吸收式热泵对热电联产机组调峰能力影响分析

吸收式热泵能有效改善热电联产机组的电热耦合现象,提高机组运行灵活性。根据吸收式热泵运行原理,建立了通用热电联产机组加装吸收式热泵前后的运行安全区模型。以某典型330 MW机组为例,绘制其运行安全区,分析了热泵制热系数对机组供热能力和运行安全区的影响,定量计算了机组调峰能力随供热抽汽流量及热泵制热系数的变化关系。分析和计算结果表明,机组的运行安全区及调峰能力经热泵改造后有明显增加,且随着热泵制热系数的提高而增大,这一特点在供热抽汽流量大时尤为明显。     

吸收式热泵在供热机组中的应用分析

为了评估吸收式热泵在供热机组中的作用,建立了吸收式热泵在供热机组上应用的节能计算模型,并以某300 MW供热机组为例,对机组的系统能效进行了计算与分析。结果表明,供热机组在安装了吸收式热泵以后,供热量相同的情况下可大幅度减少抽汽量,在一般情况下,供热机组安装吸收式热泵后,所带来的收益为汽轮机所增加的发电量,而非简单的回收热量。     

“双碳”目标下供热机组深度调峰与深度节能技术发展路径

为实现既定的“双碳”战略目标,我国能源转型进程加快,大规模新能源并网将迫使以燃煤发电为主体的基础电源全面参与深度调峰。“三北”地区是我国风电、光伏的主要发展阵地,供热机组“以热定电”的运行方式极大限制了其调峰能力,弃风弃光问题长期得不到根本解决。对此,基于供热机组深度调峰的重大需求,系统总结了储热型与非储热型热电解耦技术的发展情况;分析了储热型与非储热型热电解耦技术工程应用的优缺点;进而展望供热机组深度调峰与深度节能技术发展趋势,并介绍了耦合多种热电解耦技术与管网侧和用户侧的蓄能协同技术,以助力“双碳”目标国家战略顺利实施。     

吸收式热泵技术在空冷供热机组中的应用

吸收式热泵技术是在高温热源的驱动下提取低温热源的热能,输入到供热热源中的一种技术。某供热电厂2×300 MW空冷凝汽式机组供热能力达到极限。因此考虑在不增加电厂供热抽汽量及不改动热网首站的前提下,采用吸收式热泵及凝结换热技术,回收2×300 MW机组的汽轮机乏汽余热,以增大供热面积。按照机组实际运行参数,每台机组选择2台XR2.0-15-7000型吸收式热泵,并在热泵前并联前置换热器以提高吸收式热泵的能效比。通过热平衡计算,采用吸收式热泵技术后,预计每年可回收乏汽余热约2700 TJ。实际运行中,热网总供水温度提高6～8℃,机组供热抽汽量减少80 t/h,新增供热面积1.020 km2,余热回收系统运行稳定,节能效果明显,对安全稳定供热起到良好的保障作用。     

600 MW湿冷机组利用热泵回收余热供热措施优化

华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司600 MW湿冷机组采用溴化锂吸收式热泵回收余热技术供热。在运行过程中,机组负荷波动大,相关参数变化也大,尤其是余热水温度不易控制,另外供热季供热量不均匀,在供热初末期热泵无法满负荷运行,造成热泵节能效果下降。通过采取降低余热水温度、合理配置上塔水量与热泵余热水量、适当增减水塔挡风板数量等措施,大幅提升了热泵节能效果。建议对湿冷机组进行热泵供热改造时,要充分考虑循环水系统和热网抽汽系统的灵活调配,优化控制结构,实现系统最优节能配置方式,充分发挥热泵节能效果。     

东北供热机组对新能源消纳的影响分析及热电解耦措施EI北大核心CSCD

"三北"地区冬季供热期新能源消纳矛盾突出,供热机组装机容量大、冬季受供热约束调峰能力差是造成弃风弃光的主要原因。基于东北地区的调研数据,第一次量化分析了供热机组装机发展和调峰运行对新能源消纳空间的影响,提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施,在对不同热电解耦措施的风电消纳能力和煤耗水平分析对比的基础上,提出了目前可行性和推广性较高的热电解耦措施建议。措施的实施对释放系统灵活性、提高新能源消纳能力具有积极的意义。     

