速越大,空冷器进口空气温度就越高,迎面风速就越小,从而凝汽器内冷凝温度和压力就越高。反之,凝汽器压力就越低。     

电站空冷系统设计气温的确定方法

空冷岛的设计气温是很重要的设计参数,如何确定空冷岛的设计气温,将直接影响到电站空冷机组的经济运行。设计气温应根据典型年的气温统计而得出,气温变化是空冷凝汽器的系统设计和热工性能密切相关的重要气象参数。根据工程实践的经验,对空冷系统设计气温的选取进行了分析和归纳总结,并提出了优化方案,为电站空冷系统的优化设计提供参考。     

影响联合循环机组性能的主要因素及分析

介绍了工程设计中应对影响F级联合循环机组性能的因素进行分析，确定主、次要因素，对环境条件，燃气轮机空气进口压损及余热锅炉烟气阻力，燃料类型，蒸汽循环方式，循环水温度对性能的影响进行了描述，得出了环境温度，蒸汽循环方式，进口压损为主要因素，循环水温度，出口压损，场地高程，相对湿度为次要因素。     

直接空冷机组空冷系统运行问题分析及对策

直接空冷技术代表了未来空冷系统的发展方向,分析直接空冷系统运行中的主要问题并提出相应防治对策,对直接空冷机组安全高效运行具有重要意义。以山西平朔煤矸石发电有限公司50MW机组直接空冷系统为例,针对直接空冷系统运行中的真空泄漏,管束积灰,严寒环境下的冻裂问题,尤其是环境气温、风速、风向对空冷岛运行的影响进行了分析,重点研究了空冷岛回流率与电厂平面布局、环境风速风向的关系。结合直接空冷系统运行中出现的各种问题,提出了初步防治对策。指出通过合理的空冷散热器结构设计,优化的直接空冷电站平面布局,运行过程中针对不同环境条件的科学风量调节等措施,可有效克服直接空冷系统运行中出现的问题,从而提高机组安全经济运行水平。     

冷却空气迎面风速和温度对直接空冷系统动态特性的影响

直接空冷机组和常规湿冷机组由于在冷端系统上差别较大,使得空冷机组的控制必须考虑外部环境变化对于汽轮机冷端的影响。该文在空冷凝汽器静态变工况计算的基础上,考虑空冷系统凝汽器的蓄热效应,建立了直接空冷凝汽器动态数学模型,该模型能够分析冷却空气迎面风速和环境温度对直接空冷系统凝汽器动态特性的影响。得到了冷却空气迎面风速和环境温度对直接空冷机组背压的影响曲线,仿真结果表明随着环境温度的升高和冷却空气迎面风速的降低,系统的稳定时间变长,证明直接空冷系统凝汽器的时间常数随着空冷凝汽器的散热能力的强弱而有相应变化,并为进一步研究适用于直接空冷机组的背压保护控制策略提供了参考。     

F级燃气-蒸汽联合循环中压旁路阀振动分析及改进

针对同类型燃气-蒸汽联合循环电厂中存在的中压旁路高频振动,分析了产生振动的原因,提出了提高中压旁路阀进入凝汽器的蒸汽压力、重新设计中压旁路阀等措施,效果显著,可供同类型机组借鉴。     

火电站直接空冷凝汽器性能考核评价方法

火电站直接空冷凝汽器性能决定了直接空冷机组能否安全高效运行。研究直接空冷凝汽器性能的影响因素，从而制定空冷凝汽器性能考核评价方法具有重要意义。通过分析直接空冷凝汽器的传热过程，建立凝汽器压力与凝结蒸汽流量、冷却空气流量、凝汽器传热系数、凝汽器总传热面积以及环境温度之间的关系，分析各因素对凝汽器性能的影响规律。对以凝结蒸汽量和以凝汽器压力作为性能考核标准进行了对比研究，指出了2种性能考核评价方法存在的缺点，即仅仅考核凝汽器传热能力会导致传热面积过大，系统投资增加。在考核空冷凝汽器传热能力的基础上，还需测定凝汽器传热系数，以传热系数保证值作为直接空冷凝汽器性能考核的补充指标。     

导流装置对直接空冷单元流动传热特性的影响

研究环境条件影响下的电站直接空冷系统流动传热特性,对于提高空冷机组运行水平具有重要意义。该文针对600 MW直接空冷机组空冷凝汽器的典型结构,建立了带有空气导流装置的凝汽器单元内冷却空气三维流动传热过程的物理数学模型。基于这一模型,利用CFD 模拟获得了凝汽器单元内冷却空气流场和温度场,进而研究了不同环境因素影响下加装空气导流装置后凝汽器单元内空气流动传热特性的变化规律。研究表明：在平台下部四周加导流装置能有效削弱环境横向风的不利影响,提高冷却空气流量,改善空冷单元的传热状况。     

燃气-蒸汽联合循环进气冷却系统技术经济分析

燃气-蒸汽联合循环机组燃气轮机输出功率受环境气温影响明显,对进口空气(进气)进行冷却,可提高输出功率。介绍了一种两种工况交替运行的燃气轮机进气冷却系统:在进气温度高、投用进气冷却工况时,能有效增加燃气轮机输出功率;在进气温度低、投用低压加热器工况时,通过回收烟气余热,增加余热锅炉蒸汽蒸发量,提高汽轮机功率,实现烟气余热的全年回收利用。技术经济分析和初步运行结果表明,该进气冷却系统具有显著的经济效益。