基于高温熔盐储热的火电机组灵活性改造技术及其应用前景分析

[目的]在分析常规火电机组灵活性改造方案存在问题的基础上,提出了一种新型的灵活性改造技术方案,即在传统的"锅炉-汽机"热力系统中嵌入大容量高温熔盐储热系统,削弱原本刚性联系的"炉机耦合",实现火电机组深度调峰和灵活运行.[方法]根据汽、水和熔盐的不同热力特性,利用热力平衡原理,建立了"锅炉-高温储热-汽机"一体化热力系...     

辅助火电机组调峰系统的储热参数设计研究

目的  为适应原有火电机组对新能源电力消纳的需求,提高其调峰能力是关键因素之一。 方法  储热系统作为燃煤热电机组“热电解耦”的重要方式,评价其参数匹配性具有工程参考价值。文章采用一种耦合储热装置来增加燃煤机组深度调峰能力的方法,并结合热负荷以及电负荷的功率曲线,对储热装置参数的影响规律展开了系统研究。 结果  结果表明：以区域负荷曲线为典型案例,随着储热罐的储热容量和充放热速率参数的提高,储热系统对机组的热负荷调节能力先逐渐提升并在分别在112.75 MW和129 37 MW·min时达到上限,此时深度调峰参数为77 MW左右;此外,储热容量与充放热速率具有一定的匹配关联,二者中瓶颈因素将直接制约系统的深度调峰性能。 结论  通过对储热和放热边界情景的积分,精确的展示了储热罐在辅助调峰过程的中作用,同时结合其运行策略的优化设计能够进一步分析储热辅助调峰系统的参数匹配关系,为后续火电机组耦合储热系统的参数设计提供参考。     

基于熔盐储热的综合智慧能源系统方案研究

熔盐蓄热供能技术是新兴的供能技术,是引导清洁供能、改善环境、提高电网稳定性的重要组成部分,将储热技术应用于电力系统中的大规模储能具有其独特的自身优势。本文基于自主研发建设的双罐熔盐储热-换热系统平台,研究提出了带有熔盐储热的风、光、储一体化的综合智慧能源系统方案,开发了可复制、可推广、可延伸,覆盖电/热/冷/水的带有熔盐储热的分布式能源多联供功能模块,并对系统用能进行了预测。系统具备多场景应用模式下的商业推广价值,为熔盐储热技术在供热制冷领域、热电解耦以及在综合智慧能源系统中的推广应用提供重要理论与技术支撑。     

基于熔盐储热的燃气-蒸汽联合循环机组灵活运行策略

为提高燃气-蒸汽联合循环机组运行的灵活性,提出一种熔盐储热耦合燃气-蒸汽联合循环机组运行的方式,并给出了灵活运行策略。结果表明,这种运行方式可以有效提高燃气能源利用率,并且可以根据终端用能情况进行灵活调整。在保证燃机高效运行的基础上,可以充分利用启动、变负荷、停机过程中的燃机乏气余热进行储热,可操作性强。以终端供热情况为例,计算了耦合熔盐储热和未耦合熔盐储热时联合机组的经济收益,发现耦合熔盐储热时机组的运行收益是原来的11.8倍。提出的运行方式为高效灵活的燃气-蒸汽联合循环机组运行提供了一种研究思路。     

用于高温供汽的燃气轮机热电联产储热系统仿真与性能研究

文中设计了用于高温供汽的燃气轮机热电联产两级储热系统,建立了储热系统稳态仿真模型,给出了系统在设计工况和部分负荷工况条件下的性能,同时分析了烟温对系统性能的影响.仿真结果表明:两级储热系统第二定律效率显著小于第一定律效率,调节烟气流量和储释热回路熔盐流量可方便地进行部分负荷调节,系统总熵产随供汽流量(供热负荷)增大显著...     

1000MW超超临界火电机组深度调峰研究及应用

近年来,随着国家重视可再生能源的利用,尤其是风电、水电、光伏的迅速发展,电网负荷结构发生了较大的变化,电网在运行中峰谷负荷差明显增大。火力发电机组肩负着重大的调峰任务也承受着更大的调峰压力。火电企业为了在竞争日益激烈的发电市场中立于不败之地,必须满足电网规定的深度调峰要求,提高机组的调峰能力,满足电网安全调度与正常运行的能力。     

机组深度调峰优化分析

随着国家不断推进能源结构清洁化改革,大力扶持清洁能源的发展,风力发电、太阳能发电等装机迅速增长,但清洁能源具有随机性、间歇性、不稳定性等特点,其比重增加到一定程度后,导致电网调峰比较困难,加之传统燃煤机组产能过剩,这就对现役火电机组提出了更高的灵活性以及深度调峰能力要求,以维持电网稳定运行。因此,应不断深化、优化机组的调峰能力,适应新时代电网的要求。     

660MW火电机组深度调峰控制技术探讨

针对660 MW超超临界煤电机组在深度调峰的控制技术进行探讨,就宽负荷调峰运行方式的优化问题进行深入研究,提出了较好的协调控制系统(CCS)优化方案,并在邵武三期机组进行了35％～100％额定负荷的AGC协调变负荷调试.结果表明,该策略的控制技术方案切实可行.     