吸收式热泵冷端余热供热技术简述

正火电厂燃料燃烧发热量中只有40%左右转变为电能,凝汽式机组约50%以上的热能通过汽轮机排汽散失到环境中。对于湿冷机组,汽轮机排汽中的热量被循环水带走,这部分热量巨大,但能量品质较低,很难被直接利用     

高效灵活350MW供热机型方案探讨

国内目前的采暖供热机组,主要以抽凝机、背压机以及改造为高背压供热的机型为主。传统抽凝机组的热电负荷解耦范围有限、调峰能力差,采暖季运行时占据了较大的发电份额,不利于风电等可再生能源的消纳。采暖背压机热电比较高,能很好满足供热的需求,但"以热定电"的运行模式导致了采暖供热背压机只能在冬季运行,投资回报率较低。开发供热能力突出、热电解耦范围大、调峰运行灵活性好的热电联合机组,在优化电力构成、节能减排方面具有重大意义。本文主要分析比较了各种采暖供热方案的优缺点,提出了几种高效、运行灵活的350MW采暖供热机型的设计方案,以供同类机组设计参考。     

热电联产机组协同改造及其调峰与供热能力分析

通过对某电厂2台135 MW机组和2台330 MW机组进行高背压与低压缸切缸两种方式的协同改造,在多种供热模式下协同运行,由改造后的性能试验得到4台机组供热期的性能指标,分析得出供热期全厂机组的调峰能力为504.39 MW,比改造前提高了9.39 MW,而且最低电负荷降低了39.27 MW。供热能力增加的同时,调峰能力和低负荷的调度灵活性明显提升。针对电厂4台机组分别带东、西两个供热管网的情况,基于机组的运行特性和能耗指标,优化多种供热模式下的协同运行方式和电、热负荷分配。在全厂热负荷和机组总进汽量不变的条件下,4台机组带电负荷能力增加了25～40 MW。     

供热机组深度调峰中供热方式的优化改造

对供热机组深度调峰的供热方式进行了优化改造,并对不同抽汽点供热的经济性进行了分析。结果表明:在低负荷下,分别用主蒸汽、冷段再热蒸汽和热段再热蒸汽供热这3种改造方案均可满足供热蒸汽参数要求;在40%THA负荷下,冷段再热蒸汽供热的经济性最好;在30%THA负荷下,主蒸汽供热和冷段再热蒸汽供热的经济性在不同供热质量流量下有所差异;若负荷进一步降低,主蒸汽供热优势更为明显。     

耦合热泵的热电联产机组机理模型研究

为了研究热电联产机组在耦合热泵后的特性,为其控制系统的设计提供依据,分析并建立了机组制粉系统、汽水系统、汽轮机系统及供热系统的机理模型。结合某2×350 MW热电厂多种工况的历史数据,辨识了该模型的静态参数、动态参数、待定函数,建立了以燃料量、给水流量、高压调节阀开度、低压蝶阀开度、热网加热器进汽调节阀开度、热泵蒸汽调节阀综合开度为输入,发电功率、主蒸汽压力、中间点温度、中压缸抽汽压力为输出的机组数学模型,并进行开环阶跃扰动试验和闭环运行数据验证。结果表明,在大范围变负荷的工况下,所建立的机组机理模型与实际机组输出的相对误差在0.37%~1.54%之间,说明该模型具有良好的精确性和复现性,可为后期控制系统设计提供理论依据。     

Stochastic PSO-based heat and power dispatch under environmental constraints incorporating CHP and wind power units

In this paper an extended stochastic multi-objective model for economic dispatch (ED) is proposed, that incorporates in the optimization process heat and power from CHP units and expected wind power. Stochastic restrictions for the CO₂, SO₂ and NO_x emissions are used as inequality constraints. The ED problem is solved using a multi-objective particle swarm optimization technique. The available wind power is estimated from a transformation of the wind speed considered as a random variable to wind power. Simulations are performed on the modified IEEE 30 bus network with 2 cogeneration units and actual wind data. Results concerning minimum cost and emissions reduction options are finally drawn.     

