单级和两级地热发电系统能量转换分析

 地热资源是一种重要的可再生能源,但是中国地质和地热资源复杂。为了更好地利用这种能源,基于热力学基本原理,采用数值计算和模拟,对包括单级闪蒸、双工质循环、两级闪蒸和闪蒸-双工质联合地热发电的单级和两级地热发电系统的主要性能指标进行了对比和分析。结果表明,采用直接冷却方式的单级和两级地热发电系统的各项性能指标均优于间接冷却;两级发电系统的净发电量高于单级闪蒸的净发电量,地热水温度较高时,尽量采用两级发电系统;闪蒸-双工质地热发电系统的最佳闪蒸温度较高,产汽率较低,既有利于减少设备体积,也可以使发电系统处于正压运行,可以提高系统的运行效率。     

双流体循环地热发电辐流式汽轮机的研究

本文计论在双流体循环中应用辐流式汽轮机的技术经济意义。对汽轮机效率及主要设计参数选择进行了综合分析,介绍研试机组结构、制造特点和试验方法。通过实验,证明辐流式汽轮机具有结构简单、加工容易、效率较高和成本低等特点,比较适应于低沸点介质循环的中、低焓降和大流量的要求及中低温地热发电的中、小功率的特点。文中还说明在其他热水资源(余热及太阳热)发电中应用这种汽轮机的前景。     

以二氧化碳作介质的冷凝汽轮机排汽的节能分析

以100 MW 高压凝汽式汽轮机发电机组为例,对采用以二氧化碳为介质的带膨胀机的排汽冷凝系统进行了循环过程的热力计算,得出这种系统通过二氧化碳膨胀机回收汽轮机排汽中的部分能量,不仅能够减少汽轮机系统的冷源损失,还能减少冷却水的消耗量,减少系统运行的动力消耗,并与现在常用的汽轮机排气冷却水系统在热效率、冷却水用量、冷却水系统用电量等方面进行了对比分析。     

中国部分城市太阳能蒸汽热发电系统性能分析

以饱和蒸汽循环太阳能热发电系统为研究对象,对太阳能热电系统进行了理论-模型-模拟的一体化研究.根据中国30个省会城市的气象数据,模拟运行了所设计的槽式热发电系统,计算了所设计的各地热发电系统全年的运行情况,分析了系统总效率随昼夜、季节、年度以及纬度的变化,探讨了不同常规能源作为太阳能补充时的经济性.研究结果表明:电站整体有效工作时间以及全年总发电量是选择太阳能热发电站地址的主要考虑因素,此外,无烟煤以及天然气资源可作为不同情况下备选的常规能源,以提高太阳能热发电站的整体性能.     

汽轮机凝汽器最佳运行工况实时分析技术的研究

随着电力企业对电机组大容量方向的发展需要,机组发生故障的危害程度也会逐步增加。因此,为了保证运行中没有出现故障状态,就需要对凝汽器系统性能诊断进行研究,分析汽轮机凝汽器在各种工况下的运行特性,对于提高汽轮机的运行水平具有重要意义。该文通过分析汽轮机凝汽器凝结蒸汽量的变化规律,利用优化方法,在调整循环冷却水泵群的配伍上,把理论分析和试验分析相结合,同时对汽轮机的主要特性和运行故障诊断进行了阐述。     

300MW汽轮机异常振动原因分析及对策

汽轮机作为发电系统的重要组成部分,其运行状态影响着整个发电系统。然而,汽轮机异常振动故障一直是火力电厂发电系统工作中的难以避免的问题,如何有效预防及解决这一故障显得极为重要。本文主要分析了汽轮机异常振动故障产生的原因,并提出了解决问题措施及建议。本文主要分析了汽轮机异常振动故障产生的原因,并提出了解决问题的对策及建议。     

应用于中高温增强型地热系统的有机朗肯循环经济性分析

为了更有效利用中高温地热能源,对应用于增强型地热系统的有机朗肯循环进行了热力性与经济性分析。建立有机朗肯循环热力学模型,基于热力学第一与第二定律进行分析,选取适用于中高温地热的最优工质。结果表明Cyclohexane表现出最佳的热力学性能。以Cyclohexane为工质,将静态投资回收期和生命周期内的平准化发电成本作为经济性指标,考虑增强型地热的地下井部分的投资与运营维护,进行经济性分析。结果表明,随着地热井深度的增加,静态投资回收期缩短至一半,但后期下降非常缓慢。平准化发电成本也随着钻井深度的增加而降低,之后达到最小值。敏感性分析表明,增强型地热的地上设备成本和上网电价分别对平准化发电成本和静态投资回收期有较大影响。     

