新能源辅助燃煤发电系统热力性能的分析研究

以300 MW机组为例,建立由太阳能、生物质能组成的辅助热源作用于燃煤机组回热系统加热器汽侧的损矩阵模型,利用该模型分析原机组回热系统中各加热器的节能潜力,确定辅助热源的高效引入位置,研究新能源辅助燃煤混合发电系统的汽轮机效率、标准煤耗率降低量等热力性能指标。结果表明:5#低加、2#高加是节能潜力最大的加热器,100%负荷下混合发电系统的经济效益最好,辅助热源作用于2#高加混合发电系统的经济性优于5#低加,并随分流系数增大,热力性能指标均升高;当分流系数增至完全排挤汽轮机抽汽各指标最大值时,全厂及汽轮机效率提高率分别达6.31%、6.71%,标准煤耗率降低量达17.87 g/k Wh。     

集成新能源的燃煤机组发电系统节能减排潜力研究

基于热力学第二定律分析法,建立由太阳能、生物质能组成的辅助系统作用于燃煤机组加热器汽侧的损分布矩阵模型,以某300 MW机组为例,分析该混合发电系统的标准煤耗率降低量及CO_2、SO_2、NOx减排量等指标。结果表明:引入辅助系统后,各加热器损失均随分流系数增大而减小;辅助系统作用于高加侧各加热器时,混合发电系统的经济性指标均高于低加侧;在完全排挤汽轮机抽汽工况下,各热经济性指标均达最大值,标准煤耗率降低量及CO_2、碳粉尘、SO_2和NO_x减排量分别达20.43 g/(k Wh)、8.28万t/a、2.29万t/a、2527.79 t/a、1263.89 t/a。     

太阳能-燃煤电厂污染物减排热力系统性能分析

以N600-24.2/566/566机组为例,针对燃烧后脱碳及脱硝系统能耗高的问题,利用太阳能热作为二氧化碳吸收剂解吸热源,机组抽汽作为脱硝系统液氨蒸发器热源,提出几种不同的集成方案。对不同集成方案进行热力性能建模,得出可行性集成方案。构建可行性集成系统的平衡模型,应用该模型进行集成系统中不同组件的分析。结果表明:集成系统的全厂热效率较原系统提高1%。集成系统中,各组件的损率和损失系数比原系统有所减小;过热器的损失最大,太阳能集热场的损失次之;中压缸各级组效率较高,调节级级组和低压缸末级的效率较低;加热器的效率随抽汽压力降低而降低,高压加热器的效率均高于低压加热器。节能潜力主要集中在过热器、太阳能集热场、调节级和低压缸末级。     

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）.     

回热加热器故障运行热经济分析模型

以变热量等效焓降法为基础,对火电厂回热系统加热器内泄外漏引起的各种故障运行方式对系统热经济性的影响,从量的角度进行了探讨,提出了一套简单适用的热经济分析通用模型。特别是对系统安全经济运行影响比较大的高压加热器,还提出了临界泄漏份额及临界泄漏时间的概念。     

加热器散热损失对机组热经济性的影响

基于热平衡方程,提出了加热器散热损失对机组热经济性影响的计算模型。该模型采用矩阵形式,全面考虑了热力系统的结构特点和辅助汽水系统,计算快速、精确,并且该模型通用性强,适用于各种凝汽机组。应用该模型对某300 MW机组进行了算例分析,并同等效热降法进行比较,总结出了加热器散热影响机组热经济性的主要因素,这将在电厂运行及节能工作中发挥重要作用。     

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.     

新能源辅助燃煤混合发电系统性能分析

新能源与化石能源互补发电模式可有效缓解节能减排压力。建立了由太阳能、生物质能组成的辅助系统作用于加热器汽侧的热经济性分析模型,以300MW和600MW机组为例,对辅助系统分别作用于回热系统高加侧和低加侧时混合发电系统减排CO2及降低燃煤成本等节能减排潜力进行了分析。结果表明:300MW机组节能减排潜力高于600MW机组;辅助系统作用于高加侧的热经济性高于低加侧;作用于1号高加时,混合发电系统的热经济性最好;完全排挤汽轮机抽汽工况下,热经济性指标达最大值,CO2减排节约成本达2 001.56万元/年,并随标准煤价格升高,煤炭节约成本增大,当标准煤价格为1 000元/t时煤炭节约成本达3 294.11万元/年。     

火电厂再热机组的定热量等效热降矩阵方程

考虑到定热量等效热降理论在火电厂热力系统定量分析计算中的局限性,采用严格的数学推演,推导了定热量条件下辅助汽水做功损失的通用矩阵.在此基础上,建立了定热量等效热降矩阵方程,完善了定热量等效热降的理论体系.该矩阵方程包含了主系统和辅助汽水系统的所有信息,与实际热力系统结构一一对应,具有很强的通用性和规律性,适合于计算机编程计算和通用性计算软件的开发.以某600 MW再热机组为例进行算例分析,并验证该矩阵方程的正确性.     