GW级机组凝结水泵变频运行性能分析

为解决凝结水泵通过凝汽器调节门开度来控制凝汽器水位而造成的节流损失问题,上海外高桥第二发电厂将凝结水泵改造为"一用一备"控制方式的变频运行。介绍了凝结水泵改造为变频调速后的运行方式,分析了变频运行中对凝汽器水位的自动控制、2台凝结水泵的连锁保护等问题的控制逻辑策略,并通过对凝结水泵变频运行前后的系统性能比较计算证明了GW级机组凝结水泵采用变频运行对降低能耗,延长设备使用寿命,减小维护量,改善机组运行经济性起到了良好的效果。     

溴化锂吸收式热泵回收循环水余热的模拟研究

循环水的余热造成环境热污染,同时也损失了大量的热能。对此,利用吸收式热泵对其进行回收利用。以某200 MW抽凝机组及其供热系统为例,采用Aspen Plus软件建立单、双效溴化锂吸收式热泵模型,并进行变工况模拟对比分析。研究结果表明：当热泵出口热网水温度升高或热泵驱动汽源汽量增加时,单、双效循环热泵热力系数均降低;在相同热泵出口热网水温度下,双效循环比单效循环节省蒸汽率约30％;当采用多效循环且热泵出口热网水温度高于90℃时,可采用热泵先将热网回水加热到90℃左右,然后采用尖峰加热器加热热网水到需要的温度,以保证系统稳定运行。     

城市换热站热泵补热系统优化运行研究

为推动清洁能源供暖,提高北方城市供暖的质量和效率,提出了一种城市换热站热泵补热系统的优化运行策略。首先,对城市换热站热泵补热系统设备进行建模;然后,构建热泵补热系统与电网的互动场景,包括响应峰谷平电价和参与调峰辅助服务市场;接着,建立系统运行成本最低、热网稳定性最优的双目标优化模型,并将其转为单目标优化问题,采用粒子群优化算法进行求解;最后,通过算例进行4种供热方案的对比分析,验证所提模型的经济性和低碳性,为城市供暖的低碳化转型提供了新思路。     

溴化锂吸收式热泵机组在电厂余热回收中的应用

针对传统的热电厂供热系统热能利用率低的问题,在供热系统中首次采用溴化锂吸收式热泵机组的热电联产技术,结果表明：热泵技术在热电厂中的应用,提高了机组热效率,节约了燃煤量,使电厂能源综合利用水平得以提升;减少了CO2和SO2排放,改善了环境,提高了电厂环保水平。     

户式蓄能型热泵冷热水机组的研究

给出了一种采用相变材料(PCM)实现蓄冷和蓄热双重功能的户式蓄能型热泵冷热水机组,用以解决夏季电力移峰填谷和空气源热泵冬季昼夜供热不平衡的问题。介绍了机组的原理和设计方法,以及具有多种功能的三套管蓄能换热装置结构。针对上海的一具体建筑,设计了满足其空调要求的机组,并采用焓法模型,对机组的各种蓄能释能过程进行了模拟研究,分析了蓄能释能的特点。     

余冷回收热泵热水机组技术经济分析

热泵技术是一种提高能效的实用技术,有着广阔的应用前景。介绍了余冷回收热泵热水机组的系统构成、工作原理以及3种模式的运行特性,并对其节能效果与其他热源设备进行对比和分析。结果表明,该机组具有明显的节能效果,并且由于其具有蓄能特性,可以在一定程度上缓解夏季电力供应的压力,有效转移高峰负荷。     

南水北调东线工程梯级泵站机组变工况方式选择

分析比较大型水泵机组变工况方式,针对南水北调东线工程梯级泵站的特点,将其分为源头泵站、中间泵站、进湖泵站和出湖泵站,根据各泵站经济运行和安全运行的要求,合理选择机组变工况方式。源头泵站宜采用变速-变角方式;进湖泵站、出湖泵站宜采用变频变速或变角方式;中间泵站宜采用机械式运行全调节变角方式。成果对大型梯级泵站形式和机组设备结构功能的合理设计选型有重大意义。