火电厂汽轮机异常振动故障排查技术分析

火力电厂的汽轮机组在整个发电系统起到关键作用,运行状态也直接影响着整个发电系统的持续性和稳定性,所以必须要做好汽轮机的故障排查和维护工作。因此本文对火电厂汽轮机异常振动故障排查技术进行浅析。     

基于EES的Kalina循环系统优化设计

目前在世界各国中能源消耗主要依赖石油、煤炭、天然气等不可再生资源,各行各业在积极寻求新能源的同时也加大了对节能技术的研究来提高能源的利用率.具体到船舶运输业,由于燃料的利用率不超过50%,有的甚至不到30%,造成了能源的极大浪费.为了提高燃料总能量利用率,以柴油机排放的烟气余热为热源并结合Kalina循环技术,设计一种用于船舶烟气余热回收的Kalina循环动力系统,在此基础上对循环系统的性能做了优化设计,将Kalina动力循环系统与蒸馏系统耦合组成新的一级蒸馏Kalina动力循环系统,以便提高余热回收的利用率.     

汽轮机异常振动问题的解决措施

在发电厂中,作为整个发电系统的核心,汽轮机组发挥了重要作用,但其运行过程中会由于诸多因素影响而产生异常振动,造成整个发电系统的运行问题,因而是当前发电厂中亟待解决的难题之一。文章主要针对汽轮机组异常振动问题进行了分析论述,针对产生问题的原因进行论述,并提出了相应的解决措施。     

汽机热泵系统热力学分析与运行优化

建立了汽机热泵系统的内可逆数学模型,并基于有限时间热力学对系统性能进行了分析研究.汽机热泵系统由内可逆汽机循环和内可逆压缩式热泵循环组成.在动力部分保持一定的输出功率和热泵部分保持一定的制热率的前提下,以损失最小为优化目标函数进行优化研究,得到了系统运行参数、汽机效率、热泵cop和系统性能系数随无因次输出功率和无因次制热率的变化关系.算例研究显示动力运行参数随输出功率趋于线性变化,热泵cop的变化明显,系统性能系数随输出功率和热泵制热率的增大均增加.优化结果可为汽机热泵系统运行提供指导.     

Fatigue Reliability of Blade Root of Turbocharger Turbine for Vehicle Application

The blade root fatigue is one of important failure modes of turbocharger turbine for vehicle application,and the reliability and life of turbine with blade root fatigue failure mode are studied.Firstly,the stress characteristics of turbine are analyzed,and based on the operating profile of turbocharger corresponding to the endurance test of engine,the stress spectrum of turbine with blade root fatigue failure mode is studied with the simulation method.Then,with the number of endurance test profile cycle as the life parameter,the reliability model and failure rate model of turbine with blade root fatigue failure mode are derived respectively. Finally,the rules that the reliability and failure rate of turbine with the blade root fatigue failure mode changes as life parameters are studied,and the life probabilistic characteristics of turbine are also studied.     

涡轮基组合循环动力关键技术进展

 涡轮基组合循环发动机将是未来高超声速飞行器的主要动力装置，满足空间运载、高速运输、远程快速打击等任务需求，具备可常规起降、可多次重复使用、经济性好等优点。梳理了诸多航空强国关于涡轮基组合循环动力关键技术的发展脉络，分析了开展涡轮基组合循环发动机技术研究必须解决涵盖的模态转换、飞发一体化、超宽工作范围、耐高温、匹配性等诸多方面的关键技术瓶颈。结合国外先进经验，阐述了国内涡轮基组合循环发动机研究的建议，总结了必须解决的涡轮/冲压组合动力关键技术问题。     

有机朗肯循环径流式汽轮机结构尺寸及等熵效率研究

针对现有的有机朗肯循环(ORC)理论优化研究中指定膨胀部件等熵效率为定值这一分析方法的不足,研究了不同压比和绝热指数对径流式单级汽轮机结构尺寸和等熵效率的影响,为基于该类膨胀部件的ORC理论优化研究提供膨胀部件等熵效率的取值依据.结果表明:汽轮机制造条件限制了高绝热指数的工质实现高压比的循环工况;A类情形(绝热指数1.1~1.5)下,汽轮机无量纲结构尺寸大体相同,等熵效率变化规律相似;B类情形(绝热指数1.6~2.3)下,汽轮机无量纲结构尺寸和等熵效率均随绝热指数的变化而明显变化;间隙损失是影响A类情形下汽轮机等熵效率变化规律的主要因素;更高的二次流损失和间隙损失是造成B类情形汽轮机等熵效率低于A类情形的主要原因;各个工质工况间汽轮机等熵效率值的差别最大可达15%左右.     

