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基于超临界二氧化碳循环的“光火储”一体化发电系统调峰性能研究
1
作者 田松峰 徐琛 +3 位作者 张倩 姚静 刘旭 翟启超 《热力发电》 北大核心 2025年第2期9-20,共12页
为建设大容量灵活性调节电源,并解决燃煤机组冬季调峰供暖两难兼顾的问题,在传统火电(CFPP)基础上,利用太阳能和熔盐储热提出了6种兼顾冬季供暖的新型“光火储”一体化发电系统。通过EBSLION软件对该系统进行建模,从储热负荷和用电负荷... 为建设大容量灵活性调节电源,并解决燃煤机组冬季调峰供暖两难兼顾的问题,在传统火电(CFPP)基础上,利用太阳能和熔盐储热提出了6种兼顾冬季供暖的新型“光火储”一体化发电系统。通过EBSLION软件对该系统进行建模,从储热负荷和用电负荷2个角度对各方案的热力性能、调峰性能等方面进行了比较分析。采用“抽汽+电加热”储热方案显著提升了火电机组的调峰能力;在各方案中,方案W1展现出最大的调峰深度为92.71%;而方案W6则表现出最低综合度电煤耗仅为178.15 g/(k W·h),日节约标准煤量可达182 t;此外,方案W2最高循环热效率达到55.2%;用“光煤”共储的方案充分提升了超临界二氧化碳(S-CO_(2))系统备用容量,“抽汽储热”后驱动“小透平”辅助S-CO_(2)系统后供暖,实现了冬季调峰供暖的双重目标。此类系统不仅拓宽了燃煤机组调峰能力,保障了民生供暖,同时充分利用太阳能资源,降低度电煤耗,并提升S-CO_(2)系统备用容量及发电小时数,为大容量灵活性调节电源建设提供了理论和工程指导。 展开更多
关键词 光煤互补发电 熔盐储热 调峰深度 调峰容量 系统效率
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300 MW超临界二氧化碳燃煤发电机组热经济性分析 被引量：4
2
作者 白亚平 杨伊琳 +3 位作者 李鹏 韩中合 陈东旭 郭董阳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期307-316,共10页
针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。... 针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。结果表明:在设计工况下,与部分冷却循环系统相比,在部分冷却再热循环下η_(t)高0.33%,η_(ex)高0.35%;在相同参数条件下,2个发电机组燃煤消耗成本占比均超过70%,锅炉成本远高于其他设备成本;存在最优的主压缩机入口压力,使得η_(t)、η_(ex)达到最大,同时C_(LCOE)达到最小;随着主压缩机入口温度的增大,η_(t)、η_(ex)逐渐减小,C_(LCOE)则逐渐增大;η_(t)、η_(ex)随着透平入口温度的增大线性提升,C_(LCOE)则先减小后增大。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤发电 部分冷却 多指标评价 热经济性分析
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基于多目标沙猫群算法的含碳捕集虚拟电厂优化调度
3
作者 高建强 蔡杜钟 +1 位作者 刘春涛 危日光 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1126-1133,1152,共9页
针对现有智能算法在求解多目标虚拟电厂优化调度问题存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,建立了以收益最大和碳排放量最小为目标函数的含碳捕集虚拟电厂优化调度模型,并采用多目标沙猫群算法对所提模型进行优化求解,将优化结果... 针对现有智能算法在求解多目标虚拟电厂优化调度问题存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,建立了以收益最大和碳排放量最小为目标函数的含碳捕集虚拟电厂优化调度模型,并采用多目标沙猫群算法对所提模型进行优化求解,将优化结果与多目标灰狼算法和多目标遗传算法进行比较,并采用熵权-逼近理想解排序法对多目标沙猫群算法优化得到的各方案进行筛选,得到兼顾经济性和环保性的综合最优方案。结果表明:多目标沙猫群算法得到的方案优于其他2种算法;综合最优方案的系统总收益为60.26万元,碳排放量为249.15 t,相比只考虑系统收益最大化所得的方案,该方案系统收益虽下降了8.90%,但碳排放量下降了41.95%。 展开更多
