太阳能与燃气-蒸汽联合循环发电系统优化

针对华能南山电厂菲涅尔式太阳能与燃气-蒸汽联合循环发电(ISCC)系统中,太阳能集热场产生的过热蒸汽引入汽轮机低压段做功所导致的能量损失问题,提出了在太阳能集热场设置蓄热系统,以保证集热场出口过热蒸汽参数的稳定,并将过热蒸汽引入汽轮机的中压段做功。分析结果表明:与原始系统相比,ISCC改进系统太阳能发电功率提高了0.189 MW,光电转换效率提高了7%,系统热效率提高了0.15%,系统等效节气量提高了39.69m3/h,系统热力性能明显提高。     

太阳能燃气联合循环系统典型日逐时特性分析

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环（ISCC）为研究对象,结合热力学第一定律和第二定律对太阳能集热场及ISCC系统整体在4个典型日的热力学逐时特性进行研究。结果表明:随着太阳能辐射强度的增加,太阳能侧发电量也随之增加,而燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）系统发电量逐渐减小,形成互补趋势;随着太阳能辐射强度的增加,太阳能集热场的工质流量、集热场效率和光电转换率随之增加,ISCC系统的燃料基热效率和?效率也随之增加,而?损率逐渐减小,表明太阳能集热场的启 用可以提升ISCC系统性能;对系统主要评价指标进行分析,得出系统年太阳能侧发电量 为27.25 MW·h,年燃料节约率为3 664.6 t,年CO2减排量为10 077.66 t,年节省燃料费用为1 210.64 万元。该研究可为ISCC系统的设计及改造提供理论依据。     

太阳能热声发电系统热电转换性能仿真研究

太阳能驱动的热声发电系统是一种具有广泛应用价值的新型发电系统。本文提出的太阳能热声发电系统以高倍环形菲涅尔聚光器对太阳能进行集热,然后采用行波热声发电系统进一步将太阳能热量转换为电能。该系统采用光学软件Lighttools对新型太阳能驱动的环形菲涅尔聚光器进行光学仿真,计算出聚光器的集热功率,并将集热功率的计算结果与热声模拟软件DeltaEC相结合,对太阳能热声发电系统热电转换性能进行了仿真研究。研究结果证明,所提出的太阳能热声发电系统可行,并为后续的实验研究提供了理论依据。     

线性菲涅尔式光热电站镜场控制系统方案设计

为实现对线性菲涅尔式光热电站镜场系统的自动控制,本文在介绍线性菲涅尔式聚光集热系统聚光集热单元的基础上,对太阳跟踪机构的跟踪方式进行了研究,确定了太阳跟踪机构的组成,设计了太阳跟踪机构的控制逻辑,说明了实现控制需要选择的相应硬件。在此基础上,明确了控制系统要实现的关键功能,设计了镜场控制系统的硬件系统,并给出了与之对应的软件解决方案,最后给出了适宜线性菲涅尔式光热电站的通信调度方式。从局部到整体、由硬件到软件对线性菲涅尔式光热电站的镜场控制系统进行了较系统的研究,对于线性菲涅尔式光热电站的推广应用具有一定参考价值。     

风能太阳能联合蓄能发电系统性能分析

本文提出一种新型的风能太阳能联合蓄能发电系统,该发电系统将风力压缩空气蓄能技术和太阳能蓄热技术以及燃气-蒸汽联合循环发电技术相结合,通过风力机组直接驱动压缩机组压缩空气蓄能,利用太阳能集热装置对燃料进行加热,使用燃气轮机的排气作为蒸汽透平的热源,实现燃气-蒸汽联合循环。通过对风能太阳能联合蓄能发电系统热力分析和系统效益计算可知,该风能太阳能联合蓄能发电系统不仅提高了联合循环系统的效率,也可提供稳定的供电,经济效益、环境效益和社会效益较好。     

太阳能-燃气联合循环发电技术

概述了太阳能热发电技术和太阳能-燃气联合循环发电(ISCC)技术的特点,介绍了目前国内外研发和运行的太阳能混合电站。总结发现:ISCC发电技术为清洁能源的综合利用提供了一种切实可行的应用方案,既利用了可再生能源发电,又克服了其资源的不稳定性,根据太阳能白天发电夜晚不发电的特点,实现电网昼夜自然调峰;目前ISCC系统具有塔式、碟式、槽式和菲涅尔式等重要形式,可根据电厂具体情况,选择适宜的形式,最大化地提高综合能源利用效率。     

