储能过程设计参数对压缩空气储能系统性能影响研究

本文针对蓄热式压缩空气储能系统建立数学模型,利用MATLAB调用REFPROP软件获取不同状态下空气物性参数,进行总体计算程序开发,在储能系统输出功率为100 MW、膨胀机进口前压力及膨胀级数被固定的前提下,分析了压缩机不同总压比和级数对系统性能的影响。结果表明:对于固定压缩机级数,随着总压比的增加,储能系统效率降低,系统热能利用率降低,节流损失增加,系统热力学性能下降,而储释能工质质量流量降低,储气密度增加,体积减小;对于固定压缩机总压比,随着级数增加,储能系统效率降低,系统热能利用率降低,节流损失基本保持不变。     

多级回热式跨临界压缩二氧化碳储能系统热力性能分析

为解决压缩空气储能系统储能密度和效率低的问题,建立了基于地下储气室的多级回热式跨临界压缩二氧化碳储能系统(Compress Carbon Dioxide Energy storage,TC-CCES)热力学模型及■分析模型,采用二氧化碳代替空气作为存储介质,对系统进行热力学性能分析和敏感性分析。结果表明:TC-CCES的储能密度达到57.29 kW·h/m~3,是先进绝热压缩空气储能系统(Advanced adiabatic CAES,AA-CAES)的2～25倍,储能效率和■效率分别为58.41%和67.89%,均高于AA-CAES;在TC-CCES中,储能过程的压缩机级间冷却器、释能过程的膨胀再热器以及回热系统中热泵■损失较大,通过提高系统储能压力、释能压力以及降低系统低压储气室入口压力,可以提高系统的储能效率和■效率。     

低品位热能超临界有机朗肯循环发电特性分析

利用超临界有机朗肯循环(ORC)发电系统回收温度低于150℃的低品位热能,对超临界工况的3个关键问题:工质选择、加热过程和系统性能进行了分析.结果表明:对于适合超临界ORC发电系统的工质,临界温度相对较高的工质的系统循环热效率较高,膨胀机入口压力和冷凝压力较低,临界温度相对较低的工质的循环热效率较低,但能量利用率较高,膨胀机入口压力和冷凝压力较高;超临界加热器中较高的换热压力和较低的膨胀机入口温度能使热源与工质有更好的热匹配;在热源进口温度和最小换热温差的限制下,存在最佳膨胀机入口温度和膨胀机入口压力,使得系统循环热效率最高.     

定压工况下蓄热式压缩空气储能系统中射气抽气器最佳工作参数分析

在压缩空气储能系统的释能段配气机构中引入射气抽气器被认为是增大系统释能功率的有效途径,但现有研究对射气抽气器的最佳工作参数选取还缺乏系统的研究.基于此,以10 MW蓄热式压缩空气储能系统为对象,分别考虑不同低压气源,揭示了不同定压工况下射气抽气器最大引射系数、被卷吸低压气源总量随工作气体压力的变化规律,并获得了最佳工作气体压力.结果发现,释能过程总功的增幅与定压工况压力负相关,且以第一台膨胀机排汽为低压气源时增幅最大.     

大连石化污水气浮工艺存在的问题与对策

大连石化公司污水处理场一期工程溶气气浮单元,在运行过程中多次因设备故障和超标排水等原因导致运行效果不佳。实际运行经验表明:当溶气释放水中产生大气泡,在池面形成翻花时,可通过提高溶气罐液位,降低压缩空气量来解决;污水量增大时可通过降低调节池出水量,提高溶气回流水量,增加混凝剂、絮凝剂投加量来解决;压缩空气量过小时,可通过关小回流泵出口阀门,调节空压机阀门开度来解决;溶气罐液位急速下降可通过关闭空压机入口阀,打开溶气罐液位放空阀泄压来解决;溶气罐压力下降可通过关闭空压机进入溶气罐入口阀,待压力正常后再缓慢开阀来解决;出水水质超标时,可通过增加混凝剂、絮凝剂投加量,调整气浮单元的溶气量和回流量来解决。通过以上方法,溶气气浮系统可以在非正常工况条件下达到出水水质合格,保证后续处理的连贯性。     