关键词 虚拟电厂 多目标沙猫群算法 优化调度 熵权-逼近理想解排序法
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风力机偏航三维动态尾流特性及现场实验验证
4
作者 高晓霞 吕陶 +3 位作者 马万里 朱霄珣 王瑜 赵飞 《动力工程学报》 北大核心 2025年第4期537-543,共7页
对三维偏航全尾流模型进行了改进,考虑偏航风力机尾流的动态时延特性并进一步考虑其对尾流场空间分布的影响,提出一种风力机偏航三维动态全尾流模型,即Y-3DJGF-T模型。在某陆上风电场使用2台垂直式激光雷达进行现场实验,并结合数据采集... 对三维偏航全尾流模型进行了改进,考虑偏航风力机尾流的动态时延特性并进一步考虑其对尾流场空间分布的影响,提出一种风力机偏航三维动态全尾流模型,即Y-3DJGF-T模型。在某陆上风电场使用2台垂直式激光雷达进行现场实验,并结合数据采集与监视控制(SCADA)系统数据分析了偏航状态下尾流延迟时间及速度变化,以验证Y-3DJGF-T模型在尾流中心线和垂直剖面风速的预测准确性。结果表明:Y-3DJGF-T模型计算值与实测值的平均相对误差为2.51%。 展开更多
关键词 风力机 尾流模型 动态时变 风场实验
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低压环境下固着盐水液滴蒸发特性研究
5
作者 刘璐 卢静圆 +2 位作者 王腾 王太 董新宇 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第1期50-58,共9页
文章开展低压环境下固着盐水液滴蒸发特性的实验和理论研究。实验方面,搭建了可视化实验系统,获得了固着盐水液滴在低压环境下蒸发过程的接触角、接触直径变化规律,使用称重传感器记录了液滴质量变化。理论方面,建立了低压环境下固着盐... 文章开展低压环境下固着盐水液滴蒸发特性的实验和理论研究。实验方面,搭建了可视化实验系统,获得了固着盐水液滴在低压环境下蒸发过程的接触角、接触直径变化规律,使用称重传感器记录了液滴质量变化。理论方面,建立了低压环境下固着盐水液滴蒸发传热传质模型,该模型考虑了液滴的表面曲率及蒸发过程中的活度系数;通过与实验结果的对比,验证了该模型的可靠性。得出结论:当盐水液滴析出晶体形态不再变化时,还有部分水分在晶体缝隙中没有蒸发出来;随着蒸发进行盐水液滴接触角在不断减小,并且压力越低,接触角减小越快,析出的晶体会抑制接触线的铺展与收缩,使接触直径不再变化;液滴盐分浓度越大,蒸发速率越慢;环境压力越低,液滴蒸发速率越快;相比于平表面,凸面基底上液滴铺展面积更大,因此蒸发速率越快。 展开更多
关键词 低压环境 盐水液滴 析晶 蒸发速率
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超临界二氧化碳燃煤发电系统热力性能分析 被引量：4
6
作者 韩中合 白亚平 +2 位作者 陈东旭 郭董阳 李鹏 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期81-92,共12页
基于热力学第一、第二定律,针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩循环、再压缩再热循环、部分冷却循环、部分冷却再热循环燃煤发电系统,采用MATLAB软件分别进行参数计算与分析。随后分别讨论了分流系数,主压缩机出口、入口压力对系统循... 基于热力学第一、第二定律,针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩循环、再压缩再热循环、部分冷却循环、部分冷却再热循环燃煤发电系统,采用MATLAB软件分别进行参数计算与分析。随后分别讨论了分流系数,主压缩机出口、入口压力对系统循环效率、各设备及系统[火用]效率的影响,并对4种循环系统进行了对比分析。结果表明:不同循环布局下或同一循环布局,不同运行参数下,循环效率随相同参数的变化规律不同;分流系数存在使循环效率、[火用]效率达到最高的最优值,主压缩机出口、入口压力与分流系数对循环效率的影响存在耦合关系;对于不同参数变化,系统[火用]效率主要受不同设备?效率的影响;再热可提高系统循环效率和[火用]效率,有部分冷却的循环对参数变化敏感度相对较低。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤发电系统 循环布局 循环效率 [火用]效率
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部分冷却二氧化碳循环燃煤发电系统热力学性能分析 被引量：1
