太阳能燃气联合循环系统典型日逐时特性分析

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环（ISCC）为研究对象,结合热力学第一定律和第二定律对太阳能集热场及ISCC系统整体在4个典型日的热力学逐时特性进行研究。结果表明:随着太阳能辐射强度的增加,太阳能侧发电量也随之增加,而燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）系统发电量逐渐减小,形成互补趋势;随着太阳能辐射强度的增加,太阳能集热场的工质流量、集热场效率和光电转换率随之增加,ISCC系统的燃料基热效率和?效率也随之增加,而?损率逐渐减小,表明太阳能集热场的启 用可以提升ISCC系统性能;对系统主要评价指标进行分析,得出系统年太阳能侧发电量 为27.25 MW·h,年燃料节约率为3 664.6 t,年CO2减排量为10 077.66 t,年节省燃料费用为1 210.64 万元。该研究可为ISCC系统的设计及改造提供理论依据。     

集成太阳能对燃煤锅炉热力性能影响研究

以某600MW亚临界锅炉为例,采用抛物面槽式集热器收集太阳能热量,提出了2种锅炉集成太阳能热量的方案:省煤器前方案和省煤器后方案。根据太阳能集热器的集热性能,在锅炉变工况的基础上对集成系统进行热力性能建模,分析太阳能集成方案中锅炉热力性能。结果表明:在锅炉出口蒸汽流量不变时,随着太阳能集成规模增大,2种集成方案,锅炉效率均提高,节煤量均增大;省煤器后方案中锅炉效率和节煤量高于省煤器前方案;省煤器后方案蒸汽温度的稳定性优于省煤器前方案;调温措施是锅炉集成太阳能热量并维持额定蒸汽温度的主要因素;增大调温措施对汽温的调节能力,可集成更多的太阳能热量,为锅炉集成太阳能热量进行改造提供科学依据。     

太阳能与燃气-蒸汽联合循环发电系统优化

针对华能南山电厂菲涅尔式太阳能与燃气-蒸汽联合循环发电(ISCC)系统中,太阳能集热场产生的过热蒸汽引入汽轮机低压段做功所导致的能量损失问题,提出了在太阳能集热场设置蓄热系统,以保证集热场出口过热蒸汽参数的稳定,并将过热蒸汽引入汽轮机的中压段做功。分析结果表明:与原始系统相比,ISCC改进系统太阳能发电功率提高了0.189 MW,光电转换效率提高了7%,系统热效率提高了0.15%,系统等效节气量提高了39.69m3/h,系统热力性能明显提高。     

耦合太阳能氨气分解制氢过程的MGT-ORC动力系统热力性能分析

构建高效、无污染的动力发电系统是解决目前能源紧缺和环境污染问题的有效手段。以Capstone公司生产的C65型微型燃气轮机为核心发电部件,耦合了太阳能驱动氨气分解制氢的热化学过程,实现了可再生能源和氨气化学能之间的多能互补,采用有机朗肯循环（ORC）作为底循环回收微型燃气轮机（微燃机,MGT）产生的烟气余热并发电,实现能量梯级利用。在化工模拟软件Aspen Plus中构建了详细的模拟流程,进行系统热力性能分析,结果表明：通过太阳能和氨气的互补提高了富氢合成气热值,微燃机输出功率为89.95 k W,比参考系统中的C65微燃机多24.95k W;该系统在设计工况下的电效率达到了44.81%,?效率为47.97%,分别比参考系统高出8.51百分点和9.67百分点;系统中最大的?损部件为燃烧室,占到了总?损的41.67%,其次蒸发器和回热器分别占14.31%和11.15%;系统电效率和?效率随着太阳能集热量的增加分别呈减小和增大的趋势。该研究结果可为以氨气为燃料并耦合太阳能的分布式微燃机发电系统提供参考。     

