基于质量单元的太阳能辅助燃煤发电系统热经济性算法研究

针对太阳能辅助燃煤机组发电系统的不同耦合方式,基于循环函数法以及q-γ-τ矩阵,将太阳能热利用系统归并到机组主系统中,构造出不同耦合方式下热力系统质量单元进水系数矩阵方程,提出太阳能辅助燃煤发电系统单元进水系数通用矩阵模型,该模型全面反映机组主汽水系统结构以及太阳能辅助系统对整个热力系统的影响情况,且具有较强的规律性,使光煤一体化集成系统的热力特性与结构特性转化为计算机语言,使热力系统的分析计算程序化、精确化、简洁化,得出的矩阵方程具有普遍适用性。通过实例分析计算验证该方法的准确性,为太阳能规模化高效利用提供理论支撑。     

蒸汽喷射热泵在火电机组回热系统局部改造中的应用

以300MW机组为例,研究采用蒸汽喷射热泵将汽动给水泵汽轮机(小汽轮机)的部分排汽回收至机组回热抽汽系统对凝结水进行加热的方法,以有效利用小汽轮机排汽余热。同时,借助等效焓降法对各改造方案的热经济性指标进行了计算和分析比较。结果表明:将蒸汽喷射热泵出口混合蒸汽回收至汽轮机4段抽汽的经济效益最好;机组在额定工况下且蒸汽喷射热泵引射系数为0.75时,发电标准煤耗率可降低1.05g/(kW·h),节能效果显著。     

基于蒸汽喷射式热泵的火电厂除氧器乏汽回收系统热经济性分析

针对火电厂汽轮机回热系统中的工质损失和热损失,以某电厂600MW机组为例,对采用蒸汽喷射式热泵将除氧器乏汽回收到低压加热器中的节能技术进行研究,利用等效焓降法对各个节能方案的热经济性指标进行了计算,并对不同节能方案的热经济性进行了比较.结果表明:除氧器乏汽通过蒸汽喷射式热泵回收到5号低压加热器(方案4)的节能效果最显著,经济效益最好.与原方案相比,采用方案4,每发1度电平均可以节约标准煤0.3g,按机组年运行5 500h计算,每年可以节约标准煤990t.     

生物质与煤掺烧对锅炉结渣特性影响的实验研究

采用CAF digital imaging灰熔点测试仪和飞利浦分析仪器分别对稻草、木屑、谷壳等常见的生物质灰及其与煤掺烧后灰的熔融特性和灰成分进行了检测,通过软化温度DT,灰分的酸碱比(B/A)、硅铝比(SiO2/Al2O3)、硅比(G)、铁钙比(Fe2O3/CaO)等判别指数对单一生物质与煤掺烧的结渣特性进行了研究和分析.结果表明:稻草和谷壳与煤粉掺烧,灰熔点降低,引起结渣.但是掺烧木屑则不会出现灰熔点降低而导致结渣的问题.     

太阳能辅助燃煤热发电系统优化设计

为了克服两相流带来传热效果恶化以及避免流体分层现象,将疏水扩容器引入太阳能集热系统(DSG)代替汽水分离器.将DSG与300 MW燃煤机组进行集成,给出了使DSG预热段及过热段仅为工质水及汽单相流的集热系统预热段、过热段的长度计算模型,以及蒸汽流量控制模型,以保证DSG出口蒸汽参数对应于所代替的燃煤机组汽轮机抽汽参数.同时,给出了DSG出口蒸汽代替300 MW燃煤机组汽轮机前5段抽汽的5种设计方案,对各方案的热经济性进行了计算分析,认为新设计的DSG出口蒸汽取代燃煤机组汽轮机第3段抽汽的热电转换率最高(0.324),集成方案最优.     

300 MW机组锅炉空气分级燃烧改造

对湘潭电厂1 025t/h电站煤粉锅炉燃烧系统进行了的深度空气分级燃烧技术改造。将原二次风部分喷嘴封堵,增设炉内还原区,在还原区上部角水冷壁管屏处装设分离式燃尽风(SOFA)喷口。对不同煤种、不同机组负荷下投入SOFA与不投入SOFA时的锅炉热效率与NOx生成特性进行了试验研究。结果表明,对于高热值、低灰分煤种,投入SOFA后,炉内形成了良好的空气分级燃烧工况,NOx排放浓度最高降低了41%,减排效果显著。     

生物质与煤混烧对降低NO_x排放的影响因素分析

NOx是通常公认的主要的大气污染物之一,控制NOx受到人们的高度关注。生物质和煤混烧是降低NOx排放、提高生物质能利用率、节约能源的有效方式。阐述了燃煤电站锅炉燃烧过程中NOx的产生、消解机理,分析了生物质与煤混烧的燃料特性、炉膛温度、过量空气系数和生物质的矿物质碱金属成分等诸多因素对NOx排放的影响规律,为控制燃煤锅炉NOx排放及利用生物质能源提供理论参考。     

地热-温差发电系统的实验研究与经济性分析

在详细了解地热能源利用和温差发电装置发展现状的基础上,提出了地热-温差发电系统。通过实验研究得到了单个半导体温差发电器件在输出功率最大时的匹配负载,以及在匹配负载下改变热端温度时的T-P曲线。最后,采用西藏羊八井的地热参数为此发电系统的运行参数,对系统进行经济性分析,验证了系统的合理性与实用性,为地热能及温差发电进一步的合理利用提供了借鉴。     

太阳能辅助加热燃煤机组给水系统单耗分析

为提高燃煤火电机组热经济性,对抛物面槽式太阳能集热器与常规燃煤机组回热系统耦合机理进行了系统的集成与优化,运用单耗理论分析300MW燃煤发电机组热力系统各设备的附加单耗在系统集成前后的变化情况,得出了不同太阳能辐射强度下热力系统各设备附加单耗的变化趋势。结果表明,各级高压加热器及除氧器附加单耗随太阳能辐射强度的增强而降低,凝汽器及中低压缸正好相反,高压缸基本不变,汽轮机组附加单耗总值随辐射强度的增强而增加。集成系统在设计太阳能辐射强度900W/m2时,汽轮机组附加单耗总值增加0.26g/(kW·h),机组节煤11.27g/(kW·h)。     

复合抛物面聚光器–光伏/光热与燃煤发电机组联合供能系统性能分析

设计出独立双层流道式和回路双层流道式结构的水冷式复合抛物面聚光器?光伏/光热(CPC-PV/T)电热联用装置,分析比较2种装置的特征,CPC-PV/T集热单元之间采用蛇形对冲式连接方式;提出将多个CPC-PV/T电热联用装置并联连接组成的CPC-PV/T预热系统辅助加热燃煤机组凝结水,以及作为扩容蒸发式太阳能蒸汽发生系统(VEESG)辅助燃煤机组联合热发电的预热段2种集成方式,针对2种集成方式研究其集成机制。结果表明,联合发电系统机组热经济性随CPC-PV/T进水流量的增加成线性递增趋势;其出水温度可达90℃以上,在一定进水流量范围内,CPC-PV/T热效率随进水流量的增加而降低,随辐射强度的增强而提高;CPC-PV/T电效率随进水流量的增加呈波形递增趋势,其平均电效率、热效率分别在13.4%、42%左右。与独立的光伏或光热系统相比,CPC-PV/T占地面积小、太阳能利用率高。