浅析热电厂溴化锂制冷系统的应用及发展前景

当今社会,合理利用资源、节能环保已成为世界能源使用的主题,溴化锂制冷技术不仅能够回收热电厂发电过程产生的大量废热、余热,而且能够提高整个工况系统的能源利用效率.本文从分析热电厂工况制冷环节的现状及发展趋势入手,结合实际,阐述热电厂溴化锂废热制冷系统的应用及发展前景.     

综合能源系统热能梯级优化及效率分析

为了提高系统的能源利用效率,提出了一种考虑 效率及热能梯级利用的综合能源系统优化运行模型。首先,依照品质特性对热能进行分级,分析其梯级利用的可行性;其次,按照用热客户需求和供热实际对热能进行分级和梯级利用;最后,通过实际算例进行验证和 效率分析。仿真结果表明,所提方案可以提高能源的利用水平,降低成本费用,为运行管理、能源利用提供指导。     

浴池废水余热回收利用及节能分析

针对洗浴废水余热利用率低的现状,就如何提高废水余热利用率,提出了洗浴废水余热回收利用改造方案。分析了废热回收的利用效率及经济性,以及浴池余热回收和利用中需要解决的技术问题,给出了相应的解决方案．采用该方案可减少燃气燃料40％,节省运行费用30％．     

考虑低碳与稳定的冷热电综合能源系统模型与控制策略研究

随着能源危机和环境污染的加重,为了提高能源利用效率、降低能源使用中的碳排放,多种能源形式与能量耦合的区域综合能源系统成为了重要的方向。冷热电连供系统(CCHP)是区域综合能源中重要组成部分,和综合能源中的新能源发电相互协调配合,实现能源的高效利用。以社会环境为目标建立的管控目标函数,在满足区域中能量的需求的情况下,保证区域综合能源系统安全稳定运行下建立控制模型。考虑到区域综合能源系统中的碳配额、基本电价以及可再生能源的波动设计了多时间尺度综合能源管控方案,并利用混沌-模拟退火改进粒子群算法(CSA-BPSO)进行多目标求解,得到保持系统稳定和低碳的控制策略。最后利用实际的综合能源系统不同实时工况下的数据进行了验证,结果证明了模型和控制策略的有效性。     

综合能源系统风险识别与分析

综合能源系统作为能源互联网的重要实现形式,一方面通过多能互补与市场机制提升了能源的利用效率,但另一方面也引入了更多的风险因素.为了保障综合能源系统的安全性,建立针对综合能源系统风险评价体系的重要性日益凸显.在此背景下,通过对综合能源系统中的风险因素进行识别、探究,将综合能源系统的风险分为规划、调度以及运行风险3类,建立综合能源系统风险评价体系;并对每一类型的风险提出相应的预防措施或相应对策,提高综合能源系统对各类风险的抵抗能力.结合实际算例,评估各类风险带来的危害程度,并验证解决措施的有效性,在风险评估的基础上对风险进一步管控,有利于提高综合能源系统风险管控水平.     

计及风电和燃料电池的综合能源系统阻尼特性分析

综合能源系统可协调多种能源,有效提升新能源利用效率,已成为促进能源可持续发展的重要手段,研究多能源接入电力系统影响已成为综合能源系统发展的重要内容。针对计及风电和燃料电池联合并网运行的电力综合能源系统阻尼特性展开研究。首先,构建风电机组和燃料电池的数学模型,导出两者并网后系统小干扰稳定分析模型;之后,采用特征根分析和时域仿真分析法,针对算例系统研究不同运行工况/因素下计及风电和燃料电池的互联系统阻尼特性,包括其不同容量配比、不同接入方式以及联络线传输功率变化等。研究结果可为评估综合能源系统消纳新能源发电的能力及稳定运行提供技术参考。     

基于先进绝热压缩空气储能的区域综合能源系统优化策略

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)装置作为目前最具潜力的储能装置,能更好地促进区域综合能源系统对新能源的消纳、传统能源的高效利用并降低环境污染.本文建立了一种含先进绝热压缩空气储能装置的区域综合能源系统供能优化模型,分析了先进绝热压缩空气储能装置的储能特性以及区域综合能源系统的电功率平衡、热功率平衡和各类供能装置的运行约束.利用GAMS优化软件求解传统区域综合能源系统模型和本文所建立模型在日周期内的运行成本,从环保性和经济性两个方面进行比较,结果表明本文所建立的模型在降低成本、促进新能源消纳和节能减排方面是有效且可行的.     

