太阳能与燃煤机组混合发电方式的热经济性研究

阐述了分别从锅炉蒸发受热面、高压加热器汽侧和汽轮机低压缸引入太阳热能与燃煤机组进行混合发电的3种集成方案,定义了太阳能热电转换率、单位时间节煤量及太阳能热贡献率等评价指标,并以某300 MW燃煤机组为例,应用变热量等效焓降法计算理论对3种太阳能与燃煤机组混合发电集成方案的热经济性指标进行了计算和比较,确定了混合发电的最优集成方式,并对其经济性进行了初步分析.结果表明：混合发电集成方案2-1（取代2号高压加热器抽汽）的热经济性指标、运行安全性和稳定性均较好,因此选取方案2-1作为混合发电最优集成方案;太阳能的单位发电成本为0.63元/（kW·h）,低于单纯太阳能发电站的0.75～1.85元/（kW·h）.     

太阳能蒸汽与燃煤机组集成系统分析

基于我国当前火力发电状况,提出将太阳能蒸汽作为火电厂辅助蒸汽系统辅助热源的集成发电方案。以某600MW机组为例,提出多种太阳能蒸汽与燃煤机组集成方案,并分别对各方案进行热力计算及热经济性分析。结果表明:选取的集成方案不同,系统的热经济性不同;被取代蒸汽品质及数量越高,集成系统热经济性越好。     

太阳能集热系统与600MW燃煤机组集成及性能分析

为了避免工质两相流带来传热效果的恶化和流体分层现象,提出了抛物面槽式太阳能集热器与600 MW燃煤机组热力系统集成的优化设计。以呼和浩特地区为例,针对600 MW机组最优集成方案的研究结果表明,取代2段抽汽方案为最优,其太阳能热电转换率达35.85%,全年可节约标煤12 494.09 t,减排二氧化碳29 610.99 t,投资回收期为12.5 a。     

太阳能集热器与燃煤机组回热系统耦合的性能研究

提出了利用LS-3型抛物面槽式太阳能集热器对燃煤机组凝结水或给水进行辅助加热的两种集成方案,分别对N300-16.67/537/537,N600-24.2/566/566,N1000-25/600/600等3种不同型号的机组进行经济性能评价。研究结果表明:与大容量机组相比,小容量燃煤机组的投资节煤比较大,节煤量较大,投资成本较小;集成系统热经济性随太阳能集热系统辅助加热的凝结水(给水)流量比率的增大而提高,投资节煤比则相反;用太阳能集热器加热给水泵出口到省煤器入口的水,对改善机组热经济性和降低投资成本有利;在太阳能辐射强度1 000 W/m2的情况下,N300-16.67/537/537型机组的流量比率为5%时,节煤率为3.29 g/kWh。     

太阳能与燃煤机组混合发电系统集成方式的研究

阐述了太阳能与燃煤机组混合发电系统的3种集成方式:太阳能集热场与锅炉并联,太阳能集热场与加热器并联及太阳能集热场与锅炉、加热器二者并联.采用传统的绝对电效率、标准煤耗以及太阳能热发电效率作为经济性指标,并利用热平衡方法对混合系统的热经济性指标进行了计算.以200 MW机组热力系统为例,对3种集成方式下机组的热经济性指标进行了比较,对不同辐射强度下机组热经济性指标的变化规律进行了分析,并确定混合发电的最优集成方式.结果表明:太阳能与燃煤机组混合发电时,太阳能热发电效率高于单纯的太阳能热发电,且燃煤机组煤耗率降低;在3种集成方式中,太阳能集热场与锅炉并联时,太阳能热效率最高、节煤量最多.     