太阳能与压气机抽气储能燃气轮机CHP系统耦合特性分析

压气机抽气储能调控可改善燃气轮机能源系统性能，为了使燃气轮机系统更加灵活、高效地与外界负荷匹配，提出太阳能耦合压气机出口抽气储能的燃气轮机热电联产系统。通过建立空气透平、余热锅炉和太阳能集热器的变工况数学模型，利用Thermoflex软件建立燃气轮机压气机出口抽气变工况模型，并对耦合系统进行变工况分析，研究系统在储能、释能和运行周期内热力参数的变化，以华南地区某宾馆的逐时负荷为例对太阳能耦合压气机出口抽气储能的热电联产系统进行案例分析，并与基准热电联产系统对比。结果表明:以某典型日为1个周期，本文设计系统的1次能源利用率比传统热电联产系统高3.2%，?效率高2.4%。     

基于能量和?的抛物线槽式太阳能集热器性能分析

基于热力学方程以及实际集热器参数,对抛物线槽式太阳能集热器建立了热模型并进行了热力学分析;然后,从热力学第一定律和第二定律的角度,分析和讨论了集热器的热效率及?效率的影响因素。分析表明:影响槽式集热器性能的主要因素有太阳辐射、换热工质温度和流量、真空条件以及环境条件（如风速）等;光学损失是最主要的能量损失,吸收管的吸热?损失是最主要的?损。     

影响联合循环机组性能的主要因素及分析

介绍了工程设计中应对影响F级联合循环机组性能的因素进行分析，确定主、次要因素，对环境条件，燃气轮机空气进口压损及余热锅炉烟气阻力，燃料类型，蒸汽循环方式，循环水温度对性能的影响进行了描述，得出了环境温度，蒸汽循环方式，进口压损为主要因素，循环水温度，出口压损，场地高程，相对湿度为次要因素。     

太阳能与燃煤耦合发电集成方式研究

太阳能和常规的燃煤电厂耦合,可以提高燃煤电厂的效率,减少化石燃料的使用,达到保护环境的效果;同时,可以弥补太阳能热发电的不足。通过对太阳能集热场替换回热抽汽的分析,得到其对原燃煤机组效率、汽耗率等的影响;并探讨了太阳能与燃煤耦合发电的不同集成方式对于燃煤机组的影响。研究结果表明：太阳能集热场与H1高压加热器并联为最佳方案,对原燃煤机组增益最大,效率由原来的42.90%提高为44.78%,提高了1.88%;标准煤耗率由原机组的0.286 7 t/h降低为0.274 6 t/h,降低了0.012 1 kg/k Wh。     

一种槽式太阳能聚光集热器的热性能实验研究

针对一种槽式太阳能集热器的热性能进行了一系列的实验研究,确定其室外热性能测试的实验系统方案,通过测试实际工况下集热器运行数据,分析集热器的运行特性。结果表明:水的流量、太阳辐射强度对集热器热效率影响很大,流量由0.32 m~3/h增大到0.65 m~3/h时,集热效率有所降低,最大偏差为3.1%;集热器热效率与太阳辐射强度变化趋势相同,集热器热效率最大达到46.6%。     

用传热理论分析太阳能"热管"式集热管的效率

目前太阳能"热管"式集热管的热效率都较低,从网上查到的一般在50%左右,生产厂商的宣传册中称其"热管"内的蒸汽温度达150℃以上,有的宣称达200℃.现以生产厂"热管"的宣传卖点为基础分析计算,查找存在的问题,寻找提高太阳能热水器"热管"式集热器效率的途径.     

太阳能-地热能混合式发电系统的性能评价EI北大核心CSCD

混合式发电系统是可再生能源高效利用的主要技术,能流的匹配特性是提高系统发电稳定性和效率的关键。围绕西藏当雄地区的太阳能和地热能资源特征,提出太阳能加热地热水产生高压蒸汽协同地热饱和蒸汽驱动汽轮机发电,而低温地热水驱动有机朗肯循环的混合式发电系统。构建了系统的热力学模型,分析了设计工况下系统的热力性能,探究了地热水温度、流量和太阳能辐射强度(direct normal irradiance,DNI)对系统性能的影响。提出系统全工况运行策略,探讨系统在典型日不同时段的热力性能表现。结果表明:系统的净输出功率和热效率随DNI的增加而上升,但是系统(火用)效率下降。设计工况系统的热效率为14.66%;系统(火用)效率为27.52%,太阳能集热器(火用)损失达45.4%。夏季和秋季典型日储热时段,高、低压汽轮机载荷因子分别高于0.94和0.95。当系统仅由地热能驱动时,热效率降低至12.08%。该研究可为太阳能与地热能混合式发电系统的设计和运行提供参考。     