考虑综合需求响应的电-气-热综合能源系统低碳经济调度

综合能源系统优化调度对提高能源利用效率与低碳运行起到关键作用。然而，由于综合能源系统存在多种能源耦合及源荷侧不确定性，传统调度方法难以准确适应系统源荷动态变化。针对该问题，采用基于深度强化学习的方法，主要通过数据驱动的方式解决了综合能源能源系统调度中的不确定性问题，同时可以准确适应系统源荷动态变化，实现快速求解。充分挖崛负荷侧灵活性，首先建立考虑综合需求响应的综合能源系统低碳经济调度模型。将含有多重不确定性的综合能源系统经济调度问题描述为马尔科夫决策过程(markov decision process, MDP),采用异步优势演员-评判家(asynchronous advantage actor-critic, A3C)方法进行求解。最后，实例仿真结果表明，相比于DQN和DDPG方法，综合能源系统的日平均运行成本分别降低了8.7%和5.2%。     

“煤改电”用户综合能源利用系统优化配置方法

针对“煤改电”用户亟需通过综合配置产能、储能与用能设备降低用能成本、减轻环保压力的问题,提出了综合考虑设备投资与运行费用经济性的户用综合能源利用系统优化配置双层规划模型.通过双层迭代优化求解得到户用综合能源利用系统优化配置方案.实际“煤改电”住宅用户算例表明,所提出的方法能够给出户用综合能源利用系统设备安装类型与容量的优化配置方案,使得“煤改电”用户投资运行成本最低.     

热电厂烟气余热回收用于集中供热的系统形式及参数分析

目前我国燃煤热电厂在能源供应中的比例占到了40％以上,却很少回收大量烟气余热,尤其以供热为目标的余热回收项目更加少见,造成了严重的环境污染和能源浪费.文中对基于直接接触式换热和吸收式热泵技术的烟气余热梯级回收利用系统建立相应的数学模型,提出一种烟气余热回收用于集中供热的方案,探究影响该系统初投资的主要参数,分析了热网回...     

利用凝汽器循环水废热的热泵站用能分析

为了研究热泵回收电站凝汽器冷却水废热的用能情况,采用能流图分析了不同驱动能源的热泵站回收循环水废热的一次能源利用系数．结果表明：电动热泵供能系统总效率虽然仅比汽轮机热泵站总效率低2％,与燃气轮机热泵站持平,但电动热泵站牺牲了45．79％的发电量,若发电效率或热泵机组制热性能系数降低,可能出现本电站发电不够用的情形．而汽...     

超大型船舶废气利用的途径和措施

超大型船舶主机功率庞大,废气排放热量可观。借助废气余热利用系统,可将部分排气热量转换为电能,达到节能的目的。船舶安装废气余热利用装置可提高燃油利用率。对于不同的船舶,须从工作可靠性与经济性综合考虑,选取适合的废气余热利用系统。通过系统静态特性的模拟分析,可合理预测和校验系统的实际工作情况,为船舶废气余热利用系统的设计提供正确的方法和必要的参考。由系统的热平衡计算,可求出系统的热力学参数,由系统部件的热力设计可得到系统各部件的结构、损失与效率。对船舶废气余热利用系统进行优化分析,可为系统部件提供最优工作参数,使系统达到最佳工作状态。     

Optimization and Evaluation of a Vehicular Exhaust Heat Recovery System

Exhaust waste heat recovery system based on organic Rankine cycle (ORC) has been considered as an effective method to achieve energy conservation and emissions reduction of engine. The performance of adiesel engine with an on-board ORC exhaust heat recovery system was evaluated through simulations in this study. The combined system was optimized through controlling the exhaust gas mass flow rate entering the ORC system. The models of the engine with ORC system were developed in GT-suite and Simulink environment. The validation results showed high accuracy of the models. The performance of the system recovering heat from different exhaust gas mass flow rates was evaluated. The comparative analysis of the performance between the optimized and un-optimized system was also presented. The results indicated that the exhaust gas mass flow rate had significant effects on the system performance. Integration with the on-board ORC system could effectively improve the engine power performance.The power output of the engine-ORC combined system with optimization had further improvement, and the maximum improvement could reach up to 1 16.kW.     

Overall optimization of Rankine cycle system for waste heat recovery of heavy-duty vehicle diesel engines considering the cooling power consumption

