基于低真空运行模式的水电联产系统热力分析

提出了对于低真空运行后的凝汽式机组,直接利用其末级排汽作为低温多效蒸馏海水淡化系统的加热汽源,从而实现水电联产的方法.采用矩阵法建立电厂热力系统多级回热数学模型,基于弗留格尔公式对低真空运行进行变工况计算,进而采用等温差法建立低温多效蒸馏海水淡化系统的数学模型.在计算范围内,当满足不同淡水产量的需求时,可以优选出最佳排...     

核供热堆海水淡化系统的热工水力学特性

针对与低温核供热堆相耦合的竖管多效蒸发海水淡化系统 ,建立了物理数学模型 ,探讨该系统的热工水力学特性。采用等温差和分段等面积两种温差分配方案对系统进行设计。分析了系统各效的蒸发器和预热器面积、平均换热系数以及淡水产量等随效数的变化规律。结果表明 ,经过适当的温差调整 ,两种方案下产水比都可以达到 2 0以上 ,但等面积温差分配设计方案在系统的建设上将更具优势。本工作可以为大型竖管多效蒸发海水淡化系统的设计提供理论指导和基础数据     

火电厂低温多效海水淡化蒸汽燃料成本测算方法的探讨

海水淡化与火电厂的“水电联产”模式是解决淡水资源短缺的有效途径,具有良好的发展前景.但面临着成本高、推广难等问题.以某沿海600MW发电机组及低温多效海水淡化装置的参数为例,根据热力学原理进行计算和分析.     

低温多效海水淡化系统的Aspen Plus模拟

应用Aspen Plus软件,模拟低温多效蒸发海水淡化系统的操作单元,建立完整的系统模型,并对模型进行分析.用法国SIDEM公司的四效低温多效海水淡化系统,对建立模拟系统的可信性进行验证.     

热泵辅助的露点蒸发海水淡化装置初步研究

文章以热泵系统来代替露点蒸发海水淡化系统中的二级淡化系统,通过对普通淡化系统和热泵辅助淡化系统的模型建立,对2种系统在不同操作条件下淡水产量和造水比的变化规律进行仿真和对比.仿真结果显示,热泵辅助淡化系统的性能优于普通淡化系统,当海水流量增加时,热泵辅助淡化系统的淡水产量比普通淡化系统的淡水产量高6.6kg/h,造水比...     

聚能式多效太阳能海水淡化系统性能研究

提出了一种聚能式多效太阳能海水淡化系统,利用太阳能加热海水至蒸发沸腾以达到淡化海水的目的,同时采用多效结构,利用了蒸汽凝结时的冷凝潜热,提高能量利用效率.在典型冬季晴朗天气条件下运行,系统全天淡水产量为10.79 L,集热效率最高达到35％.     

提高低温多效海水淡化装置造水比可行性方案研究

低温多效蒸馏法是20世纪80年代开发的海水淡化新技术。它的特点是控制盐水的最高蒸发温度为70℃,对原料海水的预处理要求不高,蒸发过程动力消耗小、生产的淡水水质高。我公司引进法国技术投资建设的低温多效蒸馏海水淡化装置,利用电厂低品位蒸汽,将海水多次蒸发和冷凝,以达到较高的造水比。     

有固相析出的逆流多效蒸发系统的新设计方法

提出了有固相析出的逆流多效蒸发系统常规设计的一种新方法,将系统的相平衡关系用回归式表达,使模型可以编程用计算机求解;将系统的物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,采用迭代法结合矩阵法求解.在常规设计新方法的基础上,提出了系统的优化设计方法,以系统的年总费用最小为优化目标,以生蒸汽压力、冷凝器真空度及各效有效传热温差为决策变量,采用复合形法结合拉格朗日乘子法求最优解.算例表明,生蒸汽压力、冷凝器真空度对优化结果影响显著,优化设计比常规设计可节省年总费用9%左右.算法收敛速度快、收敛稳定性好.     

双塔竖直蒸发管高温多效蒸发海水淡化实验系统

低温核供热堆与高温竖直蒸发管多效蒸发(VTE-MED)耦合的方案,是国际原子能机构推荐的核能海水淡化优选方案之一。在清华大学核能技术设计研究院建立了双塔VTE-MED实验系统,其最高设计咸水温度为120℃,原料海水循环流量为3300kg/h,3效的产水量约180kg/h。该文介绍了海水蒸发器、预热器、终端冷凝器、海水箱等系统主要设备及海水淡化蒸发工艺流程。针对实验系统的运行稳定性实验研究,表明这一实验系统已能建立起稳定的工作状态,可利用该系统在真实流动参数下,进行诸如多孔孔板节流特性关键技术的热态实验研究及蒸发工艺流程等实验研究。     