7
作者 韩中合 郭董阳 +1 位作者 陈东旭 白亚平 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期63-70,共8页
再压缩二氧化碳布雷顿循环具有结构简单、循环效率高的优点。然而,再压缩循环应用于燃煤电站时面临锅炉压降大、冷却壁温高和余热利用难的问题。部分冷却二氧化碳循环凭借其本身的循环特点,在与燃煤锅炉集成时可有效缓解以上问题。利用M... 再压缩二氧化碳布雷顿循环具有结构简单、循环效率高的优点。然而,再压缩循环应用于燃煤电站时面临锅炉压降大、冷却壁温高和余热利用难的问题。部分冷却二氧化碳循环凭借其本身的循环特点,在与燃煤锅炉集成时可有效缓解以上问题。利用MATLAB软件编写了600 MW部分冷却二氧化碳循环燃煤发电系统的热力计算程序。首先研究了单一参数变化时系统循环效率的变化情况。结果表明:主压缩机入口压力和温度在临界点附近约7.8 MPa/32℃时循环效率达到最大值;预压缩机工作在临界点附近时系统效率突降;分流系数和再热压力分别在0.35和17 MPa时系统效率达到最高。随后,应用粒子群算法对部分冷却循环进行参数优化,结果表明部分冷却循环在合适的设计参数条件下,可以实现接近于再压缩循环的效率。相比于再压缩循环,部分冷却循环的质量流量下降了17.46%,锅炉入口温度从462.45℃降低到429.39℃。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 燃煤锅炉 部分冷却循环 粒子群算法 循环效率
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基于S-CO_(2)布雷顿循环的太阳能发电储能一体化系统性能分析 被引量：3
8
作者 张学镭 梁建雄 +2 位作者 王普 赵哲 贾程广 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1205-1215,共11页
设计了一种以S-CO_(2)和石英石为储能介质、再压缩S-CO_(2)布雷顿循环为动力循环的塔式太阳能热发电储能一体化系统。基于Gensystem计算平台,建立了动力循环、太阳能集热系统、S-CO_(2)斜温层储热罐的数学模型,研究了集热系统性能和S-CO... 设计了一种以S-CO_(2)和石英石为储能介质、再压缩S-CO_(2)布雷顿循环为动力循环的塔式太阳能热发电储能一体化系统。基于Gensystem计算平台,建立了动力循环、太阳能集热系统、S-CO_(2)斜温层储热罐的数学模型,研究了集热系统性能和S-CO_(2)斜温层储热罐的储、释热动态特性。在此基础上,分析了一体化系统的热力性能和经济性能。结果表明:经过13次循环储、释热过程,斜温层储热罐出口温度趋于稳定。释热结束时,斜温层储热罐热流体出口温度下降了63 K,储热结束时,冷流体出口温度升高了46 K。与配置双储热罐的塔式太阳能热发电系统相比,一体化系统夏至日和冬至日日均发电效率分别提高了1.8%和1.7%,系统总投资降低了9.46%,平准化度电成本下降了9.45%,投资回收期缩短了1.8 a。 展开更多
关键词 太阳能 布雷顿循环 斜温层 超临界二氧化碳 储能
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基于燃机余热和地热能的联合发电系统优化设计及热力性能分析 被引量：1
9
作者 付文锋 王金楹 +1 位作者 王蓝婧 杨乐 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期328-338,共11页
设计了一种超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统。基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的影响。结果表... 设计了一种超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统。基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的影响。结果表明:通过系统参数优化,联合系统实现了余热在2个子系统中的合理分配,加深了燃机余热的进一步利用;当一级闪蒸压力取99.89 kPa、二级闪蒸压力取29.4 kPa、S-CO_(2)质量流量取22.68 kg/s、分流比取0.3085时,联合系统最大净输出功达到6.402 MW,对应余热效率为67.9%;当一级闪蒸压力在90~115 kPa、二级闪蒸压力在25~35 kPa时,联合系统均可实现较高的净输出功,与最佳值的相对偏差在0.8%以内;随着S-CO_(2)流量或分流比逐渐增大,联合系统的净输出功均呈现先增大后减小的规律;联合系统的最大净输出功随S-CO_(2)透平进口压力的增大而增加,随S-CO_(2)透平出口压力和预冷器出口温度的增大而减小。 展开更多