太阳能与甲烷化学链燃烧耦合的冷热电联产系统

基于物理能与化学能综合梯级利用原理和化石能源与可再生能源互补利用技术,提出了太阳能与甲烷化学链燃烧耦合的分布式冷热电联产系统,实现了能源动力系统与CO_2低能耗分离一体化技术。通过对系统进行热力学分析表明,系统的能量利用率达到67%,?效率可达55%,分别比参比的甲烷直燃型冷热电联产系统高出约7和4个百分点。当太阳能份额约为32%时,系统太阳能热转?效率为24%。针对太阳能作为化学链系统的驱动能源,进行了太阳能辐射强度变化对系统性能影响的研究。研究表明,当太阳能辐射强度由600 W/m2增加到1000 W/m~2时,系统各效率随之增大。此外,通过对新系统与参比系统进行基于能量品位定律的EUD?图像分析,揭示了耦合后的系统性能提高的根本原因。     

塔式太阳能辅助1000MW燃煤发电机组锅炉的热力性能分析

以某1000MW超临界机组为参考,提出一种塔式太阳能辅助燃煤发电的系统,从锅炉屏式过热器后抽出一部分高温蒸汽送入塔式太阳集热器吸热,为平衡抽汽后受热面能量匹配,锅炉加设烟气再循环系统,保证受热面的安全运行。利用电站仿真软件Ebsilon professional进行热力性能模拟,模拟结果表明烟气再循环系统投入运行后能保障该互补发电系统锅炉侧安全,在变工况运行下锅炉效率并未有大幅下降;该太阳能辅助燃煤发电系统最大能有效降低了发电煤耗约7.2g/(k W?h)。     

煤炭与太阳能互补发电系统四季典型日变辐照聚光集热性能研究

光煤互补发电系统能将300℃以下的中低温太阳热能与传统燃煤电站相结合,用以替代回热抽汽加热给水,从而增加汽轮机出功。对传统的单轴跟踪槽式太阳能集热器用于光煤互补电站的热力性能进行了分析,并对其损失分布进行了研究。针对损失分布特性,提出了一种倾斜跟踪轴的槽式太阳能聚光集热器,并对该聚光集热器用于光煤互补电站后四季典型日的余弦损失、集热效率、太阳能瞬时功率、年均性能等进行了分析。结果表明,当跟踪轴倾斜角为15°时,年均余弦损失将从17.0%下降到9.8%,从而使年均集热效率从52.3%提升到59.5%,年均太阳能净发电效率从19.1%提升到21.7%,太阳能年发电量从17.2GW?h增加到19.6GW?h。     

太阳能辅助燃煤机组发电系统集热温度优化

为研究集热器工作温度对太阳能辅助燃煤机组发电系统中太阳能发电效率、成本的影响,从热力学第二定律出发,对用于太阳能辅助燃煤机组回热系统不同集成方式下太阳能热发电的火用效率进行分析,得出系统中太阳能发电的火用效率与集热器瞬时热效率及汽轮机抽汽效率之间的关系表达式,并结合LS-2槽式集热器(一种典型槽式集热器)的测试结果,对不同辐照条件下不同替代方式的热性能进行了比较。在此基础上,以太阳集热场辅助300MW燃煤机组发电系统为例对太阳能子系统的火用效率和发电成本(levelizedelectricity costs,LEC)进行分析,结果表明,当太阳直射辐射(direct normal irradiance,DNI)从300变化到1 000 W/m2时,对应的集热器最佳工作温度从277变化到317℃。     

