集成熔盐储热燃煤发电系统的灵活性与能耗特性分析

集成熔盐储热是有望大幅提高燃煤发电机组运行灵活性的有效手段。本文针对集成熔盐储热的燃煤发电系统,建立了变工况模型与火用分析模型,针对以再热蒸汽为热源且加热熔盐后分别返回低压缸入口和凝汽器的两种熔盐储热系统,研究获得了燃煤机组运行灵活性和能耗特性的变化规律。结果表明：采用不同储热系统构型对燃煤机组的灵活性与能耗特性的影响差异明显。集成两种熔盐储热系统,燃煤机组的最低工作负荷从额定负荷的30%分别降低到20.58%与24.43%,系统火用损失则分别增加了48.67 MW与18.7 MW。     

基于高温熔盐储热系统的火电机组深度调峰方案对比及分析

为构建以新能源为主体的电力系统,亟须提高火电机组灵活性,火电机组与熔盐储热系统进行耦合能够强化调峰灵活性和调峰经济性。本文以某670MW电厂为依托,基于Ebsilon对该机组的4种熔盐—火电耦合系统改造方案进行仿真计算,并对比分析了各种方案的热力性能、调峰性能、环保性能及改造难度。结果表明：高温熔盐和低温熔盐储热组合方式有效克服了单种熔盐工作温度受限的问题,能够增强燃煤机组的调峰能力和循环效率;配置电加热器后熔盐能够以目标温度存储于热罐,热电转化效率得到提高,还额外平抑了部分可再生能源的不稳定性;通过低压缸零出力管道进行中压缸排汽蓄热和电加热提温的方案改造量最小、控制方式最为成熟灵活,能够兼顾调峰调频、节能环保和改造难度等方面的需求。     

Analysis of thermal performance of electromagnetic induction based molten salt heating system

将电磁感应加热技术应用到低谷电加热熔盐储热供暖领域,搭建熔盐电磁感应加热实验系统,以感应加热器为研究对象,探究熔盐以及线圈冷却水在不同熔盐流速和线圈电流工况下的温度变化规律,计算加热效率和冷却水热损失率。结果表明：电磁感应加热器可以快速加热熔盐,熔盐温升主要集中在开始加热80～240 s之间,温升速率在100 s时最大;改变线圈电流或熔盐流速,可以产生不同终温的熔盐,流速0.177 m/s时,熔盐在不同电流下出口温度分别为201.452 ℃、203.891 ℃、207.599 ℃、212.975 ℃和221.454 ℃;熔盐流速一定,熔盐和线圈冷却水吸热量随线圈电流的增加而升高;线圈电流不变,熔盐吸热量随流速的增加而升高、线圈冷却水吸热量随流速增加而降低;熔盐流速0.296 m/s、线圈电流600 A时,熔盐加热效率为69.28%,线圈冷却水热损失率为16.45%。     

基于熔盐储热的燃气-蒸汽联合循环机组灵活运行策略

为提高燃气-蒸汽联合循环机组运行的灵活性,提出一种熔盐储热耦合燃气-蒸汽联合循环机组运行的方式,并给出了灵活运行策略。结果表明,这种运行方式可以有效提高燃气能源利用率,并且可以根据终端用能情况进行灵活调整。在保证燃机高效运行的基础上,可以充分利用启动、变负荷、停机过程中的燃机乏气余热进行储热,可操作性强。以终端供热情况为例,计算了耦合熔盐储热和未耦合熔盐储热时联合机组的经济收益,发现耦合熔盐储热时机组的运行收益是原来的11.8倍。提出的运行方式为高效灵活的燃气-蒸汽联合循环机组运行提供了一种研究思路。     

太阳能与谷电互补供热系统设计

利用太阳能辅以低谷电加热,采用两个储热罐进行交替轮流集热、供热。当正常集热或低温预热时,两个储热罐的水温低者优先集热循环运行;若两储热罐水温相同,则设定储热罐优先集热循环运行。当正常供热、夜间防冻循环和低温维持运行时,太阳能集热系统优先于低谷电循环运行给储热罐加热。当假日集热或低温保温供热时,同时给两储热罐集热循环运行。供热循环水泵和用热循环水泵的启动运行,以供热时优先,其停止运行以用热系统的回水温度大于或等于取暖温度的最大设定值者优先。以可编程控制器和组态软件技术,实现了系统集热、供热时段的定温、定时、定温差。此互补供热系统可以取代传统的高耗能锅炉,节能率达30%以上。     