关键词 燃机 余热利用 S-CO_(2)布雷顿循环 地热闪蒸系统 净输出功
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不同铂碳比下PEMFC梯度阴极催化层性能数值模拟 被引量：2
10
作者 程友良 丁瑞 +1 位作者 毛绍宽 樊小朝 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期738-746,共9页
建立耦合团聚物模型的二维、两相、非等温的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,研究在不同铂碳比(Pt/C比)下,阴极催化层(CCL)梯度设计对燃料电池性能的影响。结果表明,当Pt/C比为0.6时,铂载量梯度设计能增强燃料电池性能,但当Pt/C比为0.3... 建立耦合团聚物模型的二维、两相、非等温的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,研究在不同铂碳比(Pt/C比)下,阴极催化层(CCL)梯度设计对燃料电池性能的影响。结果表明,当Pt/C比为0.6时,铂载量梯度设计能增强燃料电池性能,但当Pt/C比为0.3时会削弱其性能。而对于铂载量和电解质含量梯度设计,随着Pt/C比降低到0.3,该设计有更低的氧局部传输阻力,使其氧气供应更充足、浓差损失减少、氧饥饿现象消失,从而实现电流密度增幅进一步增大。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 数值模拟 传质 梯度阴极催化层 铂碳比 氧饥饿
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塔式太阳能发电系统S-CO_(2)向心透平气动性能优化
11
作者 韩旭 杨依栋 +2 位作者 施海波 李奇 韩中合 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期197-205,共9页
针对基于超临界二氧化碳布雷顿循环的塔式太阳能发电系统,采用热力设计与气动设计结合的方法,设计超临界二氧化碳工质向心透平,探究透平内部流动特性、损失情况,泄漏涡形成与发展以及不同动叶包角下透平性能的变化规律。结果显示:动叶... 针对基于超临界二氧化碳布雷顿循环的塔式太阳能发电系统,采用热力设计与气动设计结合的方法,设计超临界二氧化碳工质向心透平,探究透平内部流动特性、损失情况,泄漏涡形成与发展以及不同动叶包角下透平性能的变化规律。结果显示:动叶内部损失主要集中在动叶轴向流域上部,由于叶顶间隙存在,从动叶吸力面向压力面过来的泄漏流与主流相互掺混,在动叶子午面转折角处形成较大的泄漏涡,并不断卷吸在轴向流域形成螺旋状流动。通过增大动叶包角能有效抑制涡流在流道内的发展,同时降低余速损失,但也会造成叶片载荷增加、叶顶泄漏强度提升、整机反动度和摩擦损失增加。通过动叶包角优化后,在45°包角时透平效率达到最大值82.18%,相较于优化前效率提升0.84%。 展开更多
关键词 太阳能 布雷顿循环 向心透平 气动分析 包角
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二次再热燃煤-捕碳-制甲醇系统集成设计与优化
12
作者 付文锋 窦艳滨 +1 位作者 王蓝婧 崔庆伟 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期118-127,共10页
针对碳捕集电厂的高能耗及CO_(2)的后续利用问题,设计了一种二次再热燃煤-捕碳-制甲醇一体化系统。以某1000 MW超超临界二次再热机组为例,采用动态自适应粒子群优化算法对所提系统参数进行优化计算,分析了碳捕集率和光电制氢成本等因素... 针对碳捕集电厂的高能耗及CO_(2)的后续利用问题,设计了一种二次再热燃煤-捕碳-制甲醇一体化系统。以某1000 MW超超临界二次再热机组为例,采用动态自适应粒子群优化算法对所提系统参数进行优化计算,分析了碳捕集率和光电制氢成本等因素对系统性能的影响。结果表明:当碳捕集率为90%时,一体化系统的热效率相比燃煤-捕碳机组提高了6.62%,CO_(2)排放强度降低了4.45 g/(kW·h),净收益提高了33.42亿元;当碳捕集率在40%~90%内变化时,一体化系统的热效率能够稳定保持在49%以上;随着未来光电制氢成本的下降,一体化系统的净收益将显著提升。 展开更多