供能方式对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2热力性能的影响

控制和减缓化石能源燃烧所排放的 CO2对于缓解全球气候变暖具有重要意义。以某超超临界1000 MW火力发电机组为例,建立了钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2的系统流程,基于Aspen Plus软件得到了系统的热力性能,分析了太阳能集热和煤富氧燃烧驱动 CaCO3煅烧反应对系统热力性能的影响。结果表明,与煤富氧燃烧方案相比,太阳能集热方案增加了发电功率,发电标准煤耗率降低1/3,但其发电热效率降低3.8个百分点;太阳能集热方案的等效太阳能热发电效率为28.36%,高于塔式太阳能热发电的峰值效率;提升太阳能集热方案性能的关键是提高集热器场的能量利用效率ηsol-avi,当ηsol-avi高于75%时,太阳能集热方案比煤富氧燃烧方案发电热效率高。所得结论为低能耗减排CO2、高效利用太阳能提供了新途径。     

燃烧霍林河褐煤情况介绍

通辽发电总厂现有两台锅炉是哈锅七六年至七九年期间的产品,型号为HG—670/140—6型带一次中间再热的固态排渣煤粉炉,是东北地区的通用褐煤炉型,主要设计参数为:蒸发量670t/h;过热蒸汽压力140Kg/cm~2;过热蒸汽温度540℃;再热蒸汽流量579t/h;再热蒸汽入口压力27.5Kg/cm~2;再热蒸汽出口压力25.5Kg/cm~2;再热蒸汽入口温度323℃;再热蒸汽出口温度540℃;给水温度240℃;排烟温度167℃;锅炉热效率90.306％;计算燃料消耗量185.6t/h;炉膛容积热负荷111.8×10~3kcal/m~3h,炉膛截面热负荷3.13×10~6kcal/m~3h;炉膛出口过剩空气系数1.2;炉膛出口烟气温度1036℃。     

进气加热对燃气-蒸汽联合循环性能影响

以某200 MW级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,利用余热锅炉尾部烟道废热加热给水并通过气-水换热器提高压气机进口空气温度,采用Aspen Plus模拟计算进气加热系统投运前后联合循环参数变化,分析空气进气加热对机组性能影响。研究结果表明,压气机进口空气温度由12.5 ℃提高至35 ℃时,50%、75%、87%负荷下燃机负荷率分别提高0.08、0.12、0.15,燃料消耗量分别降低0.11 kg/s、0.13 kg/s、0.10 kg/s,联合循环效率分别提高1.04%、1.03%、0.73%。95%负荷下燃机负荷率由0.95增大至1.00后保持不变,联合循环效率先增大后减小,100%负荷下燃机负荷率保持1.00不变,联合循环热效率持续降低。     

集成余热回收的超临界二氧化碳燃煤发电系统研究

锅炉排烟余热和冷端余热回收利用对提高超临界二氧化碳（S-CO2）燃煤发电系统发电效率具有重要意义。为此,本文提出一种集成排烟和冷端余热回收的S-CO2燃煤发电系统,并对该系统与常规S-CO2燃煤发电系统进行对比分析。结果表明:相比常规系统,集成排烟和冷端余热回收的S-CO2燃煤发电系统通过回收排烟余热和冷端余热,可使系统发电效率提高0.56%,发电标准煤耗率降低3.00 g/(kW·h);该系统可回收2.8 MW冷端耗散?,并有效降低锅炉传热?损7.3 MW,降低排烟?耗散4.9 MW,使得锅炉?效率提高0.65%,最终使系统?效率提高0.51%。     

燃煤锅炉集成太阳能热发电系统经济性分析

考虑到系统物质流和能量流的匹配,拟定了2种太阳能与燃煤锅炉集成方案:省煤器前方案和省煤器后方案.基于槽式集热器的热力性能与锅炉的变工况理论建立分析模型.以LS-2槽式集热器与某600 MW亚临界锅炉为例,对2种方案进行模拟,总结了太阳能热与锅炉集成时热经济性变化规律,并据此分析2种方案的经济性,结果表明锅炉集成太阳能发电成本低于单纯太阳能热发电方式(solar energy generating systems,SEGS)成本,考虑碳减排效益后,发电成本将进一步降低;省煤器前方案的太阳能发电成本低于省煤器后方案;锅炉集成太阳能发电成本受设计辐射强度、系统寿命、煤价与碳价、集热器成本的影响.