熔盐塔式太阳能热发电站中蒸汽发生系统水循环方式的对比分析

蒸汽发生系统水循环方式的选择对熔盐塔式太阳能热发电站的投资经济性及安全稳定运行至关重要。对熔盐塔式太阳能热发电站的蒸汽发生系统进行了介绍，对蒸汽发生系统的两种水循环方式——自然循环方式和强制循环方式进行了技术性和经济性对比分析。分析结果表明：在目前熔盐塔式太阳能热发电站采用高温、超高压参数下，自然循环方式及强制循环方式技术路线均能满足熔盐塔式太阳能热发电站蒸发换热的需求；若选择强制循环方式，在设备选型时，应将强制循环泵的结构及运行环境作为重点进行综合分析；结合国内已建成的熔盐塔式太阳能热发电项目的运行经验及太阳能热发电技术的发展趋势，熔盐塔式太阳能热发电站蒸汽发生系统的出口主蒸汽压力在亚临界以下(<16 MPa)时，从技术性、经济性及运行维护方面综合考虑，水循环方式推荐采用自然循环方式。以期为熔盐塔式太阳能热发电站蒸汽发生系统的设计选型提供参考。     

地热资源发电技术特点及发展方向

地热资源是一种清洁无污染、可再生的新型能源,对于发展低碳经济、实现可持续发展具有积极的作用.目前地热发电技术主要包括干蒸汽发电、扩容式蒸汽发电、双工质循环发电和卡琳娜循环发电等.其中干蒸汽发电系统工艺简单,技术成熟,安全可靠,循环效率可达20％以上,是高温地热田发电的主要形式;扩容式发电技术已在地热发电领域得到广泛应用,尤其是中高温地热田,二级扩容系统循环效率约为15％～20％;针对中低温地热资源,双工质循环发电技术是较为适用的,它由地热水系统和低沸点介质系统组成,循环效率较扩容式蒸汽发电技术可提高20％～30％;卡琳娜循环在低温地热资源应用领域中有其独特的优越性,通过调整氨和水的比例,可以适应低温地热水的发电特性,卡琳娜循环发电技术的循环效率比朗肯循环的效率高20％～50％.在低温地热资源的开发利用过程中,双工质循环和卡琳娜循环技术具有广阔的发展前景.作为一种新型地热资源,干热岩具有很高的开发利用价值.新型的联合循环发电技术是地热发电技术的发展方向.在浅层地热能得到大规模开发后,中深层地热资源和干热岩资源将成为地热发电技术新的资源,我国应注重中深层地热资源和干热岩资源的开发.     

基于9E燃气-蒸汽联合循环发电机组的烟气余热利用系统

基于燃气-蒸汽联合循环发电机组提出了回收余热锅炉尾部烟气余热对天然气进行加热的方案,提高了系统效率,同时大量回收了水资源,对于燃气-蒸汽联合循环发电系统的优化具有重要参考价值。以某容量为200 MW的9E燃气-蒸汽联合循环发电机组为例,对应用该方案下的系统流程、参数进行设计,对热经济性及水回收效益进行了计算,并与已有电加热和抽汽加热方案进行对比,结果表明：应用烟气余热回收加热天然气方案可有效回收烟气余热1.3 MW,水回收1.9 t/h,水回收率100%,余热锅炉效率提升0.57%,与电加热方案相比全年可节省453.6万元,与抽汽加热方案相比可节省273.6万元。     

基于熔盐储热的综合智慧能源系统方案研究

熔盐蓄热供能技术是新兴的供能技术,是引导清洁供能、改善环境、提高电网稳定性的重要组成部分,将储热技术应用于电力系统中的大规模储能具有其独特的自身优势。本文基于自主研发建设的双罐熔盐储热-换热系统平台,研究提出了带有熔盐储热的风、光、储一体化的综合智慧能源系统方案,开发了可复制、可推广、可延伸,覆盖电/热/冷/水的带有熔盐储热的分布式能源多联供功能模块,并对系统用能进行了预测。系统具备多场景应用模式下的商业推广价值,为熔盐储热技术在供热制冷领域、热电解耦以及在综合智慧能源系统中的推广应用提供重要理论与技术支撑。     