关键词 二次再热机组 碳捕集 制甲醇 热力系统集成 优化设计
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660 MW燃煤发电机组的碳捕集系统余热利用和集成系统性能评估 被引量：5
13
作者 董志坚 叶学民 +1 位作者 宋睿哲 李春曦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期203-211,共9页
碳捕集与封存(CCS)技术能有效捕获燃煤电厂排放的CO_(2)但再生能耗大且效率低。为提高燃煤电厂能源利用效率,提出集成有机朗肯循环(ORC)与CCS的太阳能-燃煤发电系统,利用热力学、[火用]和经济性分析模型对集成系统进行参数敏感性分析。... 碳捕集与封存(CCS)技术能有效捕获燃煤电厂排放的CO_(2)但再生能耗大且效率低。为提高燃煤电厂能源利用效率,提出集成有机朗肯循环(ORC)与CCS的太阳能-燃煤发电系统,利用热力学、[火用]和经济性分析模型对集成系统进行参数敏感性分析。基于外部燃料[火用]矩阵模型,分析再沸器所需热量中CO_(2)压缩过程和太阳能集热器的热量占比及集成ORC系统对外部燃料[火用]贡献度的影响。研究表明:当热源比θ=0.4时的集成系统热经济性能最优且具有较合理的不可逆性;集成ORC系统后锅炉燃煤[火用]、一、二次再热燃煤[火用]对系统产品的贡献度均有所提高;随着θ增加,锅炉燃煤[火用]和一、二次再热燃煤[火用]对碳捕集系统产品的贡献度逐渐降低;压缩余热[火用]和太阳能[火用]的贡献度逐渐增加。 展开更多
关键词 碳捕集与封存 太阳能 余热利用 CO_(2)压缩 有机朗肯循环 外部燃料[火用]贡献度
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太阳能辅助的燃气富氧燃烧脱碳发电系统的热力性能研究 被引量：3
14
作者 姜锦涛 叶学民 +2 位作者 孔梦迪 宋睿哲 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期65-73,共9页
提出了燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案1)、耦合余热回收技术的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案2)和太阳能辅助的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案3)3种方案,通过研究三者的热经济指标及经济性,确定方案3为最优碳捕集方案,并讨论了方案3的... 提出了燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案1)、耦合余热回收技术的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案2)和太阳能辅助的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案3)3种方案,通过研究三者的热经济指标及经济性,确定方案3为最优碳捕集方案,并讨论了方案3的逐时热力性能。结果表明:方案2和方案3在增加机组建设成本前提下,均可改善机组的热力性能;与方案2相比,方案3可使机组每年多发电91047.06 MW,节省燃料成本3003万元;随环境温度和太阳能法向直接辐射量的提高,方案3的燃气轮机发电量下降,但集成系统的净发电量和净发电效率大幅提高。 展开更多
关键词 燃气联合循环发电 富氧燃烧 太阳能 热经济性
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集成碳捕集及太阳能系统的燃煤发电机组的㶲环境评估 被引量：3
15
作者 宋睿哲 孔梦迪 +1 位作者 叶学民 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1615-1625,共11页
