蒙特卡罗法在分布式供能系统不确定性评价中的应用

分布式供能系统的设计和运行易受诸多不确定性因素的影响。文中以分布式供能系统优化运行程序和评价指标模型为基础,运用蒙特卡罗模拟方法对分布式供能项目进行不确定性评价。对某分布式供能系统进行了仿真研究,计算了系统各评价指标的概率分布及关键影响因素。案例计算结果表明:一次能源利用率预测的风险度较低,年能耗费用、年CO2减排率和年NOx减排率预测的风险度均较高;系统年能耗费用和一次能源利用率的最大影响因素为电负荷,年CO2减排率和年NOx减排率的最大影响因素为天然气价;多余电力上网政策对系统的4种评价指标均会产生一定的影响。计算结果同时验证了蒙特卡罗模拟方法在分布式供能系统不确定性评价中的有效性。     

时敏目标预警系统分布式数据库架构的实现

针对分布式时敏目标预警系统需要提高预警信息处理速度和信息挖掘能力的要求,分析研究了内存数据库TimesTen与磁盘数据库Oracle之间的无缝连接技术、TimesTen与TimesTen之间的复制技术及Oracle流复制技术,并建立了预警信息系统的分布式数据库服务架构,分析试验了其技术可行性。结果表明,基于内存数据库构建的分布式数据库架构可以实现应用程序访问数据库的高速率和时敏数据的实时同步,同时还可以使用Oracle的流复制技术完成非时敏数据的准实时同步,符合预警系统高实时性、高可靠性的应用需求。     

基于不同循环特性吸收剂的直接制氢过程比较

基于化石能源直接制氢中吸收剂的不同循环特性,分析由于石灰石和白云石循环特性差异导致的制氢过程中物流量和系统热平衡的变化,确定不同循环特性的吸收剂对整个制氢系统的热力学影响。研究结果表明,若加入同质量的吸收剂,过程A后续循环中CO2吸收不彻底,氢的含量持续降低,且气化器无法自身实现热平衡,过程B循环反应较稳定,吸收反应不完全,氢的含量较低,系统同样无法实现热平衡,过程C吸收剂的有效吸收成分(CaO)足量,系统可很好地实现热平衡,产物中氢的含量较高,但循环于系统中的惰性成分(MgO)的量较多,系统操作较困难,增加了系统的能量消耗。     

输运床气化炉IGCC系统在不同净化方案配置下的热力性能比较

以输运床气化炉和E级燃气轮机为基础,构建了采用湿法除尘+低温脱硫、干法除尘+低温脱硫、干法除尘+中温脱硫和干法除尘+高温脱硫等4种净化方案的整体煤气化联合循环(IGCC)系统.应用输运床气化炉平衡模型和燃气轮机变工况模型,在相同的NOx排放标准和燃气轮机阎站煤气进气温度的条件下,对采用不同净化工艺方案的输运床IGCC系统的热力性能进行了计算和比较.结果表明:采用干法除尘+中温脱硫净化方案的输运床IGCC系统的供电效率为42.22%,比采用湿法除尘+低温脱硫方案的IGCC系统高1.34%;燃气轮机煤气进气温度的升高有利于提高IGCC系统的供电效率.     

大型燃气轮机透平冷却空气量估算

大型燃气轮机透平冷却空气量一般难以直接获得。本文从燃机总体物质与能量平衡的角度,结合透平一级静叶的冷却模型,给出了一种估算大型燃气轮机冷却空气量的方法,并对GE公司系列燃气轮机和西门子公司V94．3燃气轮机冷却空气量进行了估算。结果表明采用本文的方法估算的燃气轮机透平冷却空气量是合理的。     