玄武岩纤维束储热箱放热稳定性数值分析

为了实现显热移动储热系统的高效放热和高放热稳定性,基于玄武岩的高温稳定性和高储热密度,提出了以玄武岩纤维束为储热介质的显热移动储热系统。系统内部流道采用两级流道排布,增加储热介质比表面积,提高储热箱换热效果。同时,提出了基于该系统的变流速控制方案,以实现系统的高放热稳定性。研究结果表明：采用0.5 m/s流速方案的储热箱放热稳定性较好;基于0.5 m/s流速,建立了变流速功率控制方案,在原有基础上稳定放热时间延长109%,稳定放热效率从39.11%增加至81.12%,稳定放热时间由1 603 s延长至3 353 s,充分利用储热箱存储的热量;同时本方案提供了宽泛的供热功率范围,单位面积放热功率达到0.491～0.501 MW,实现了高储热密度、强稳定放热性及小体积大功率的并存。     

基于高温熔盐储热的火电机组灵活性改造技术及其应用前景分析

[目的]在分析常规火电机组灵活性改造方案存在问题的基础上,提出了一种新型的灵活性改造技术方案,即在传统的"锅炉-汽机"热力系统中嵌入大容量高温熔盐储热系统,削弱原本刚性联系的"炉机耦合",实现火电机组深度调峰和灵活运行.[方法]根据汽、水和熔盐的不同热力特性,利用热力平衡原理,建立了"锅炉-高温储热-汽机"一体化热力系...     

烟气驱动复叠式非共沸工质有机朗肯循环系统㶲分析

通过构建复叠式非共沸工质有机朗肯循环系统模型,并采用■分析方法,研究了系统■效率随工质摩尔组分的变化规律以及不同摩尔组分下,系统各部件■损失分布情况。研究结果表明:受蒸发器泡点温度与高温级蒸发器夹点位置影响,当高温级循环工质环戊烷摩尔分数为0.8,低温级循环工质异丁烷摩尔分数为0.1时,系统■效率取得最大值48.56%,比采用纯工质时相对提高了3.83%;且采用非共沸工质后,排烟损失、高温级蒸发器■损失、低温级冷凝器■损失均有显著降低。     

熔盐槽式聚光集热镜场的夜间防凝运行方案研究

基于某熔盐槽式聚光集热供汽-供暖项目，针对夜间熔盐排空方案和夜间熔盐低速循环方案这两种主要的镜场夜间防凝运行方案，分别从方案的技术特点、需要配置的设备、运维难易程度、运维成本，以及方案优缺点等方面进行了全面的分析计算和比选研究。研究结果表明：1)采用夜间熔盐排空方案时，熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较小，但聚光集热系统整体有效工作时间减少，导致整体的集热量和产出的蒸汽量减少，同时该方案对运维水平的要求较高；2)采用夜间熔盐低速循环方案时，熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较大，配置的设备初始投资较高，但整体的运维成本及运维难度均较低；3)针对熔盐槽式聚光集热镜场，建议采用“夜间熔盐低速循环+防凝电加热器补热”的防凝运行方案，能够以较低的综合成本获得较好的运行效果。     

盘式磁流体发电机-蒸汽动力装置联合循环热力系统的分析与计算

本文以盘式磁流体发电机为系统的核心.对直接加热、间接加热和混合加热等三种不同氧化剂预热方式所组成的万千瓦级磁流体-蒸汽联合循环中间试验电站的热力系统进行了分析.计算了不同方案联合循环电站的效率,并分析了诸因素的影响.     

