压缩空气储能与煤气化联合运行系统（火用）分析

发布时间：2017-12-06 03:10

  本文关键词：压缩空气储能与煤气化联合运行系统（火用）分析

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【摘要】：随着可再生能源发电的蓬勃发展及电网峰谷差的逐年增大,储能技术逐渐成为能源领域的研究热点。压缩空气储能作为一种极具优势的大规模储能方式,其越来越受到人们的重视。但是压缩空气储能技术也存在自身的缺点,系统效率较低,依赖天然气作为燃料不符合我国的能源结构现状,因此,其发展受到很大的限制。针对这两个缺点,本文提出了解决方案：通过使用(火用)分析方法对压缩空气储能系统进行分析,找到系统(火用)损失最大的部位,为提高系统效率提供方向；将压缩空气储能与煤气化进行联合,使用煤制气作为压缩空气储能系统的燃料,符合我国多煤少气的现状。首先,利用Aspen plus软件对一种压缩空气储能系统进行了建模仿真,使用(火用)分析方法对结果进行计算分析,分析结果表明：燃烧室始终是系统(火用)损失最大的部位,随着压缩机绝热效率、回热器效率、燃烧室效率、透平相对内效率的增加,系统总的(火用)损失是逐渐降低的,且降低的幅度依次减小。因此,为了提高系统的(火用)效率首先应该采取的方法是提高燃烧室效率,依次是提高压缩机绝热效率、提高回热器效率,而采用提高透平相对内效率的方法是几乎没有效果的。其次,利用Aspen软件对Shell粉煤气化系统进行模拟,并进行(火用)分析,发现在氧煤比为0.79时,煤气化系统的(火用)损失最小,对系统做出改进,将原煤气化系统的氧煤比调整为0.79,此时可以得到煤气化系统(火用)效率的最大值。最后,将煤气化系统与压缩空气储能系统进行联合,使用Aspen软件对联合系统进行建模分析,对联合系统进行了优化。比较了压缩空气储能系统与联合系统的(火用)效率及燃料成本,通过对比发现联合运行系统的(火用)效率比原压缩空气储能系统出现小幅的下降,大约为1.9%,但是最终燃料成本明显低于原压缩空气储能系统。由此可以得出结论,煤气化与压缩空气储能系统的联合运行是可行的。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK02

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本文编号：1257139