采用Eco-Indicator 99方法作为环境指标评价方法,对传统燃煤机组(方案一)、燃煤碳捕集发电系统(方案二)及太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统(方案三)进行了㶲环境分析及全生命周期评估,并对比了3种方案的㶲环境指标。结果表明:3种方案中系统㶲... 采用Eco-Indicator 99方法作为环境指标评价方法,对传统燃煤机组(方案一)、燃煤碳捕集发电系统(方案二)及太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统(方案三)进行了㶲环境分析及全生命周期评估,并对比了3种方案的㶲环境指标。结果表明:3种方案中系统㶲效率大小为方案三>方案一>方案二;因碳捕集与封存(CCS)系统对功率产生了惩罚,而太阳能对机组功率有所补偿,使得电力比环境影响排序为方案二>方案一>方案三;CCS系统的电耗导致系统净功率有所下降,因此3种方案生产1 kW·h电力产生的环境影响为方案二>方案三>方案一;㶲环境指标分析中,只有锅炉产生污染物且在环境影响中占主导地位,可通过降低污染物产生来减少环境影响,而对于锅炉、小汽轮机等设备,还可通过提高㶲效率来降低环境影响。 展开更多
关键词 燃煤电厂 碳捕集与封存系统 㶲环境分析 生命周期评价 再沸器
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集成ORC的太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统全生命周期分析 被引量：2
16
作者 董志坚 叶学民 +1 位作者 宋睿哲 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期647-656,共10页
基于SimaPro软件,采用ReCiPe Midpoint(H)V1.13方法对传统燃煤机组(方案一)和集成有机朗肯循环(ORC)与太阳能的燃煤碳捕集发电系统(方案二)进行生命周期评价,分析了碳捕集系统再生能耗及碳捕集率对环境影响的敏感性。结果表明:在功能单... 基于SimaPro软件,采用ReCiPe Midpoint(H)V1.13方法对传统燃煤机组(方案一)和集成有机朗肯循环(ORC)与太阳能的燃煤碳捕集发电系统(方案二)进行生命周期评价,分析了碳捕集系统再生能耗及碳捕集率对环境影响的敏感性。结果表明:在功能单元所有选定类别的影响得分中,气候变化潜势(CCP)得分最高,臭氧损耗潜势(ODP)得分最低;除CCP外,对于其他影响类别得分,方案二>方案一;对于人体毒性潜势(HTP)得分,煤炭开采和运输阶段贡献最大,而其他影响类别中系统运行阶段的贡献最突出;随着碳捕集率增大,单位电量CCP得分减小,其他环境指标得分增大;随着再生能耗增加,集成系统所有环境影响类别得分均增大。 展开更多
关键词 燃煤碳捕集发电系统 太阳能 有机朗肯循环 生命周期评价 敏感性分析
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需求响应激励下耦合电转气、碳捕集设备的综合能源系统优化 被引量：6
17
作者 高月芬 员成博 +1 位作者 孔凡鹏 王雪松 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第4期32-41,共10页
为了充分调动用户侧柔性负荷资源,发挥氢能的低碳特性,本文提出了一种需求响应激励下耦合两阶段电转气和碳捕集设备的综合能源系统优化方法。首先,构建两阶段电转气、碳捕集、氢燃料电池和储氢罐等设备组成的氢基综合能源系统。其次,结... 为了充分调动用户侧柔性负荷资源,发挥氢能的低碳特性,本文提出了一种需求响应激励下耦合两阶段电转气和碳捕集设备的综合能源系统优化方法。首先,构建两阶段电转气、碳捕集、氢燃料电池和储氢罐等设备组成的氢基综合能源系统。其次,结合负荷能源转换间耦合关系与调节特性,引入阶梯型需求响应激励机制并对补偿基价、区间长度、价格增长率3个参数进行自适应优化。最后,设置多种场景,用多目标灰狼算法对系统的供能侧、需求侧和阶梯型需求响应激励机制进行优化求解。结果表明,基于此方法系统运行的总成本和CO_(2)排放量都有所降低。 展开更多
关键词 综合能源系统 柔性负荷 阶梯型需求响应激励机制 电转气 多目标灰狼算法
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基于SOFC的近零碳排放联合循环动力系统热力性能研究 被引量：1
18
作者 王卓 田松峰 +2 位作者 翟启超 张倩 杨智好 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1960-1971,共12页