太阳能辅助燃煤热发电系统的探讨

由于太阳能供给的间歇性,单独投资建造的太阳能热发电系统经常会出现设备成本高、利用率低、收益低等问题。因此,利用太阳能热发电系统与常规燃煤发电系统都有汽轮机部分这一特点,将槽式抛物太阳能集热器集成到常规燃煤发电系统中,寻求改造现有燃煤发电系统的新途径。以某300 MW机组为例,利用弗留格尔公式进行变工况计算,然后进行热经济性分析,为太阳能辅助燃煤热发电混合系统的建立提供理论参考。     

太阳能辅助燃煤碳捕集发电机组的变工况热力性能研究

通过对比3种燃煤碳捕集发电方案,确立了一新型太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统,利用热力学和(火用)分析模型对集成系统的热力性能和(火用)性能进行评估,基于外部燃料(火用)贡献度模型,分析了变工况对系统产品和再沸器产品贡献度的影响。结果表明：提高机组负荷和工质的初参数有利于改善集成系统的热经济性和(火用)效率;随着主蒸汽压力的降低,锅炉燃煤(火用)和二次再热燃煤(火用)对系统产品的贡献度逐渐升高,而一次再热燃煤(火用)对系统产品的贡献度逐渐降低;随着主蒸汽温度的升高,锅炉燃煤(火用)对系统产品的贡献度逐渐升高,而一、二次再热燃煤(火用)对系统产品贡献度逐渐降低;提高负荷有利于提高一、二次再热燃煤(火用)对系统产品的贡献度和碳捕集与封存压缩余热(火用)对再沸器产品的贡献度。     

光煤互补发电系统的锅炉变工况性能研究

通过对光煤互补发电机组的集热子系统、汽轮机子系统和锅炉子系统进行建模,研究在多种典型集成方式下,太阳能热输入对锅炉变工况特性及机组热经济性的影响.结果表明,当太阳能热集成于锅炉再热器之前,太阳能热输入将导致锅炉再热温度下降,影响锅炉安全性与机组热经济性;而若将太阳能热集成于锅炉再热器之后,太阳能热输入不影响主蒸汽和再热...     

百万超超临界燃煤机组节能诊断与降耗研究

某百万超超临界燃煤机组已投产11a,设备性能逐渐下降,本文通过对生产实时数据、性能试验数据、现场设备和系统运行状况等进行研究分析,准确掌握机组当前能耗水平,科学识别和分析节能潜力,从运行优化、设备提效和技术改造等三个方面提出节能降耗技术途径与实施方案。     

风热机组与太阳能热发电耦合系统的性能分析

根据能量梯级利用原则,提出了一种风热机组与太阳能热发电的耦合系统,利用Simulink软件搭建了该耦合系统仿真平台,并根据系统模型对该耦合系统进行了热力学分析。研究结果表明:当风速为6 m/s、太阳辐射强度为800 W/m²时,风热机组与太阳能热发电耦合系统中风热机组的制热性能系数COP达到了6.233,比单一的风热机组的COP提高了125.83%;耦合系统中太阳能热发电系统的?效率达到了42.04%,比单一的太阳能热发电系统的?效率提高了12.10%。风热机组与太阳能热发电耦合系统可以有效提升能源的利用效率,是一种新的风能与太阳能热发电互补利用技术。     

太阳能与燃煤机组集成发电系统的研究现状

介绍了太阳能与燃煤机组集成发电系统的发展背景、国内外发展状况以及集成方式,对太阳能与回热系统集成等三种集成方式进行了比较,分析了几种提高集成发电系统经济性的优化方式,指出了发展中存在的一些问题及发展前景。     

不同容量和地区下光煤混合发电变工况性能研究

在构建系统集成模型的基础上,阐述光煤混合发电系统变工况性能计算方法。以3个地区和4种容量燃煤机组为例,研究集成模型、取代份额、辐射强度、地区和容量对光煤混合发电系统性能的影响规律。结果表明:机组容量和地区一定的情况下,全部取代1级抽汽且辐射强度最大时的系统节能效果最优;同机组不同地区开展混合发电时,太阳能资源丰富地的集热场面积最小,集热场换热效率和太阳能热电转换效率最大,年累计节能减排量大,静态投资回收期最短;同地区不同容量机组开展混合发电时,大容量机组年平均太阳能热电转换效率和年累计节能减排量最大,静态投资回收期最短。     