基于PLC的太阳能空调监控系统设计与实现

介绍了以西门子PLC作为主控单元实现的针对太阳能空调的自动化智能化控制系统。通过控制包含线性菲涅尔集热镜场、溴化锂机组、融盐储热罐,以及空调系统油路和水路等设备,实现太阳能空调系统的自动化控制功能,并通过在微网示范工程监控系统的集中显示,实现了太阳能空调系统的无人化职守功能。通过工程施工及现场工程验收工作,已经实现预期控制目标。     

熔盐菲涅尔式光热发电

太阳能光热发电形式主要有槽式、塔式、碟式(盘式)和菲涅尔式4种,其中,菲涅尔式是相对较新的光热发电技术,通过聚光镜将阳光聚集到集热管,导热介质从集热管进口流向出口的过程中依靠吸收光热大幅升温,之后与水进行热交换释放热量,将热能转化为清洁电能。菲涅尔式电站结构简单,建设运行成本低,但要获得较高发电率则须使用熔盐作为导热介质,如何防止熔盐在集热管凝结是世界性难题。     

太阳能集热器耦合方式对太阳能燃气联合循环性能影响分析

根据"能量互补,梯级利用"原则,对太阳能燃气联合循环中太阳能集热器出口过热蒸汽与余热锅炉3种耦合方式的性能进行了研究,对比分析了3种耦合方式下系统燃料消耗量、燃料基热效率、?效率、?损率、化石燃料节约率及不同集热场出口蒸汽温度对系统性能的影响。结果表明:太阳能集热器出口过热蒸汽接入到余热锅炉的高压蒸发器出口时,具有较高的热力性能,与没有投入太阳能集热器相比,燃料消耗量降低1.12 kg/s,燃料基热效率提高4.6%,?效率提高4.3%,?损率降低5.2%,节约化石燃料率为7.7%;此外,通过经济性分析可知,采用上述耦合方式每年可节约燃料费用2408.3万元,减少CO2排放量20 047.5 t。     

太阳能燃气-蒸汽联合循环机组热电负荷特性分析

本文以太阳能燃气-蒸汽联合循环(ISCC)为研究对象,建立了太阳能燃气-蒸汽联合循环热电联产机组的稳态模型,分析了太阳能辐射强度对ISCC热电联产机组系统整体运行性能和热力参数的影响,并以此为依据分析了太阳能引入前后运行特性及热电调峰能力的变化情况.结果 表明:ISCC系统的炯效率随太阳能辐射强度的增大逐渐上升;系统循...     

线聚焦菲涅耳太阳能集热、蓄热空调系统的仿真模拟

概述了由线聚焦菲涅耳集热器、单/双效溴化锂吸收式制冷机、高温熔盐蓄热罐,以及其它辅助设备组成的太阳能集热、蓄热空调系统,对菲涅耳集热器的集热性能、单/双效吸收式制冷机的制冷性能,以及整个系统在夏季典型工况下的运行情况进行了模拟与研究。研究结果表明:系统能够根据太阳辐照强度的不同和用户实际的使用需求有针对性地运行,具有较好的灵活性与可靠性,为中温太阳能的热利用提供了参考。     

太阳能光热发电新技术工艺路线综述

太阳能光热发电是近几年来迅速发展的新技术,各国科技人员在槽式、塔式及菲涅尔式光热发电技术领域均有一些值得应用的研究成果,对目前一些即将投入商业应用的新技术如硅油槽式技术、熔盐槽式技术、二次反射塔式技术、熔盐菲涅尔技术进行了介绍及分析。     

槽式太阳能-燃气联合循环系统的经济性分析

以槽式太阳能热发电技术与燃气联合循环(ISCC)系统为例,通过与单独太阳能电站(SEG)及传统的燃气-蒸汽联合循环(GTCC)电站作比较,分析说明与太阳能互补的联合循环的优势。结果表明:ISCC电站与GTCC电站相比可以有效地减少燃料气耗量、降低CO2排放量,其经济性指标明显优于SEG电站。     

微弧线性菲涅尔太阳能集热器的设计

分析了微弧线性菲涅尔太阳能集热器镜场安装布置原则,提出了一种微弧线性菲涅尔反射式太阳能集热器设计方法。设计了一套带有光电式太阳单轴跟踪器的集热器,装置中微弧形反射镜能实时跟踪太阳,使反射光线反射到固定安装的吸热器上。并利用Trace Pro光学软件建立了光学模型,通过仿真处于不同角度光照下的镜场布置和光学性能,验证了镜场设计方法的正确性。     