镁基三元氯化物熔盐储热过程性能变化机理分析

为了解镁基三元NaCl-MgCl_2-CaCl_2氯化物熔盐储热过程性能变化本质,采用质量法监测熔盐在不同高温下储热过程的质量损失;采用DSC热分析和激光闪射热扩散系数测定法,监测熔盐在700℃下分别储热8、32、40 h后的热物性变化;采用滴定和原子吸收分析法测定熔盐储热前后的组成变化;采用XRD和SEM分析熔盐劣化产物性质。质量损失监测结果发现,在敞口容器中,熔盐在500℃储热时出现质量损失,随着温度提高质量损失程度明显增大;在有盖容器中,质量损失程度大幅度降低。DSC热分析结果表明,在敞口容器中,熔盐700℃下储热8、32、40 h后,熔盐熔点明显上升且相变潜热下降。组成测定、XRD与SEM分析结果显示,熔盐在敞口容器中进行储热,其性能劣化现象是NaCl蒸发和MgCl_2水解共同作用的结果,在储热8 h后MgCl_2几乎全部水解为MgO和Mg(OH)_2,形成粒径约1μm的颗粒均匀地分散在熔盐中形成固/液流体。激光闪射分析表明,含有MgO的固/液流体其热扩散系数明显上升。     

基于AA-CAES的冷热电三联产系统的热经济性分析

为了研究储热罐内热量的分配和利用对先进绝热压缩空气储能系统性能的影响,提高系统在可再生能源并网应用中的效率与经济性,提出5种热量分配方案。采用数值模拟的方法,比较系统5种方案下的热力学与经济学特性,并研究关键参数对不同方案下系统性能的影响。结果表明：热量分配比越大,循环效率越高,而年利润率越小。对于5种热量分配方案,循环效率和年利润率随储气室最大压比的增大均存在最小值,且存在最佳的换热器效能,使得循环效率和年利润率具有最大值。压缩机入口温度的变化对5种热量分配方案的循环效率和年利润率的影响各不相同。系统年利润率随着燃料价格的升高而减少,而随着产品价格的升高而增加。     

用于高温供汽的燃气轮机热电联产储热系统仿真与性能研究

文中设计了用于高温供汽的燃气轮机热电联产两级储热系统,建立了储热系统稳态仿真模型,给出了系统在设计工况和部分负荷工况条件下的性能,同时分析了烟温对系统性能的影响.仿真结果表明:两级储热系统第二定律效率显著小于第一定律效率,调节烟气流量和储释热回路熔盐流量可方便地进行部分负荷调节,系统总熵产随供汽流量(供热负荷)增大显著...     

基于碟式聚光系统的Al-Si相变储热锅炉试验

基于多碟式太阳能聚光器,设计开发Al-Si合金的相变储热锅炉,并进行了试验。对锅炉储热过程的压力、蒸汽温度及Al-Si合金相变过程的温度变化测试结果表明,在8:00¹4:30,太阳平均直射辐射强度不足550 W/m2的条件下,相变温度为577℃的铝硅合金在高温储热过程中能充分加热锅炉中的水介质,产生250℃的饱和蒸汽及400℃的过热蒸汽,蒸汽压力达到3.5 MPa。     

耦合LNG及ORC的液态空气储能系统热力学分析北大核心CSCD

为了提高液态空气储能系统(B-LAES)的循环效率及压缩热的利用率,将液态天然气的冷能合理利用起来,提出了一种耦合液态天然气(LNG)和有机朗肯循环(ORC)实现冷热电三联供的液态空气储能系统,从导热油中压缩热的利用率、循环效率、电-电转化效率、?效率几方面对本系统进行分析。研究结果表明,通过合理综合利用导热油中的压缩热,压缩热利用率可达到96.67%,比B-LAES系统高约55%;通过耦合利用液态天然气(LNG)的冷能,系统循环效率可达93.20%,比B-LAES系统提高约16.9%;增加ORC系统可使系统电-电转化效率达81.34%,比B-LAES系统提高约42.2%。研究结果可为液态空气储能理论研究和应用提供一定的技术参考。     

循环流化床锅炉飞灰的回燃特性

在小型循环流化床实验台上进行了一系列的飞灰回燃试验,研究了灰煤比、运行温度、飞灰活化方式、循环倍率、流化风速等因素对脱硫效率和飞灰含碳量的影响,寻求合理运行参数.研究结果表明:飞灰回燃时的最佳脱硫温度约为880℃;随着灰煤比的增加,飞灰含碳量逐渐降低,脱硫效率逐渐提高;水灰质量比从0提高到4.5%,脱硫效率增加了13.84%,而飞灰含碳量则无明显变化.