基于结构特征矩阵的电厂热力系统通用矩阵模型

提出了一个适用于计算机软件开发的电站热力系统通用矩阵模型,并编制了程序,通过实例计算验证了模型的正确性.该模型基于热力系统的结构特征矩阵和回热加热器的"通断系数",对加热器的结构特征进行了高度的抽象,全面考虑了回热加热器类型、换热器效率以及各种辅助汽水等因素.该矩阵模型结合了组态思想,算法可靠,通用性强,适用于大型火电机组的热经济性分析计算,为电厂实时监测和分析软件的开发提供了方便的工具.     

余热回收用热管及热管式换热器的研究

简要介绍了热管及热管式换热器的工作原理,热管式换热器在工业余热回收中的应用,以及热管式换热器运行过程中防止积灰和低温腐蚀等问题的有效措施。     

Convection Condensation Heat Transfer of Steam-Air Mixture With Heat Pipe Heat Exchanger

A heat pipe heat exchanger (HPHE) was used to investigate the heat transfer performance of steam-air mixture condensation, analogous to the dew condensation of flue gas, when the steam volume fraction ranged from 0 to 20%, and the inlet temperature of steam-air mixture varied from 70 to 120°C. Self-assembled monolayers (SAMs) treatment with n-octadecyl mercaptan was adopted to modify the condensation surface of the heat pipe. The comparisons were conducted to examine the influence of SAMs on condensation heat transfer of steam-air mixture vapor. The results indicate that the convection condensation heat transfer coefficient increases with the increase of steam volume fraction and Re number of the steam-air mixture. As the inlet temperature increases, the heat transfer coefficient decreases accordingly. The heat transfer performance can be improved by the SAMs surface, with a heat transfer enhancement ratio up to 1.6 at a condition of 20% of the steam volume fraction and 1500 Re number.     

管壳式换热器的换热管强化传热技术浅述

介绍了管壳式换热器的换热管强化传热技术,分析了各自的原理、优缺点及推荐的使用场合。采用节能技术的换热器不仅提高了能源的利用率,而且减少了金属材料的消耗,对化工行业提高经济效益具有重要意义。     

利用工业低品位余热的高温热泵供暖系统

实现建筑节能目标任重道远,传统的燃烧矿物质燃料的锅炉供暖方式不仅浪费能源,而且严重污染环境.这里介绍一种全新的利用工业低温余热的高温热泵供暖方案.它不仅使供暖环境实现零污染,而且运行费用是目前各供暖费用中最低的.这种方式必将是我国北方城市热网的最有效的补充.     

热管余热回收器传热计算方法研究

余热回收器设备在结构上的关键部件为高温和低温受热面。因此,对于余热回收器的设计来说,设计的主要难点集中在传热机理、传热模型、高温介质混合的特性研究等方面。本文主要介绍余热回收器换热管内有多种高温介质混合、换热管外有相变过程的传热计算方法,为今后类似余热回收器的设计提供参考。     

Heat Transfer Studies of a Heat Pipe

The present investigation reports a theoretical and experimental study of a wire screen heat pipe, the evaporator section of which is subjected to forced convective heating and the condenser section to natural convective cooling in air. The theoretical study deals with the development of an analytical model based on thermal resistance network approach. The model computes thermal resistances at the external surface of the evaporator and condenser as well as inside the heat pipe. A test rig has been developed to evaluate the thermal performance of the heat pipe. The effects of operating parameters (i.e., tilt angle of the heat pipe and heating fluid inlet temperature at the evaporator) have been experimentally studied. Experimental results have been used to compare the analytical model. The heat transfer coefficients predicted by the model at the external surface of the evaporator and condenser are reasonably in agreement with experimental results.     

热管式热流计的开发研制

通过对传统热流计缺点的分析,研究了新型热管式热流计的结构尺寸和设计准则,并通过现场测试证实了此种热流计的应用可行性,图2参3     

分区蓄热水箱应用于太阳能热泵中的蓄放热分析

针对冬季太阳能辐射弱且不稳定的特点,提出一种应用于太阳能热泵的分区蓄热水箱,以水泵驱动蓄热水箱循环区与蓄热区的热量传递,并运用热力学原理对水箱循环区与蓄热区的运行状况进行模拟,分析了水箱两区在不同水泵体积流量下的逐时温度变化并与整体式水箱进行对比。结果表明,分区蓄热水箱克服了整体式水箱的热惰性,启动灵活,能在较短时间内达到热泵运行的理想温度,显著提高了系统的性能。     

新型平板型热管热回收装置传热性能实验研究

文中对采用了平板型热管技术的热回收装置的传热性能进行了实验研究。基于北京地区冬季室外气象条件,通过变化热回收装置的迎风风速、管排数、冷/热流侧风量比等参数,对该平板型热管热回收装置的换热效率、热回收量、系统能效比以及阻力特性等进行了比较分析。所得结果将对该热回收装置的优化设计与工程应用提供参考。