基于供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳研究

针对我国供热机组占比高的北方寒冷地区特别是东北地区的电网,在冬季供暖期间存在严重弃风的问题,提出了利用供热系统的蓄热特性,供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的方法,并建立了供热系统热惯性数学模型和含供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的数学模型。结合案例的详细计算说明了配合电网在用电高峰时段,采取供热机组对建筑物提前蓄热的办法,蓄热时间为6. 44 h,在电网低负荷时,供热机组降适当减少供热量进而减少电负荷,利用建筑物和热网的蓄热量满足供热要求,放热时间为8. 26 h,从而获得更加深度调峰容量空间协助电网度过低谷并消纳风电等可再生能源,具有可行性和可操作性。供热机组按最小抽汽量114. 3 t/h运行时,每台机组可为风电并网增加约162. 96 MW的容量。     

回收循环水余热的热泵供热系统经济性分析

利用热泵技术回收电厂循环水余热,能够提高机组的热效率和供热能力,降低机组的冷源损失。从热泵制热性能系数COP出发,分析压缩式和溴化锂吸收式热泵的节能机理,并以300MW机组为例,在保证供热负荷不变的情况下,计算分析2种热泵供热系统的经济性。计算结果表明:溴化锂吸收式热泵供热机组的经济性优于压缩式热泵机组,整个供暖期间,获得的总节能收益比压缩式热泵供热机组高785.8万元。在乏汽利用方面,压缩式热泵供热机组的节水量要远高于溴化锂吸收式热泵供热机组,这对于某些缺水地区有重要意义。     

供热机组给水回热系统优化及收益分析

供热机组给水回热系统热力设计不能简单套用纯凝发电机组的设计模式,所有给水加热器不应该都以同一热力工况TMCR/VWO作为设计工况,而应该是部分给水加热器以纯凝发电工况作为设计工况,其他给水加热器以供热工况作为设计工况;供热期间给水加热器不再都采用逐级自流疏水,而是有部分给水加热器采用跨级疏水;为保证供热期间正常疏水畅通、充分利用正位差,适当调整了某些给水加热器的布置标高。通过采用上述措施,能够提高供热期间的热力循环效率。     

不同类型供热机组的电热负荷优化分配和调峰性能

供热机组的抽汽方式和供热形式各不相同,供热机组以热定电的运行方式影响着机组的经济性和电网的负荷调度。由热力试验,给出了不同容量、不同形式供热机组运行中带电、热负荷的限制因素。以几个电厂的供热机组为例,确定了在一定的电、热负荷下,供热机组间的电热负荷分配和优化运行方式。热负荷在一定范围之内,确定优先带热负荷的机组,其它机组纯凝汽方式运行并参与电网调峰,也可利用集中供热系统本身的"热惯性",改变一天中不同时段的热网供热量,从而实现供热机组参与电网调峰。     

集成蒸汽喷射器的热电解耦系统全工况性能分析

为实现热电联产机组的热电解耦,提出了一种集成蒸汽喷射器的热电解耦系统,并建立了系统全工况计算模型.以某350 MW热电联产机组为案例机组,集成蒸汽喷射器的热电解耦系统作为喷射器供热机组,对两机组的运行灵活性和节煤率进行对比.结果 表明:当供热量为700 GJ/h时,热电联产机组和喷射器供热机组最低电负荷率分别为50％和34％,喷射器供热机组电负荷调节范围更大;与热电联产机组相比,喷射器供热机组在一定情况下经济性更高;喷射器供热机组在高引射率、低电负荷率和低热负荷率下运行较为节能;供热量为200 GJ/h时,电负荷率低于85％才能保证喷射器供热机组相比热电联产机组经济性更好;电负荷率为80％时,热负荷率低于0.91才能保证喷射器供热机组相比热电联产机组经济性更好.     

