燃气轮机冷热电三联供系统运行优化及综合评价建模方法的研究
发布时间：2020-12-11 21:25
分布式能源系统是一种新能源动力系统,以实现能源高效利用、提高供能安全和减少环境污染等多重目标为努力方向。冷热电联供系统属于分布式能源系统,它是以小规模、分散式、有针对性的方式布置在用户附近的发电需求,它是分布式能源发展最具活力的系统之一。本文就贵州某地区拟建的冷热电三联供项目进行了详细分析,分别对该能源供应系统中的燃气轮机,余热锅炉,直燃型溴化锂吸收式制冷机组进行了数学建模。模型详细表达了系统中能量流动的结构,以得到冷热电三联供系统的优化运行参数。燃气轮机冷热电三联供系统运行策略的优化是一个复杂的问题,本文分别以不同约束条件下最低运行成本作为单目标函数和以最低运行成本、一次能源利用率、一次能耗节约率为多目标函数的模型进行优化求解,通过MATLAB软件求解得到的运行参数并对运行策略进行综合讨论。分析发现,在单目标函数中,电能是否输入公共电网的两种约束条件下,燃气轮机都尽可能在高的负荷下运行,烟气流量分配率x优先满足余热锅炉的热负荷需求,但是为了满足系统产出电能被充分利用,在冷、热负荷相对较高时,燃气轮机的最优部分负荷率LF要小于电能可以输入公共电网的模式下的燃气轮机最优部分负荷率。在多目...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
能源供应系统示意图
图 2.2 典型燃气轮机的系统图Fig.2.2 The system diagram of a typical gas turbine忽略燃料物理显热的微量影响，则燃气轮机的能量平衡关系1 中：—为压气机吸入空气所携带的热能 kW；—天然气燃烧的热量 kW；——燃气轮机轴端做功功率 kW；—燃气轮机热损失量 kW；—燃气轮机高温烟气余热量 kW。忽略进口空气携带热能的影响，令——天然气热值，取 9.78kW·h/m3——燃气轮机天然气耗量 m3/h。
.13 中a——吸收式制冷机组需要补燃天然气量 m3/h；l——应用场合冷负荷需求 kW；——发生器的燃烧效率。统使用燃煤锅炉与电制冷模型建立分供模型有许多种，其中以燃煤为主的热电联供系统辅以电制属于能源利用率较高的模式，鉴于本文讨论的地区因素，该地营模式，电网中的电能多以燃煤为主的火力发电厂提供，对于筑大多采用燃煤锅炉自主供热或者利用空调消耗电能取暖，本炉自主供热的分供式模式，进行传统分供模型的建立[36]。对比传统分供系统和冷热电系统的综合产用能，建立小型燃煤，燃煤锅炉为用户提供日常所用热量，火电厂发电上网满足用用户使用小型压缩式制冷机制冷，示意如图 2.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进多状态方法的冷热电联供系统多目标评估[J]. 曹芷健,刘继春,武云霞,刘俊勇,李斌,王冬,卢天琪. 分布式能源. 2017(01)
[2]分布式冷热电联供系统综述[J]. 王涛. 上海节能. 2016(12)
[3]分布式冷热电联供系统变工况性能实验研究[J]. 蒋润花,黄斯珉,尹辉斌,杨敏林. 热能动力工程. 2016(11)
[4]分布式能源系统多指标综合评价研究[J]. 董福贵,张也,尚美美. 中国电机工程学报. 2016(12)
[5]冷热电联供系统的三级协同整体优化设计方法[J]. 赵峰,张承慧,孙波,魏大钧. 中国电机工程学报. 2015(15)
[6]分布式能源系统经济性优化建模研究[J]. 杨兴林,罗星星,王玉宝,邹晓薇. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]基于TOPSIS法与灰色关联度的分布式电源投资效益分析[J]. 隋礼辉. 水电能源科学. 2012(07)
[8]联合循环电站燃气轮机控制系统的建模研究[J]. 魏静,陈艳军,张建国. 燃气轮机技术. 2011(01)
[9]分布式冷热电联产系统的能量梯级利用率新准则[J]. 林汝谋,郭栋,金红光,隋军. 燃气轮机技术. 2010(01)
[10]冷电联供分布式供能系统的经济运行分析[J]. 郭力,王守相,许东,王成山. 电力系统及其自动化学报. 2009(05)
硕士论文
[1]天然气冷热电联供能源系统运行优化研究[D]. 代宪亚.上海电力学院 2017
[2]天然气冷热电联供系统性能分析及系统优化[D]. 张圣陶.华北电力大学 2015
[3]天然气冷热电联供能源系统运行机制优化分析[D]. 周秋慧.北京交通大学 2014
[4]微燃机冷热电三联供系统的运行策略及性能研究[D]. 任慧琴.天津大学 2014
[5]分布式供能中的吸收式制冷机变工况研究[D]. 郑剑娇.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
[6]基于太阳能利用的分布式冷热电联供系统的优化研究[D]. 白鹤.华北电力大学 2012
