AA-CAES+CSP系统性能及关键参数分析

为深入分析耦合太阳能辅热的先进绝热压缩空气储能(AA-CAES+CSP)系统的运行特性,在先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统基础上建立相关模型,对比分析这2个系统性能,并探究关键参数对AA-CAES+CSP系统性能影响。结果表明:相比于AA-CAES系统,AA-CAES+CSP系统循环效率提高7.90%,储能密度提高4.46%;当压缩机级数N1=膨胀机级数N2=级数N时,循环效率和储能密度最高,N1与N2相差越小,系统性能越优;随着储气室对流换热系数hc的增大,循环效率先大幅度降低,后缓慢增大,储能密度则持续增大,且在hc较小时,N越大,循环效率越低,而当hc较大时则相反,储能密度则随N的增大而持续增大,但N越大,同一hc对系统性能的影响越小;循环效率随储气室最大压比的增大而减小,储能密度则相反,且在最大压比较小时,N越大,循环效率越小,储能密度越大,但当N较大时,N越大,循环效率和储能密度均越大。     

小容积流量下汽轮机排汽缸流动特性分析

基于国内外研究现状,建立了汽轮机排汽缸计算模型,设计了100%、43.86%、21.04%3种容积流量工况,分析了排汽缸内的流动特性及涡系特点,得到其静压恢复系数及总压损失系数分布规律。研究表明:随着容积流量的减小,排汽通道后的汽流速度增加,扩压效果减弱,静压恢复系数减小,总压损失系数增大,出口截面不均匀系数增加,流场逐渐恶化。研究结果可为汽轮机排汽缸改型提供参考。     

供热机组供热域及负荷分配方式的优化研究

热电联产机组能够有效提高电厂能源利用率、降低碳排放,优化热电负荷在电厂内不同机组间的分配方式能够有效降低电厂能耗,提升经济效益。以国电泉州电厂两台670 MW机组为研究对象,采用Ebsilon软件进行建模仿真,得到单台机组的供热域,同时分析不同热电负荷分配方式对总能耗的影响,最后以某日热电负荷为例,采用遗传算法优化热电负荷在两台机组间的分配方式。结果表明：对于单台机组,随着供热负荷的增大,其最大电负荷减小,而最小电负荷增大,机组的可调范围变小,可调性变差。不同热电负荷分配方式对机组总能耗的影响较大,总能耗随着电负荷分配不均匀程度的增加而减小,当热电负荷在两台机组间平均分配时,总能耗最大。以泉州电厂某日典型热电负荷为例,采用遗传算法优化热电负荷分配后,两台机组的总能耗减少1 512.107 MW。     

复叠式超临界二氧化碳布雷顿循环系统■分析

通过建立超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿复叠式循环系统,首先分析在不同高温汽轮机入口温度和系统循环压比下压缩机的最佳分流系数,再讨论汽轮机分流系数对各部件■损系数的影响。研究表明:汽轮机分流系数的变化对系统的效率影响较大,在研究复叠式循环最佳工况时,研究汽轮机分流系数必不可少,且复叠式循环放热、吸热和回热过程■损系数相对很大,仍是系统优化的重点。     

供热系统加储热后的调峰灵活性分析

国内供热机组通常"以热定电"的方式运行,这种运行方式为满足热用户的需求,限制了供热机组的调峰灵活性。给电厂配置储热罐实现"热电解耦"可以增大供热机组调峰灵活性。为此,建立了供热系统加储热后的几何模型和数学模型,提出了根据用户热量计算抽汽量的迭代方法,并分析了显式储热装置的最大储热量和最大放热量影响因素,最终将以上分析应用于某330MW供热机组的不同调峰情况进行定值计算。进行定值计算的意义是能够定量描述储热罐对机组低负荷运行的影响,为机组低负荷改造提供数据支撑。     

AA-CAES+CSP系统运行策略研究

为深入研究带太阳能辅热的先进绝热压缩空气储能(AA-CAES+CSP)系统热力学性能,建立系统关键部件热力学模型,利用Matlab模拟计算,分析辅热子系统加入方式及外界因素对系统性能影响。结果表明:首次启动,以空气先流经储能蓄热子系统再流经辅热蓄热子系统运行效果更佳,而长久稳定运行,则以空气先流经辅热蓄热子系统再流经储能蓄热子系统运行效果更佳;稳定工况下,集热温度越高,循环效率和储能密度越大,但过高的集热温度会使循环蓄热介质温度过高,当超过其临界温度时,会由液态变为气态,导致换热效果变差,影响换热器性能;在研究参数范围内,环境温度越低,循环效率越高;任一系统均有一个使循环结束后,储气室无需借助外部作用,其压比和温度就自行恢复至初始值的循环稳定间隔时间。     

600MW三塔合一间接空冷塔塔内流场特性研究

采用数值计算软件Fluent对600MW三塔合一间接空冷塔进行了三维模型计算,通过改变环境风速模拟研究了空冷塔内部流场流动情况。着重分析了不同风速下烟塔内部流动通风量变化特性和塔内气流流动形成的漩涡变化规律。结果表明,无风工况时,空冷塔内部流动稳定,无漩涡扰动,流动平稳。有环境风工况下,漩涡对称分布在脱硫塔两侧,在中速风下漩涡面积整体更大,漩涡的大小直接影响塔内气体流动;随着环境风速的增大,漩涡位置也逐渐向背风侧移动,造成背风侧区域流动也更加紊乱,直接影响背风侧散热器换热效果;随着塔内气流上升,漩涡也在逐渐增大。     

提高供热机组的调峰灵活性研究

近几年得到快速发展的新能源如风能、太阳能大规模参与并网,却因其自身不稳定的特点导致电网调控运行安全性降低。为提高电网的安全性,提出从源侧解决问题的方法,即提高供热机组调峰灵活性,在热网中耦合热水储热罐,实现水侧联动,并提出储热罐提供部分供热负荷模式和储热罐提供全供热负荷模式两种储热调节模式。为确定最佳储热调节模式,基于Ebsilon软件建立的仿真模型,对两种储热调节模式调峰范围、放热速度及热经济性进行比较分析。结果表明：从放热角度分析,全供热负荷模式中储热罐的平均放热速度大于部分供热负荷模式;从热经济性角度分析,在负荷相同的情况下储热罐提供全供热负荷模式等价煤耗率更低,热经济性更好。因此全供热负荷模式优于部分供热负荷模式。