喷雾蒸发-低温多效蒸馏集成海水淡化系统设计

为了解决目前海水淡化过程中副产高浓度盐水的排放污染问题,设计了喷雾蒸发-低温多效蒸馏集成海水淡化系统。首先建立了进料流量为1kg/s的五效顺流系统相应工艺流程的数学模型,并对其进行了热力和结垢分析,确定了抽汽比例为20%条件下集成系统的运行工况参数;然后基于单个纯水液滴在干空气中的蒸发运动轨迹计算,完成了喷雾蒸发室的初步结构设计;最终采用FLUENT软件对该喷雾蒸发过程进行了非稳态数值模拟,并对粒子停留时间以及蒸发效率进行了分析。结果表明:该套系统必须采用抽汽方式才能有效避免末效结垢情况的发生,喷雾蒸发室内的热质传递在35s左右进入稳态,稳定时物料蒸发效率可以达到82.2%,基本达到了设计初衷。该系统可有效解决浓盐水的排放难题。     

多级闪蒸海水淡化系统的改进研究

针对供热机组进行电水联产的参数特点,综合多级闪蒸海水淡化技术(MSF)和低温多效蒸馏海水淡化技术(LT-MED)的优点,提出了一种多级闪蒸海水淡化的改进系统(MSF-E),其改进方法是利用供热汽轮机0.12~0.25 MPa的供热蒸汽作为热源,将各级闪蒸室中闪蒸出的二次蒸汽的一部分引到下一级闪蒸室中用来加热循环盐水,同时以供热机组凝汽器的循环海水代替原海水作为多级闪蒸系统的补充水,并建立了MSF-E系统性能计算数学模型,分析了参数变化对MSF-E系统性能的影响规律.研究与计算结果表明,与现有MSF装置进行对比,在引出份额达到理论最大值0.743时,造水比可提高42.6%,各级闪蒸室中盐水的质量分数平均下降22.1%,可以更好地发挥供热机组进行电水联产的优越性,为MSF-E系统的实际应用奠定了理论基础.     

微型燃气轮机热电联供系统的热经济学最优化分析

以最小燃料费率和非能量费率为目标函数，以系统的热力学模型和经济学模型为约束条件，对3种微型燃气轮机热电联供系统进行了热经济学最优化分析．计算得到的优化参数，可为能量系统的优化设计和运行提供决策参考依据．     

直热式太阳能海水淡化系统的热经济学优化

为了提高直热式太阳能海水淡化系统的设计与操作,对该系统进行了热经济学优化分析．通过最小年度化热经济成本获得了系统最优化操作参数．同时讨论了进入闪蒸室的热海水温度、环境温度、蒸发器级数对年度化热经济成本的影响．结果表明：当进料海水流量为10055kg／a、闪蒸温度为60℃、蒸发器间温差为5℃时,可得到最小年度化热经济成本为1725．03￥／a;年度化热经济成本随进入闪蒸室的海水温度的升高而增加,随环境温度的升高而降低,随蒸发器级数的增多而降低．     

基于AsPen Plus的常压蒸馏装置流程优化

为增加年综合收益,应用流程模拟软件Aspen Plus对某厂一套常压蒸馏装置进行流程优化。在流程模拟的基础上,给定约束条件,优化决策变量,建立了以年综合收益最大为目标函数的优化模型,并在Aspen Plus平台上进行二次开发,对优化模型进行了求解,获得了良好的优化结果,详细分析了产品收益与泵动力消耗、加热和冷却负荷以及蒸汽消耗等成本对年综合收益的贡献率及影响。最终得到了年综合收益最大化下的各工艺参数。     

风火电打捆输电系统风火电配置比例研究

针对风火打捆外送的风火电比例配置问题,以机组总运行成本最低和输电功率最大为目标建立电源出力配置模型.采用考虑系统约束条件的等微增率法进行求解,并在不同风火电配置比例、不同弃风率情况下对单位煤耗、系统输电通道利用率、单位发电成本和单位发电的氮氧化物排放量等指标进行计算分析.在此基础上深入讨论了氮氧化物排放价格对系统单位发电成本的影响,结果表明,当氮氧化物排放价格达到一定值时,风电机组与火电机组可平等参与日前发电调度,实现系统的经济性和环保性.     

计及需求响应的随机综合能源系统优化配置

为兼顾综合能源系统的经济与环境效益,提出了含产电放热储能的双目标综合能源系统优化配置模型.首先考虑在不同置信水平下风力发电预测误差,其次基于用户侧的电荷分类以及用户对室内温度感知敏感度分析电/热需求响应,最终以经济和环境成本最小为目标,构建含不确定与电/热需求响应的综合能源系统的双目标优化模型.算例结果表明:风电预测误...     

含流域梯级水电的水火风联合低碳调度模型

针对大规模风电并网导致的电力系统运行风险和水电、风电出力的互补特性,提出一种计及风电出力不确定性的含流域梯级水电的水火风联合低碳调度模型。采用高斯混合模型-吉布斯采样法生成融入不同时间尺度关联特性的风电出力动态场景集。综合考虑水头、流量多重因素及多种复杂运行约束的影响,建立流域梯级水电站群耦合模型。在此基础上,构建以基准风电场景下机组发电、排放成本和风电动态场景下机组调整成本为整体优化目标的两阶段随机规划调度模型。以改进的IEEE-24节点系统为例进行仿真分析,验证了所提模型的有效性,从而为大规模水火风互补发电系统的联合优化调度提供了参考。