熔盐炉及熔盐加热系统

在氧化铝生产过程中,由于我国一水硬铝石型铝土矿存在高铝、高硅、可磨性差和难溶出的特点,管道化溶出方式逐渐成为一种发展趋势,而熔盐炉是管道化溶出系统中最关键的加热设备。结合某氧化铝厂管道化溶出系统熔盐炉及熔盐加热系统,介绍了熔盐的组成及特性,熔盐炉的类型与结构,熔盐加热系统的运行和特点。     

熔盐炉余热回收系统分析研究

熔盐炉经常用于400℃以上的介质换热,熔盐炉出炉烟气温度较高,应用余热回收系统回收能量可取得显著的节能效果。本文针对余热回收系统形式及热力参数,分析各种余热回收系统的优缺点,为熔炉盐炉余热回收系统设计提供理论依据。     

高温熔盐吸热器的传热研究和系统设计

本文对非均匀辐射热流密度太阳能熔盐吸热器传热过程进行了模拟研究,得到了熔盐吸热器内部的温度、传热性能等特征参数。结果表明在轴向和径向上熔盐流体温度和管壁的温度都非常不均匀,同时其综合传热性能要高于按照Sieder-Tate公式的计算值。并对10 MW塔式太阳能热发电的熔盐吸热器进行了设计和分析。     

集成熔盐储热燃煤发电系统的灵活性与能耗特性分析

集成熔盐储热是有望大幅提高燃煤发电机组运行灵活性的有效手段。本文针对集成熔盐储热的燃煤发电系统,建立了变工况模型与火用分析模型,针对以再热蒸汽为热源且加热熔盐后分别返回低压缸入口和凝汽器的两种熔盐储热系统,研究获得了燃煤机组运行灵活性和能耗特性的变化规律。结果表明：采用不同储热系统构型对燃煤机组的灵活性与能耗特性的影响差异明显。集成两种熔盐储热系统,燃煤机组的最低工作负荷从额定负荷的30%分别降低到20.58%与24.43%,系统火用损失则分别增加了48.67 MW与18.7 MW。     

储能参与配电网削峰填谷对网络损耗及电压偏差的影响分析

目的  针对配电网接入储能进行削峰填谷的应用场景开展研究,以明确储能接入对配电网侧网络损耗和电压质量的影响。 方法  分析了高峰时段储能放电时,网损功率随储能注入电流和接入位置的变化趋势,然后分析了低谷时段,储能系统接入并进行充电时,网损功率随储能注入电流和接入位置的变化趋势。对于储能接入配电网进行削峰填谷对配电网电压的影响,分别从高峰时段储能放电和低谷时段储能充电的角度,研究了储能不同注入电流和接入位置对配电网沿线电压分布的影响。最后,考虑配电网总电压偏差指标,研究了配电网接入储能后对总电压偏差指标的影响。 结果  通过仿真计算,分析了储能电流和接入位置取不同固定或连续值时储能参与配电网削峰填谷对网损功率和电压损耗的影响趋势,并与理论分析进行了对比分析。 结论  研究将对各类储能设施在配电网中的协调规划和优化运行提供有益参考,具有较好的工程参考价值。     

氢储能用于核电调峰经济性研究

目的 以光伏、风电为代表的可再生能源装机占比的提高和煤电比例的不断降低使得电网对于优质调节资源的需求不断增加,也给核电调峰带来新的压力。通过系统升级改善核电调峰能力,从而提高核燃料利用效率、系统安全性和经济性是亟待解决的重点问题。 方法 调研了氢能的制备、储运及利用现状,探究了适合用于核电调峰的氢储能技术路线,并以某核电站现有运行情况为例,分析了不同氢能利用技术路线的经济效益。 结果 利用富余核电制氢能够提高核电利用效率,并具有较好的经济效益应用潜力。 结论 随着技术的进步和设备成本的降低,利用富余核电开展氢气制备,不仅能够提高核电机组的利用效率获得更好的经济效益,还有助于氢能产业的发展。作为高能量密度的绿色能源,氢能在节能减排中起到极为重要的作用,将助力碳中和目标的实现。     

高温熔融盐纳米固液相变复合材料研究进展

熔融盐是一种非常有前景的高温液体传热蓄热工质,在太阳能热发电、余热回收及工业热利用方面有显著的优势,但是熔融盐本身存在导热性能不高等问题。本文对纳米复合相变材料固液相变储能过程的若干最新研究进行了回顾,综述了熔融盐纳米固液相变复合材料国内外研究现状及发展趋势,最后对纳米复合相变材料固液相变储能过程的未来发展和重点研究方向进行了展望,认为主要解决纳米复合材料内熔化相变传热双温度模型的建立及求解、NC-PCM的制备工艺、金属纳米粒子的团聚性及NC-PCM蓄热器的热循环实验等方面的问题是未来研究的重点。     

考虑调峰调频双重约束的储能规划方法研究

目的  在新型电力系统的构建进程中,新能源将保持高速发展态势。风、光等新能源大规模并网,其出力的随机性和波动性将给电力系统安全经济运行带来挑战。新型储能由于其具备快速的响应能力和削峰填谷的功效,再加上成本的逐步下降,未来将是电力系统不可或缺的灵活调节资源。 方法  储能容量规划是电力系统全局性问题,通过分析新能源消纳率和调频充裕度,从系统调峰和调频两个方面,以系统总成本最低为目标提出了省级电网储能规模分析方法。 结果  文章以省级电网实际参数为例,采用时序生产模拟软件分析了电源开机方式,对比了不同储能规模对全社会经济性的影响。 结论  结果表明,合适的储能规模可在提高新能源消纳的同时降低全社会成本,该方法的有效性得到了验证,可为实际应用提供指导。     

塔式太阳能电站熔盐换热器设计发展概述

熔盐换热器作为塔式太阳能熔盐储热发电系统中的一个重要设备,随着太阳能储热发电技术的发展,产生了各种不同形式的设计。从熔盐物性特点和太阳能储热发电技术特点的角度出发,对熔盐换热器设计要点进行了阐述。并通过归纳总结新型换热器技术在熔盐换热器上的应用,来展望熔盐换热器技术的发展趋势。