抽汽供热机组深度调峰灵活性改造技术研究

针对东北地区某供热机组因容量小、供热面积大、投入低压旁路时降电负荷的措施无法实施,进而导致冬季供暖期热电耦合矛盾异常突出的技术难题,研究提出了低压旁路至抽汽供热系统的改造方案和改造后机组的运行方案,给出了供暖期两台机组协同调峰措施,并对改造后的投资收益进行了分析。研究得出,抽汽供热机组进行低压旁路至采暖抽汽系统改造,将原排至凝汽器的蒸汽热损失回收至热网进行利用,在提升供热能力及机组效率的同时,解决了供暖期抽汽供热机组深度调峰时的热电解耦问题。改造后发电负荷降低5.0MW,增加热网供热能力20GJ,有效地提升了机组供热能力。改造后供暖期日平均收益约1万元,15天回收投资,经济效益显著。     

太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统性能的数值研究

可再生能源和新型节能技术的综合应用,可以解决我国北方地区冬季采暖产生的能耗和污染问题。基于上述理论,文章构建了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统,并提出了4种运行模式以达到冬季稳定供暖的目的。文章建立了第二类吸收式热泵机组的数学模型,并利用MATLAB软件编写了机组模块。同时,借助TRNSYS软件建立了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统的仿真模型,并基于冬季典型日的模拟结果分析了该系统的性能。模拟结果表明:太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统是可行的,该系统在运行期间可为用户提供60℃以上的采暖热水,系统的太阳能保证率可达到0.615;与燃气锅炉供热相比,节省了45.7%的燃料费用。     

基于Aspen Plus的供热机组与熔盐蓄热装置耦合系统分析

根据熔盐蓄热装置和供热机组的耦合原理,提出2个系统的耦合方案,搭建了耦合系统的仿真模型,分析了该耦合系统的经济性和升负荷响应能力。结果发现,与原供热机组相比,耦合系统的热耗率在不同工况下分别升高了49.52 kJ/(kWfalseh)、77.26 kJ/(kWfalseh)、75.22 kJ/(kWfalseh)和56.04 kJ/(kWfalseh);供热机组负荷响应能力得到明显提升。     

CO_2热泵机组在供热系统中的应用

通过采用喷射式双极性结构的CO_2热泵机组作为供热系统的制热核心设备,辅以先进的耦合和变频自动控制技术,使得CO_2热泵机组供热系统得以在高寒地区仍然具有COP最大可达4.5的极佳效果,大大拓展了CO_2热泵机组应用区域,为用户提供了更环保、更经济的供热方案。     

供热汽轮机抽汽供热循环耦合汽水流量分配计算的研究

以常规热平衡法为基础,推导出了考虑加热器散热损失的供热机组T级抽汽供热循环系统热平衡矩阵方程,并将等效热降法应用于供热机组T级抽汽供热循环耦合汽水流量的分配计算,计算结果与常规热平衡法完全一致.本方法简单明晰,通用性好,为供热机组热力系统发电与供热的整体耦合分析计算奠定了基础,并可简捷快速地计算出热力系统连接方式以及局部参数变化对抽汽供热循环耦合汽水流量的影响.     

300 MW纯凝机组再热蒸汽系统供热改造方案研究

对再热蒸汽系统进行抽汽供热改造,已成为电厂增加或提高机组供热能力的主要供热改造方式之一。本文以300 MW纯凝发电机组为例,论述了再热蒸汽系统供热改造方案的研究制定过程和注意事项,为电厂机组同类型供热改造提供借鉴。     

供热机组补水系统优化分析

指出了200MW供热机组常规设计中补水系统存在的问题,分析了补水地点变化的可行性,计算了补水地点变化对机组初投资、运行检修费用和热经济性的影响,为同类供热机组热力系统设计提供参考。     

供热机组热力系统循环吸热量计算

以常规热平衡方法为基础,经过严格的数学推导,首次将等效热降理论应用于供热机组热力系统循环吸热量的计算,并提出了适用于不同类型供热机组热力系统的通用数学计算模型.经实例验证,该数学模型简捷、准确,将为不同类型供热机组热力系统热经济性的定量计算和热电联产总热耗量合理分配的研究奠定良好基础.     

汽轮机低压缸旁路供热的电出力调节能力分析

为了分析低压缸旁路供热对热电联产机组电出力调节能力的影响,建立了热电联产机组热力系统计算模型和电出力调节能力数学模型,并将计算结果与几种典型热电解耦方案进行比较.结果表明,热电联产机组进行低压缸旁路供热改造后,最大供热能力提升了69.88％,额定供热工况下机组的电出力调节能力提升了42.42％.同一供热负荷下,低压缸旁...     