The Rankine cycle system for waste heat recovery of heavy-duty vehicle diesel engines has been regarded as a promising technique to reduce fuel consumption. Its heat dissipation in the condensation process, however, should be taken away in time, which is an energy-consuming process. A fan-assisted auxiliary water-cooling system is employed in this paper. Results at 1300 r/min and 50% load indicate that the cooling pump and cooling fan together consume 7.66% of the recovered power. What’s worse for the heavy load, cooling accessories may deplete of all the recovered power of the Rankine cycle system. Afterwards, effects of the condensing pressure and water feeding temperature are investigated, based on which a cooling power consumption model is established. Finally, an overall efficiency optimization is conducted to balance the electric power generation and cooling power consumption, taking condensing pressure, pressure ratio and exhaust bypass valve as major variables. The research suggests that the priority is to increase condensing pressure and open exhaust bypass valve appropriately at high speed and heavy load to reduce the cooling power consumption, while at low speed and light load, a lower condensing pressure is favored and the exhaust bypass valve should be closed making the waste heat recovered as much as possible. Within the sub-critical region, a larger pressure ratio yields higher overall efficiency improvement at medium-low speed and load. But the effects taper off at high speed and heavy load. For a given vehicular heavy-duty diesel engine, the overall efficiency can be improved by 3.37% at 1300 r/min and 25% load using a Rankine cycle system to recover exhaust energy. The improvement becomes smaller as engine speed and load become higher.     

柴油机尾气余热回收系统的能分析和火用分析

采用R245fa作为循环工质,利用有机朗肯循环回收柴油机尾气余热,从而提高柴油机的燃油经济性。对不同蒸发压力下的朗肯循环热效率和发动机不同工况下余热回收系统的火用效率以及系统各组件的火用损失率进行了计算和分析。研究结果表明,蒸发压力越高则朗肯循环效率越高,工质和尾气之间传热的不可逆损失和蒸发器出口较高的尾气温度使得蒸发器的火用损失率最大,采用余热回收系统回收发动机尾气余热,系统输出净功最高可达18.7 kW。     

中国分布式冷热电联产发展现状及其并网问题

高效环保的分布式能源系统的发展是改善能源结构、提高能源利用率的根本途径，其中燃气轮机冷热电三联供系统是目前最为成熟的应用形式之一．恩耐特等专业公司致力分布式能源系统的推广，在北京、上海、广州等地都相继开发了一批项目．总结了项目实施过程中分布式能源系统在经济、政策等方面遇到的问题，分析了其在并网时遇到的电能质量、继电保护等问题，并指出并网时亟需解决的规划、监控等技术问题，将有利于促进分布式能源系统大规模的发展．     

一种发电和CO2捕集相结合的LNG 冷能利用系统

温室效应的加剧使人们的碳捕集意识逐渐提高。针对碳捕集问题,将CO₂超临界朗肯循环和有机朗肯循环相结合,对原有燃气轮机废气发电系统进行改进,提出了一种废气发电与CO₂捕集相结合的LNG冷能梯级利用系统。利用Aspen Plus软件对系统进行热力学模拟计算,详细分析了蒸发压力和蒸发温度对系统热力学性能的影响。结果表明,提高CO₂超临界朗肯循环的蒸发压力和蒸发温度,对系统的净输出功和热效率有积极影响;有机朗肯循环的蒸发温度达到250 ℃后,其余热回收率达到最大值且不再随蒸发压力发生变化;系统净输出功可达251.6 kW,余热回收率为92.00%,㶲效率为57.00%;CO₂液化量达到883.6 kg/h时,可减少CO₂排放量763万t/a。研究成果对保护环境具有重大意义。     

用于生态工业园的冷热电联产系统

基于能的梯级利用原理,提出了一种用于生态工业园的冷热电联产系统。园区产生的生活垃圾通过厌氧消化产生沼气来发电,柴油机排放的烟气用于吸收式制冷和生活用热水,缸套水废热用于除湿。研究表明,新系统具有更优良的热力性能,化石能源的相对节能率达到34%,比原系统高14个百分点。沼气发电节省了1.5%的重油,低品位废热除湿提供了42%的冷负荷,节省了原系统中空调的电耗。能的梯级利用原理在液体除湿中的应用以及化石能源与可再生能源综合互补能够使生态工业园获得优良的节能效果。     

船舶主机废热利用感应电机的最优控制

为了深入研究船舶节能减排技术,提出了感应电机在船舶主机废热利用系统中的最优控制策略．分析了涡轮增压器与感应电机组成的废热利用节能系统的动态特性,利用系统的动态模型设计了LQG最优控制器,实现了感应电机的能量回馈控制．数学仿真与半实物模拟试验的结果表明,利用可逆感应电机可改善涡轮增压器的动态性能,该控制方案有效协调转子转...     

存在热漏的内燃机与斯特林联合循环的有限时间的热力学研究

在分布式电站系统的应用研究中,根据总能系统和能量梯级利用的原则,基于有限时间热力学理论,建立了考虑热阻和热漏的内可逆内燃机循环与斯特林循环联合动力装置的热力学模型,导出了以压缩比、温度比等循环参数表示的联合循环功率和效率表达式。同时由数值计算分析了热漏等循环参数对循环性能的影响,以及循环功率与效率间的关系。所得结果对联合循环动力装置性能研究具有很重要的实际指导意义,同时对联合循环有限时间热力学理论做了进一步的扩充。