STOVL型战斗机变循环发动机性能数值模拟

针对短距起飞垂直降落型(STOVL)战斗机的发动机特性进行分析。在常规双轴涡扇发动机性能模拟程序的基础上, 添加了升力风扇与滚转控制喷管部件模块, 并加入了尾喷管喉道面积、模式选择阀门面积和低压涡轮导向器面积等调节变量, 编写了带升力风扇的变循环发动机整机性能数值模拟程序, 选取超音速巡航状态设计点, 确定设计点各参数, 计算分析了带升力风扇的STOVL型变循环发动机在超音速巡航状态、海平面静止状态及STOVL状态的性能参数。研究结果表明:这种创新的变循环推进系统, 通过改变发动机有效涵道比, 提供了较大的推力增加, 同时降低了耗油率。     

小型燃气轮机湿空气透平循环变工况性能

基于一小型分轴燃气轮机试验系统上的湿空气透平(HAT)循环试验,研究了在低参数下HAT循环对燃气轮机性能的改善情况及其变工况性能表现. 试验在等燃油量和等涡轮进口燃气温度2种控制工况下进行.结果表明：等燃油量控制下,湿空气的含湿量增大,可增加循环输出功率,降低燃气初温,同时减少NOx排放;等燃气初温控制下,增大含湿量可以大幅增加循环输出功率.在燃气轮机部件特性的基础上,对HAT循环变工况性能进行了仿真.计算结果表明：随着空气含湿量的增加,HAT循环中的比功和效率较简单循环都有较大改善;在相同的进气流量、燃气初温和输出功率下,增大空气含湿量能增加压气机的喘振裕度,提高运行安全性.     

风力机启停机过程中的振动特征分析

风力机运行中由于受到环境荷载和叶轮转动的激励作用,塔架产生振动,影响风力机寿命.为了分析风力机在启停机过程中的振动规律和动态特性,对1.5 MW风力机塔顶的振动进行了长期监测,并采用基于数据驱动的随机子空间法识别了结构一阶自振频率和阻尼比.对监测结果进行统计分析,发现该风力机在并网转速附近运行的时段较多,当风力机启动经过并网转速时,有明显的共振现象,而风力机停机经过并网转速时,共振现象则不明显.模态识别的结果表明,一阶自振频率随运行工况不同而微幅变化,风力机启动经过并网转速时的阻尼比较小,风力机停机经过并网转速时的阻尼比相对较大.此外,基于Sommerfeld效应对风力机启停机过程中的不同振动现象进行了解释.本文成果对于掌握同类型风力机的振动特性和动力参数优化具有借鉴意义.     

汽轮发电机组轴承振动异常的处理

国内的汽轮发电机组容量越来越大,但是在汽轮发电机的运行上经常因为汽轮发电机组轴承振动异常而影响到机组的安全稳定运行。本文对国产300MW汽轮发电机组轴承振动异常的问题进行了分析,然后根据现场机组的实际运行情况提出了相应的处理办法,并在实践中得到了验证。     

海洋温差能发电系统新型热力循环理论分析

 海洋温差能发电系统新型热力循环在Kalina循环基础上增加贫氨溶液回热支路和抽气回热支路以提高热力循环效率。应用能量守恒原理和热平衡方程对新型热力循环--国海循环进行理论研究,计算了不同的透平入口蒸汽压力、氨水混合工质浓度、温海水温度和冷海水温度条件下的循环效率。理论计算结果表明,氨水混合工质浓度对国海循环效率影响显著,冷热源温度确定的条件下存在最优的氨水混合工质浓度使得循环效率最高,当温、冷海水温度分别为26、5℃,氨水工质浓度为92%时,系统效率最大达到4.56%;当氨水混合物浓度不变时,循环效率随透平入口蒸汽压力的升高先升高后降低,存在极大值;冷海水入口温度对循环效率影响很明显,而温海水温度对循环效率影响较小。     

三压再热汽水系统IGCC的数学模型

整体煤气化燃气 -蒸汽联合循环 (简称 IGCC)是洁净煤转化技术和高效联合循环系统相结合的发电技术。为进行 IGCC的系统理论建模和分析研究 ,以三压再热汽水系统为研究对象 ,组成了整体空分系统 IGCC系统方案 ,建立了气化炉、净化系统、燃气轮机、空分装置、余热锅炉、汽轮机各部件的数学模型 ;对两种方案的设计工况进行了计算。结论是 :整体空分 IGCC系统效率较高、空分装置集成度对于燃气轮机的功率和系统供电效率有很大影响。该研究为我国今后建立 IGCC示范电站做了理论准备工作