燃气轮机分布式能源系统进气冷却改造

某天然气分布式能源系统(以下简称分布式系统)项目,采用燃气轮机发电机组发电,余热锅炉利用燃气轮机排烟制备蒸汽、生活热水。针对生活热水利用不充分的问题,增设溴化锂吸收式冷水机组(采用余热锅炉制备的生活热水作为热源),在4～10月对燃气轮机进气(空气)进行冷却(其他时间生活热水仍进行常规利用),以提高燃气轮机发电机组的发电功率。将改造前分布式系统作为比较对象,对分布式系统改造设备采购及安装费用、改造后年运行费用增量、改造后年收益增量进行测算。分布式系统改造设备采购及安装费用为623×10~4元,改造后年绝对收益增量(年收益增量减年运行费用增量的差)为261. 76×10~4元/a,项目静态投资回收期为2. 38 a,项目经济效益明显。     

一种CCHP系统配置优化LP模型及高效算法

冷热电三联供系统(combined cooling heating and power,CCHP)的经济性受多种因素影响,需要在设计阶段进行系统的配置优化和运行优化。以年总费用(ATC)最低为目标构建了CCHP系统配置优化模型,同时构建了运行优化模型以确定最佳的运行方案。这两个模型均包含大量的逐时线性规划(linear programming,LP)模型,而常规循环求解方法求解耗时较长。通过对逐时LP模型分段消元,并引入图解法求解,将常规方法中的迭代循环转换成矩阵代数运算,可大大提高求解效率。计算案例显示:运行优化模型的求解时间从常规方法的78.500s减少到了0.015s,配置优化模型的求解时间从3 338.000s缩短至0.760s。极短的求解时间有利于CCHP系统的多方案对比和敏感性分析。     

混合控制策略动态优化多负荷CCHP微网系统

为了降低含冷、热、电、气负荷多能互补微网的运行成本,并解决在传统控制方法下微网系统耗能大、响应慢及稳定性差等问题,提出了一种基于最短距离的CCHP系统混合控制策略.首先从系统运行经济性、稳定性和环保角度建立微网综合能源模型,结合传统控制方式建立4个运行场景,采用主副协同动态粒子群算法进行优化.实验结果表明,该控制策略在...     

户用太阳能辅助加热沼气池动态传热仿真

针对态变温差条件下螺旋管换热器传热系数计算复杂,而螺旋管换热器传热系数是户用太阳能辅助加热沼气池系统设计中的重要参数.为确定沼气池内加热盘管的传热系数及合理的搅拌叶轮旋转速度,采用全三维Navier-Stokes方程和多重参考系法(MRF),根据标准k-ε湍流模型及相应的计算网络及边界条件,对沼气池内传热及流动进行三维非定常数值仿真,分析系统的传热系数,随着旋转叶轮转速提高,螺旋加热盘管传热系数也随之增加,但旋转叶轮所需电机功率也将随之增大.通过数值仿真,可以大大缩短系统的研制和改进设计周期,结果与现场实测传热系数有较好的吻合.证明提高了沼气池内螺旋盘管的加热效果,并为系统设计提供参考依据.     

Dymola模型应用于某宾馆内燃机CCHP系统的研究

针对天然气冷热电联供(CCHP)系统设计过程中冷热电负荷逐时匹配难的问题,采用面向对象建模的Modelica语言,在Dymola软件平台上创建了CCHP系统的部件模型库。以上海某宾馆为研究对象,利用该模型库构建了内燃机CCHP系统动态特性仿真模型,基于全年动态仿真数据进行了年平均能源综合利用率、经济性以及二氧化碳排量3项指标的评估,并基于供能侧与用户侧负荷需求的逐时匹配对系统方案进行优化。研究结果表明,该模型库可以实现不同结构形式的天然气CCHP系统方案模型搭建并进行设计优化和指标预测。     

某酒店建筑供能系统仿真研究

采用Modelica语言对上海某酒店供能系统进行仿真研究,对供能系统的购电量、售电量、耗气量、年运行成本、年碳排放总量进行比较。供能系统负责满足酒店洗浴热水负荷、电负荷。常规供能系统:燃气锅炉制备洗浴热水,市电网供电。分布式供能系统:燃气内燃机发电机组、燃气锅炉制备洗浴热水,燃气内燃机发电机组、市电网供电。常规供能系统、分布式供能系统分为采用30、90 m^(3)两种容积蓄热水箱的方案,分布式供能系统还根据运行策略不同,分为并网不上网、上网售电。常规供能系统的购电量高于分布式供能系统。对于分布式供能系统:各种方案的购电量接近;对于上网售电方案,在设备配置情况基本一致且运行策略也一致的前提下,大容量蓄热水箱有助于降低购电量。分布式供能系统的耗气量高于常规供能系统,年运行成本、年碳排放总量均低于常规供能系统。在分布式供能系统中,采取上网售电且配置大容量蓄热水箱的方案耗气量最高、年运行成本最低、年碳排放总量最低。     

基于Dymola的微燃机CCHP系统动态仿真模型库研究

针对微燃机冷热电联产系统中供能侧和用能侧难以逐时匹配的问题,采用面向对象建模的Modelica语言,在Dymola软件平台上构建了基于设备性能参数的微燃机冷热电联产系统动态仿真模型库,实现全年动态能耗仿真,并进行能效、经济性以及二氧化碳排量等指标的预测及评估。并结合某工程实例,采用计算机辅助测试系统实测数据进行了模型验证,得到系统的全年动态性能仿真结果处于工程可接受精度范围。结果表明,本文创建的动态仿真模型库具有完整性、通用性、可扩展性和部件模型重用性高的特点,可方便、快捷地搭建不同结构形式的微燃机冷热电联产系统,亦可用于已建项目的技术诊断及优化运行,可有效提高系统设计的质量和经济性。     

燃气管道镶接辅助决策软件的开发

目前燃气管道镶接施工的效率主要取决于施工人员的经验，较难保证其可靠性并满足工时限制。该文利用简易的管道相对位置测量方法，设计了镶接方案搜索算法，利用VB语言进行了基于Solidworks的二次开发，软件可快速生成备选镶接方案，并能生成可视化的三维镶接模型。最后通过一个工程案例对软件功能进行了验证。