太阳能与燃煤联合发电技术及其应用前景

介绍了太阳能与燃煤联合发电技术原理及工程应用,综合分析了联合发电系统不同集成方案的热经济性,给出了太阳能与燃煤联合发电技术的应用前景,提出了我国发展太阳能与燃煤联合发电技术的建议。通过对太阳能与燃煤联合发电系统的性能分析及工程实例表明,太阳能场与燃煤机组回热系统相结合的方式,运行稳定,经济性较好,特别是太阳能场取代1段抽汽的集成方案较为理想,具有很好的发展前景。     

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。     

带储热装置的太阳能辅助燃煤发电系统研究

为克服太阳能间歇性对太阳能辅助燃煤发电系统的影响,针对某350 MW燃煤发电机组,提出带储热装置的槽式太阳能辅助燃煤发电系统.在该系统中,并列设置蓄热装置,白天经太阳集热器加热的导热油一部分进入油水换热器,用于加热火电机组的给水,另一部分进入蓄热装置储存热量供夜间加热给水时使用.以某地春分日的太阳能日辐照度数据为例,进...     

集成ORC的太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统全生命周期分析

基于SimaPro软件,采用ReCiPe Midpoint (H) V1.13方法对传统燃煤机组(方案一)和集成有机朗肯循环(ORC)与太阳能的燃煤碳捕集发电系统(方案二)进行生命周期评价,分析了碳捕集系统再生能耗及碳捕集率对环境影响的敏感性。结果表明：在功能单元所有选定类别的影响得分中,气候变化潜势(CCP)得分最高,臭氧损耗潜势(ODP)得分最低;除CCP外,对于其他影响类别得分,方案二>方案一;对于人体毒性潜势(HTP)得分,煤炭开采和运输阶段贡献最大,而其他影响类别中系统运行阶段的贡献最突出;随着碳捕集率增大,单位电量CCP得分减小,其他环境指标得分增大;随着再生能耗增加,集成系统所有环境影响类别得分均增大。     

槽式太阳能辅助燃煤发电系统热性能研究

针对槽式太阳能集热系统,建立了集热场得热及热损失等数学模型,并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150(ET-150)组成的集热系统为例,进行了以集热场热效率最优为目标的优化;在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统(即互补发电系统)为研究对象,采用一定的评价准则和集成方式,对直射辐射强度(DNI)设计值的选取进行分析研究.结果表明:不同回路数、不同纬度分布的集热场存在不同的最优列间距,且存在最佳取值范围的直射辐射强度设计值,使系统年性能最优.     

600 MW太阳能协同燃煤发电机组的变工况性能分析

利用Aspen Plus建立了600 MW超临界汽轮机系统的模型,在此基础上构建了利用太阳能集热场生产蒸汽取代某一段高压加热器抽汽的协同燃煤发电模型,并模拟了4种不同负荷工况下机组的协同发电运行情况,分析了3种太阳能协同方案在变工况下的能耗情况及汽轮机通流量等参数的变化规律.结果表明:所构建的太阳能协同发电方案可在保证汽轮机蒸汽质量流量变化较小的情况下,显著降低600 MW燃煤机组的发电煤耗率,3种协同发电方案均适合对在运火电机组进行改造,是实现火电机组节能减排和太阳能稳定发电的有效途径之一.     

燃煤机组调峰运行的碳经济性分析

针对双碳背景下新能源占比逐渐提高的新型电力系统中燃煤机组调峰运行的碳经济性评估问题,建立了燃煤机组调峰碳经济分析模型,定义了单位发电碳排放率、消纳单位新能源发电碳排放增长率等碳经济性评价指标,研究了不同典型燃煤机组在电力系统中消纳新能源发电的碳经济性。结果表明：燃煤机组深度调峰至30%时,单位发电燃煤和碳排放成本之和增长约12%,但考虑消纳新能源发电带来的减碳效益,电力系统单位发电碳排放成本下降超过75%;在电力系统中新能源发电比例从0.1提升至0.8时,大容量高参数机组消纳单位新能源发电额外碳排放成本增长幅度相比中小容量机组低约30个百分点。     

双抽供热机组的变工况分析

本文使用循环函数对苏联ＢПＴ－５０－２机组进行变工况分析，并探讨了变工况运行后经济性的变化情况，区别于传统 的热平衡分析，这里提出了一个新的特性－热量多耗系数，借助于它的变化，可以直接获得热电联产节煤量分析结果。