考虑联合循环机组的发输电系统可靠性评估

为分析燃气-蒸汽联合循环机组大量接入电网对发输电系统可靠性产生的影响,以IEEE-RTS79系统为基础,对燃气-蒸汽联合循环机组容量分别占整个发输电系统装机容量的1/4、1/3、1/2的3种方案进行了测试。考虑"2+1"燃气-蒸汽联合循环机组的4种运行状态,采用基于状态转移抽样的蒙特卡洛仿真法,建立了包含"2+1"燃气-蒸汽联合循环机组的发输电系统可靠性评估模型,并用Mat-lab编写了相应程序。计算结果表明,"2+1"燃气-蒸汽联合循环以替换常规机组相同容量的方式接入发输电系统后,对系统的可靠性均有明显的消极影响。     

变负荷下太阳能燃气联合循环系统优化研究

利用Ebsilon软件对太阳能燃气联合循环（ISCC）系统建模,优化了变负荷下联合循环系统的拓扑结构,提出一种太阳能集热器进口水加热方法,提升了太阳能燃气联合循环的变工况运行性能。模拟结果表明:在本文ISCC系统下,通过增设太阳能集热场进口水加热器,燃气轮机降负荷运行、环境温度升高和太阳辐射强度增大时,ISCC系统输出功率较优化前均会有所提升。燃气轮机从100%降至30%负荷运行时,ISCC系统功率增量从0增至0.240 MW;环境温度从15 ℃升至35 ℃时,ISCC系统功率增量从0.011 MW增至0.291 MW;太阳辐射强度从600 W/m2 增至800 W/m2 时,ISCC系统功率增量从0.109 MW增至0.477 MW。该结论可为ISCC电站优化设计提供一定的理论参考。     

不同集成方案下ISCC系统动态性能研究

太阳能热互补联合循环发电系统（ISCC）作为一种清洁高效的发电方式被人们广泛关注。以三压再热联合循环互补槽式太阳能集热场的ISCC系统为研究对象展开分析,在传统的槽式ISCC系统（太阳能取代高压蒸发器（系统1））基础上,提出了太阳能集热场同时取代高、中压蒸发器（系统2）和太阳能集热场同时取代高、中、低压3个蒸发器（系统3）2种新型槽式ISCC系统,并在典型天运行工况下,对以上3种系统展开了动态性能分析。结果表明：3种系统在适当的运行策略指导下,不仅可以实现系统安全稳定运行,还可大大减缓太阳能波动对ISCC系统负荷输出带来的影响;典型天运行工况下,3种系统中太阳能集热场同时取代高、中压蒸发器新型槽式ISCC系统热力性能较优。     

太阳能火电站热工分析和循环参数的最佳化

<正> 完成适用于太阳能火电站热工分析和循环参数最佳化(燃气轮机压缩机中的压缩比和蒸汽-燃气联合循环装置中的相对蒸汽流率)。这种太阳能火电站是用低压头(4兆帕、     

槽式光热电站熔盐管道系统防凝研究进展

槽式光热发电是当前应用最广、技术最成熟的太阳能热发电技术。熔盐凭借其工作温度高、循环效率高、价格低廉等优势,正在成为光热电站传热和储热介质的首选。但熔盐的凝固点通常在120~220 ℃,管道系统存在凝固冻堵风险。本文阐述了熔盐槽式光热电站管道热损失特性及系统防凝解冻方案的研究和应用进展,具体包括聚光集热回路集热管的传热及热损失性能预测、普通熔盐管道的保温优化措施、系统在夜间停机状态时的防凝运行方案、已冻堵管道解冻方案等,并提出下一步研究应在尽量消除熔盐凝固冻堵风险的同时尽可能降低防凝系统运维成本。相关内容同样可供以熔盐作为传热介质/储热介质的线性菲涅尔式、塔式等多种光热发电系统参考。     

采用爪式发动机的新型太阳能热发电系统

提出了一种采用爪式发动机的新型反射塔底式太阳能集热式发电系统,设计了该发电系统的结构和流程。分析了该发电系统在不同压缩比和集热温度下有回热和无回热两种情况下的循环效率。结果表明:发动机包括2级爪式压缩机和两级爪式膨胀机,将其同轴串联,具有干式无油、结构紧凑、自动平衡轴向力等优点;有回热的爪式发动机发电循环适用于压缩比较低、集热温度较高的应用场合,而无回热的发电循环适应于压缩比较高、集热温度较低的应用场合。