基于Aspen plus的配置储热装置供热机组调峰范围研究

诣在通过配置储热装置蓄释供热机组参与调峰浪费的高品质热量以此来提高机组调峰能力,首先介绍了储热装置所需的相变材料,其次,介绍了储热系统运行的基本原理以及配置储热装置前、后供热组的热电耦合关系,搭建了供热机组仿真模型和储热模型。算例中供热抽汽流量400t/h时,配置30MW储热装置的300MW供热机组的调峰容量从16.9%提高到了23%,从而提高了供热机组调峰范围;但机组配置储热装置对提高调峰容量存在上限,同时受储热设备投资的制约,因此,存在一个能充分发挥储热提高调峰能力效果的最佳配置参数,对供热机组参与调峰限度具有一定的参考作用。     

300MW机组厂级供热优化调度方式及性能分析

从厂级角度优化机组的供热调度方式能够提升其深度调峰能力和盈利能力。以厂级两台300MW供热机组为例，利用Ebsilon软件建立了抽凝工况和低压缸零出力工况机组的数学模型，分析了机组的热力性能、调峰性能和经济性能。提出了5种厂级供热调度方式，研究了各调度方式下厂级的深度调峰能力和净收益；提出了串联梯级、并联平级供热系统，对比了二者对厂级净收益的影响。结果表明，供热量一定时，两台机组“双切缸模式”运行时，厂级发电功率最小，深度调峰能力最强；当供热负荷低于600MW时，两台机组“双切缸”模式运行时净收益最高；当供热负荷高于600MW时，“双抽凝”或“切缸+抽凝”模式运行时净收益最高；在厂级700MW供热负荷下，串联梯级供热系统的厂级净收益高于并联平级供热系统。     

二次再热超临界供热机组热力系统经济性定量分析方法

针对二次再热超临界供热机组采用低压缸分缸抽汽供热的特点,利用等效热降理论,进行分析与数学推导,得出了该类型机组抽汽等效热降和抽汽效率的计算方法,形成该类型机组的经济性定量分析数学模型,从而将等效热降理论的应用范围拓展到二次再热供热机组。利用该模型,可以方便、迅速、准确地分析二次再热超临界供热机组热力系统的经济性。     

1000MW机组0号抽汽供热研究与应用

介绍了供热方上海漕泾电厂1 000 MW超超临界汽轮机各级抽汽的参数、热用户上海漕泾热电公司的蒸汽需求,针对受汽方供热需求增加的实际情况在由冷段和1号抽汽供热的基础上再增加了0号抽汽向外供热的方案,并论述了0号抽汽供热改造的安全性、可行性。通过对比不同负荷工况下的机组性能指标。分析了供热的经济性。经过供热改造后,从性能试验的结果验证了供热改造的经济性。在保证机组的安全性的前提下大大降低了煤耗。供热试运行发现的问题及改进,优化了供热系统,为其它同类型机组的供热改造提供了借鉴经验。     

供热机组负荷-压力简化模型及特性分析

在纯凝汽式机组负荷-压力对象简化非线性动态模型基础上,结合对抽汽式供热机组供热部分热力系统的分析,依据基本物质和能量守恒定律,建立了供热机组发电负荷-汽轮机前压力-供热抽汽流量与锅炉燃料量-汽轮机高调门开度-抽汽调节蝶阀开度的微分方程形式的动态模型.通过仿真实验证明：供热机组与纯凝汽式机组发电负荷-汽轮机前压力对象控制特性不存在显著差异;供热机组可采用更为灵活的控制方式以提升发电负荷调节速率.     

供热机组发电负荷-机前压力-抽汽压力简化非线性动态模型

针对抽汽式供热机组利用调节蝶阀控制抽汽压力来调节供热抽汽质量流量的特点,通过分析汽轮机供热抽汽环节的能量平衡特性,建立微分方程形式的供热机组给煤质量流量-汽轮机调门开度-调节蝶阀开度与发电负荷-汽轮机前压力-抽汽压力的简化非线性动态模型.在此基础上分别进行了发电负荷、机组抽汽压力和热网循环水质量流量扰动仿真试验.结果表明:模型输入输出关系符合机组实际情况,能够解释供热系统中通过调节供热抽汽压力维持供热抽汽质量流量跟随供热负荷需求变化的内在机理.