危固等离子体气化与垃圾焚烧间接耦合的新型发电系统性能分析EI北大核心CSCD

为清洁无害化处理危固的同时实现固废高效资源化利用,提出一种危固等离子体气化与垃圾焚烧间接耦合的新型发电系统。在新系统中,医疗垃圾与飞灰经等离子体气化协同处理产生合成气,驱动燃气轮机发电,同时高温合成气和燃气轮机排气的热量传递给焚烧机组,提高焚烧机组循环发电效率。以某800t/d垃圾焚烧机组为例,从热力学和经济学角度评估新系统的性能。结果表明,在生活垃圾产生的发电功率不变的条件下,从医疗垃圾中产生的净电功率为13.50MW,因而医疗垃圾发电效率和㶲效率分别达到35.67%和33.92%,在运行周期内,新系统的净现值可达到75800.50万元,动态回收周期为3.99年。由此可知,新系统是高效且经济可行的。     

低压缸零出力改造对配备碳捕集燃煤电站灵活性提升作用分析

为研究脱碳对火电机组的影响，建立仿真模型分析了火电机组碳捕集改造常规方案的性能变化，进一步提出了低压缸零出力方案提升机组灵活性。常规方案以中压缸排汽为再沸器热源，低压缸零出力方案切断低压缸进汽。一方面，以300 MW燃煤电站为例，分别对2种方案进行分析；另一方面，以西北某省为研究对象，预测2种方案对全省火电的影响。结果表明：常规方案下机组出力空间由87～300 MW缩减至147～217 MW，额定工况的供电效率由37.32%下降至27.02%，机组最小负荷率约升高至70%；采用低压缸零出力方案时，机组负荷空间被拓宽到47～217 MW，为常规方案的2.44倍；对于所讨论的西北省份而言，常规方案下全省火电出力空间由1 103～3 940 MW缩减至1 875～2 793 MW，低压缸零出力方案下，出力空间被拓宽为550～2 793 MW。     

自备电厂热电解耦方案及其特性分析

目前自备电厂发电功率较大，在未来新能源并网调峰中不容忽视。根据选取的具备供电与热的自备电厂，确定低压缸零出力、高背压抽汽联合乏汽供热、吸收式热泵和压缩式热泵4种热电解耦优化方案，定量计算评估4种方案优化后电厂最大供热与电负荷率的降低情况。对案例机组采用4种方案进行优化，计算结果显示：案例机组对4种优化方案的最大供热量可分别提高174.00、136.18、168.37、38.00 MW；在原最大供热负荷下，最低电负荷率分别降低到44.29%、73.29%、73.70%和80.57%，最大热电比分别达到2.00、1.50、1.50、1.15；其中低压缸零出力解耦优化效果最明显，最大供热量提升最多，电负荷率降低也最多。经济分析显示，吸收式热泵方案与其他方案相比增加的投资成本最多。     

一种基于电解水制氢及甲醇合成的碳中和能源技术路线EI北大核心CSCD

在“双碳”日益成为全球热点的背景下,该文提出一种适合于中国国情的新型碳中和能源技术路线。采用非化石能源发电系统产生电能中的弃电和谷电来电解水制氢;采用氢气和从生物质富氧燃烧系统中捕集的CO_(2)合成甲醇;随后,甲醇被储运至全国各地,用于化工生产和燃料供能;最后,根据能源需求,将甲醇重整生产氢气,用于燃烧和发电。此外,对所提出的新技术路线进行情景分析。研究表明,新技术路线不仅可以提高新能源的消纳,保证电网安全稳定运行,还可以降低氢能储运带来的安全风险和高成本。此外,该技术路线可以替代石油,增强我国能源安全;同时整个过程可以实现CO_(2)的零排放。该研究有望为我国能源领域实现碳中和提供一种有价值的技术路线。     

基于K-means聚类算法的电站煤场来煤堆放优化研究

为有效应对复杂的电力和煤炭市场，加强燃料智慧管理成为火电厂管理的重要组成部分。针对某燃煤电厂的煤场占地面积小、来煤煤种复杂和燃煤堆放混乱的问题，通过提取历史来煤的煤质信息，使用K-means和DBSCAN 2种聚类算法对来煤低位发热量、挥发分、硫分进行聚类分析，从轮廓系数、聚类稳定性和样本划分精细度3个方面对2种聚类算法进行对比，最终选择聚类效果更好的K-means聚类算法作为煤质划分的计算方法。K-means聚类算法将选取的历史煤质信息数据集划分为4类，轮廓系数为0.587，且划分后的同一类别内煤质成分相近。统计不同聚类标签下的来煤频率和来煤质量比例，对煤场进行了相应的比例划分，每一分区堆放相同分类的来煤，并以此为基础设计了数字化煤场平台中的来煤堆放指导及信息存储流程，对提高堆场空间利用率和煤场管理效率具有重要的意义。     

与生物质气化联合循环系统耦合的压缩空气储能系统性能分析

为提高压缩空气储能系统的性能，该文提出一种生物质气化联合循环系统与压缩空气储能系统集成的新方案。储能过程中，利用联合循环系统的给水冷却高温压缩空气。释能过程中，在联合循环系统中的余热锅炉部分布置旁路烟道。来自储气罐的压缩空气经旁路烟道加热后，直接通入至联合循环系统的燃烧室。该耦合方案采用能量梯级利用的原理，可以实现系统效率的提升；同时还可以节省常规压缩空气储能系统中的蓄热罐、蓄冷罐和膨胀机等设备。采用Ebsilon软件对耦合系统进行模拟，并对耦合系统进行热力学分析和经济性分析。结果表明：新方案中压缩空气储能系统的循环效率和能量密度分别为86.14%和7.48MJ/m3，整个集成系统的总效率为37.20%。此外，新方案的动态投资回收期为3.73年，净现值为89.65万元。该研究为提高压缩空气储能系统的性能提供了新的技术选项。