[7]城市能源环境中分布式供能系统优化配置研究[D]. 陆伟.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2007
[8]楼宇热电冷联供系统的节能分析与应用研究[D]. 刘长军.西南交通大学 2006
[9]分布式能源冷热电联产系统的热经济性研究[D]. 张洪伟.华中科技大学 2005
[10]楼宇冷热电联供系统中余热锅炉的参数优化研究[D]. 秦志红.东华大学 2004
本文编号：2911244
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
能源供应系统示意图
图 2.2 典型燃气轮机的系统图Fig.2.2 The system diagram of a typical gas turbine忽略燃料物理显热的微量影响，则燃气轮机的能量平衡关系1 中：—为压气机吸入空气所携带的热能 kW；—天然气燃烧的热量 kW；——燃气轮机轴端做功功率 kW；—燃气轮机热损失量 kW；—燃气轮机高温烟气余热量 kW。忽略进口空气携带热能的影响，令——天然气热值，取 9.78kW·h/m3——燃气轮机天然气耗量 m3/h。
.13 中a——吸收式制冷机组需要补燃天然气量 m3/h；l——应用场合冷负荷需求 kW；——发生器的燃烧效率。统使用燃煤锅炉与电制冷模型建立分供模型有许多种，其中以燃煤为主的热电联供系统辅以电制属于能源利用率较高的模式，鉴于本文讨论的地区因素，该地营模式，电网中的电能多以燃煤为主的火力发电厂提供，对于筑大多采用燃煤锅炉自主供热或者利用空调消耗电能取暖，本炉自主供热的分供式模式，进行传统分供模型的建立[36]。对比传统分供系统和冷热电系统的综合产用能，建立小型燃煤，燃煤锅炉为用户提供日常所用热量，火电厂发电上网满足用用户使用小型压缩式制冷机制冷，示意如图 2.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进多状态方法的冷热电联供系统多目标评估[J]. 曹芷健,刘继春,武云霞,刘俊勇,李斌,王冬,卢天琪. 分布式能源. 2017(01)
[2]分布式冷热电联供系统综述[J]. 王涛. 上海节能. 2016(12)
[3]分布式冷热电联供系统变工况性能实验研究[J]. 蒋润花,黄斯珉,尹辉斌,杨敏林. 热能动力工程. 2016(11)
[4]分布式能源系统多指标综合评价研究[J]. 董福贵,张也,尚美美. 中国电机工程学报. 2016(12)
[5]冷热电联供系统的三级协同整体优化设计方法[J]. 赵峰,张承慧,孙波,魏大钧. 中国电机工程学报. 2015(15)
[6]分布式能源系统经济性优化建模研究[J]. 杨兴林,罗星星,王玉宝,邹晓薇. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]基于TOPSIS法与灰色关联度的分布式电源投资效益分析[J]. 隋礼辉. 水电能源科学. 2012(07)
[8]联合循环电站燃气轮机控制系统的建模研究[J]. 魏静,陈艳军,张建国. 燃气轮机技术. 2011(01)
[9]分布式冷热电联产系统的能量梯级利用率新准则[J]. 林汝谋,郭栋,金红光,隋军. 燃气轮机技术. 2010(01)
[10]冷电联供分布式供能系统的经济运行分析[J]. 郭力,王守相,许东,王成山. 电力系统及其自动化学报. 2009(05)
硕士论文
[1]天然气冷热电联供能源系统运行优化研究[D]. 代宪亚.上海电力学院 2017
[2]天然气冷热电联供系统性能分析及系统优化[D]. 张圣陶.华北电力大学 2015
[3]天然气冷热电联供能源系统运行机制优化分析[D]. 周秋慧.北京交通大学 2014
[4]微燃机冷热电三联供系统的运行策略及性能研究[D]. 任慧琴.天津大学 2014
[5]分布式供能中的吸收式制冷机变工况研究[D]. 郑剑娇.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
[6]基于太阳能利用的分布式冷热电联供系统的优化研究[D]. 白鹤.华北电力大学 2012
[7]城市能源环境中分布式供能系统优化配置研究[D]. 陆伟.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2007
[8]楼宇热电冷联供系统的节能分析与应用研究[D]. 刘长军.西南交通大学 2006
[9]分布式能源冷热电联产系统的热经济性研究[D]. 张洪伟.华中科技大学 2005
[10]楼宇冷热电联供系统中余热锅炉的参数优化研究[D]. 秦志红.东华大学 2004
本文编号：2911244
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