基于传统富氧燃烧碳捕集的固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统,提出一种改进的新型近零碳排放的SOFC-燃气轮机(GT)-有机朗肯循环(ORC)系统。利用Aspen Plus软件和内嵌FORTRAN语言对系统进行建模,分析了阳极再循环、后燃烧室废气再循环、... 基于传统富氧燃烧碳捕集的固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统,提出一种改进的新型近零碳排放的SOFC-燃气轮机(GT)-有机朗肯循环(ORC)系统。利用Aspen Plus软件和内嵌FORTRAN语言对系统进行建模,分析了阳极再循环、后燃烧室废气再循环、电流密度、燃料利用率和蒸汽碳比对系统性能的影响。结果显示,改进后的系统可以有效避免传统空气分离器功耗大、氧气分离率低等问题。在设计工况下,考虑碳捕集的SOFC-GT-ORC系统净发电功率为1 304.09 kW,碳捕集摩尔流量为7.9 kmol/h,捕集纯度高达99.8%。净发电效率为75.68%,相比于传统系统提升了6.68%。采用阳极和后燃烧室废气再循环显著提升了SOFC电池堆发电效率,并且存在最佳循环比(Ran=0.15和Rcc=0.27),使得联合循环系统效率最高。系统发电效率随着燃料利用率的增大显著提升,电流密度和蒸汽碳比增加对系统发电性能不利。SOFC电池堆和换热器在系统中的[火用]损失较大,但换热器的优化潜力更大。 展开更多
关键词 SOFC 碳捕集 富氧燃烧 废气再循环
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高砷无烟煤低负荷燃烧过程中砷的释放特性及灰中砷形态分布规律 被引量：1
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作者 袁潇 邢佳颖 +1 位作者 王震 王春波 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1129-1136,共8页
选取高砷无烟煤,采用管式炉研究了低负荷燃煤工况下砷的释放及灰中砷形态的变化规律。结果表明:800~900℃区间内,随着温度的升高煤中砷的释放速率出现明显峰值,灰中As^(3+)占比呈上升趋势;灰中弱吸附态砷在800~900℃区间逐步升高,在900... 选取高砷无烟煤,采用管式炉研究了低负荷燃煤工况下砷的释放及灰中砷形态的变化规律。结果表明:800~900℃区间内,随着温度的升高煤中砷的释放速率出现明显峰值,灰中As^(3+)占比呈上升趋势;灰中弱吸附态砷在800~900℃区间逐步升高,在900℃时As^(3+)占比达到最大值;1000~1200℃区间内,灰中弱吸附态砷氧化分解,砷酸盐占比增加,促使As^(3+)向As^(5+)转变,As^(3+)占比逐渐降低;O_(2)体积分数的升高促进了灰中As^(3+)的氧化过程;此外,随着炉内煤粉停留时间的增加,煤中砷的释放速率与灰中As^(3+)占比呈现同步变化趋势。 展开更多
关键词 低负荷 煤燃烧 砷释放 砷价态 赋存形态
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火电机组碳排放量及碳敏感性通用矩阵模型 被引量：1
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作者 冉鹏 王静 +3 位作者 李政 刘旭 曾庆华 李伟起 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期947-955,共9页
为实现火电机组碳排放量的简便准确计量及掌握运行因素对机组碳排放强度的影响,在排放因子法技术上,参考传统q-γ-τ矩阵结构形式,根据求解火电机组碳排放量的需要,并掌握运行参数对发电碳排放强度的影响,建立了火电机组碳排放量及碳敏... 为实现火电机组碳排放量的简便准确计量及掌握运行因素对机组碳排放强度的影响,在排放因子法技术上,参考传统q-γ-τ矩阵结构形式,根据求解火电机组碳排放量的需要,并掌握运行参数对发电碳排放强度的影响,建立了火电机组碳排放量及碳敏感性通用矩阵模型,确定了矩阵填写规则。采用热平衡法结合物料衡算法验证了模型的准确性,并与排放因子法核算结果对比;核算了某火电机组24 h的碳排放量,分析了排烟氧量、主蒸汽温度和压力波动时的发电碳排放强度的扰动量ΔM CO_(2)。结果表明:相较于排放因子法,本文所提模型缩短了碳排放量核算的时间跨度,且能提高碳排放量核算的精度;该机组24 h的碳排放量为5780.644 t;当排烟氧量降低0.1%时,ΔM CO_(2)为1.7726 g/(kW·h);当主蒸汽温度升高0.5 K时,ΔM CO_(2)为3.0206 g/(kW·h);当主蒸汽压力增加0.2 MPa时,ΔM CO_(2)为0.3788 g/(kW·h)。 展开更多
关键词 碳排放量 碳敏感性通用矩阵 发电碳排放强度 碳排放计量方法 火电机组
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