天然气燃料轴向分级预混燃烧特性研究

低NOx排放是燃气轮机燃烧室的重要性能指标,面对燃烧室出口温度不断增加的趋势,新型燃烧技术探索应用成为必然。燃料轴向分级(Axial Fuel Staging,AFS)燃烧作为一项可行技术方案已在各燃机厂商的最先进燃气轮机燃烧室上获得应用,其主要通过降低高温烟气有效停留时间和低氧浓度燃烧来实现低NOx排放。基于Chemkin平台建立轴向分级预混燃烧室化学网络模型,针对1 973 K燃烧室,研究二级负荷比例、当量比和停留时间对NOx/CO排放的影响规律,对比分析主燃区高温烟气与二级未燃预混气掺混特征的影响,获得AFS燃烧的污染物排放特性和关键影响因素。同时,在贫预混燃烧器上,设计二级喷射段,实验研究二级火焰结构、污染物排放等燃烧特性。结果表明,相比于常规贫预混燃烧,AFS燃烧在高温区体现出很好的低NOx优势,且能拓宽低NOx工况范围,其中主燃区温度、二级当量比和停留时间匹配特征、主燃区高温烟气与二级预混气掺混性能等是关键。     

燃气轮机联合循环启动过程排烟NO-NO2转化研究

本文针对部分燃气轮机联合循环机组在启动和低负荷运行时冒黄烟的现象,通过实验和理论计算方法研究温度、烟气成分等因素对燃机排烟中NO向NO_2转化的影响。研究表明,在燃气轮机透平排气的典型温度(500~650℃)和组分条件下,排气中的CO含量高会导致NO在2 s内快速的转化为NO_2,即在启动或低负荷条件下燃烧不完全是燃机排气产生黄烟的重要原因之一。     

基于Fe_3O_4的化学链制氢动力学特性

针对Fe3O4化学链制氢和CO2分离过程,研究了Fe3O4在CO气氛下还原以及铁在水蒸气下氧化的动力学特性.用Coats-Redfen单升温速率积分法、Ozawa组合升温速率法和lnln恒温分析法对反应机理进行了探讨,并计算了动力学参数.热重数据计算结果表明:在CO和N2体积分数分别为5%和95%时,还原反应属于一级反应,750～900,℃时反应活化能为112,kJ/mol;在CO、CO2和N2体积分数分别为42.9%、14.3%和42.8%时,还原反应可用Jander扩散模型描述,750,～950,℃时反应活化能为49.828,kJ/mol;经Ozawa法验证,加入CO2后的还原反应活化能明显降低.铁与水蒸气的氧化反应接近二维核生长模型,反应活化能较低,为29.633,kJ/mol,且随着温度升高,反应速率常数增大.     

燃气轮机发电机组投资成本模型

本文首先通过大量的文献调研,对现有的燃气轮机整机投资成本模型进行了分析和比较,运用最新工业数据对现有模型进行了更新。进而,总结和验证了燃气轮机成本数据随功率呈幂函数关系变化的规律,并提出了新的燃气轮机投资成本模型。在此基础之上,结合国内工程的报价和实际造价,给出了符合我国实际情况的燃用天然气的燃气轮机成本模型。最后,分析了合成气燃气轮机的改造工作和改造费用组成,并对合成气燃气轮机投资成本的发展做出预测。     

PEvGT循环参数优化及热力性能分析

PEvGT循环是湿空气透平(HAT)循环和注蒸汽燃气轮机(STIG)循环的结合,既具有较高的发电效率,又可对外提供蒸汽并实现灵活的热电比调节,具有在热电联供领域应用的潜力。对配置不同的两种PEvGT循环进行了参数优化,分析了其热力性能和热电联供特性。研究表明:纯发电时,两种PEvGT循环的效率最高点对应的分流比在0～20%之间。未加湿空气、加湿空气及蒸汽在回热器前混合(PEvGT-2),循环最佳压比与HAT循环最佳压比为10左右;最高效率为51.4%比HAT循环及STIG循环分别高出0.8和3个百分点。未加湿空气和蒸汽在回热器后与湿空气混合(PEvGT-1),循环最佳压比较高且最高效率与STIG循环相当。热电联供时,两种PEvGT循环具有与STIG循环相似的热电负荷灵活性,且在蒸汽输出比例相同时,PEvGT-1与PEvGT-2循环的发电效率分别比STIG循环高0.7～1.5和3.4～12个百分点。