匹配新能源电能并网的压缩空气储能站性能研究

  [目的]  压缩空气储能系统在电能释放环节依托节流降压阀进行调压的方法,存在较大的空气压力能损失,降低了压缩空气储能系统的能量转换效率。  [方法]  引入喷射调压理论,通过高压流体对低压流体的自动卷吸作用获得中压流体的方法来完成调压过程,减少由节流降压阀引起的压力能损失。在研究过程中,分别构建了融合“节流阀调压”、“固定式匹配器调压”以及“可调式匹配器调压”三种不同调压方式的压缩空气储能系统并进行了性能比较分析。  [结果]  研究结果表明:“固定式匹配器调压”方法与“可调式匹配器调压”方法通过压力能回收,使得首台膨胀机可做功气流总量分别增加了2%与4.1%,储能系统的能量转换效率也由节流阀调压储能系统的59.26%分别提升至59.60%与59.97%。  [结论]  性能优化后的压缩空气储能系统能够服务于新能源电能并网需求,通过储能站与新能源电能发电站形成联合体的方式,促进新能源电能的消纳。     

基于CO_2跨临界循环的冷热电联供系统热力学分析

基于低品位能源利用冷热电联供技术,以常规燃煤电厂排出温度为150℃的烟气为余热利用对象,提出了CO2跨临界循环冷热电联供系统模型,分析了膨胀机入口压力和温度等参数对系统性能的影响.结果表明:压缩机入口过热度对系统性能系数、经济性能系数的影响很小;系统性能系数随着高压膨胀机入口压力、低压膨胀机入口温度和膨胀机效率的升高而增大,随着高压膨胀机入口温度、低压膨胀机入口压力和制冷蒸发温度的升高而减小;系统总不可逆损失随着高压膨胀机入口压力的升高存在最小值.     

能源知识·带可调式压力匹配器的压缩空气储能系统优点

正1)考虑了储能阶段压缩热的储存与再利用,整套系统无需消耗天然气。2)储能系统不消耗天然气,后续运行过程无天然气消耗成本。3)可调式压力匹配器能够减少节流降压阀调压过程存在的压力能损失,实现了首台空气膨胀机做功排气的压力再提升。4)可调式压力匹配器调压系统将原本在节流降压阀中损失的能量,传     

AA-CAES系统释能过程运行特性分析

为了研究释能过程中膨胀机运行特性对先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统性能的影响,提出3种膨胀机运行方式:定压运行、定滑运行和滑压运行,并建立AA-CAES系统热力学模型。使用数值计算的方法,对比3种方式的系统性能差异,并分析关键参数对采用不同方式的系统性能的影响。计算结果表明:基本运行参数相同时,膨胀机采用滑压运行时储能效率和储能密度最大;适当调整储气压比差值,可改善3种方式的系统性能;存在最佳换热器效能使得3种运行方式的储能效率最大;膨胀机效率下降系数对定滑方式的影响最大;3种方式的稳定间隔时间较接近,对流换热系数增加到一定值时,不存在稳定间隔时间。     

压缩空气储能系统与火电机组的耦合方案研究

针对火电机组的灵活改造,提出一种压缩空气储能系统与火电机组的耦合方案,利用Ebsilon软件进行系统建模,将热耗率和能量利用系数作为评价参数.结果 表明:最佳方案为储能阶段从凝结水泵出口抽取凝结水,其吸收压缩热后被送回至除氧器;释能阶段取少量5号抽汽,其加热高压空气后被送回至5号低加疏水冷却器;通过改变膨胀机入口空气温度和质量流量可以改变膨胀机的功率.