考虑空气压缩因子变化影响的地下储气库热力学过程分析
发布时间：2021-09-23 02:59
为了解空气压缩因子变化对压气储能电站地下储气库热力学过程的影响,研究了考虑压缩因子变化条件下的压缩空气热力学过程的计算方法,利用实测数据论证了4种压缩因子计算方法的合理性,结合工程算例,研究了循环充放气状态下地下储气库压缩空气温度及压力变化规律。研究表明,空气压缩因子变化对压缩空气温度和压力计算值有显著影响;循环充放气条件下空气压缩因子、温度和压力均随充放气次数的增加呈现出增大趋势,并逐渐趋于稳定;压缩空气温度计算值对压缩因子的敏感程度大于压缩空气压力计算值。将压缩空气假定为理想气体对储气库温度的估计将产生较大影响,因此,考虑压缩因子的影响是必要的。
【文章来源】：储能科学与技术. 2018,7(05)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Huntorf电站充放气速率[2]Fig.1PortflowrateofHuntorfplant[2]
ˋc）m225000围岩密度（ρ）kg/m32100对流换热系数（hc）W/(m2·K)30洞室初始压力（po）MPa5.9洞室初始温度（T0，Trw）℃40气体常数（R）J/(kg·K)286.7空气等压比热容（Cp）J/(kg·K)1004空气等容比热容（Cv）J/(kg·K)717热传导系数（λ）W/(m·K)4Huntorf电站在一个运行周期内的充放气速率见图1，三次注入的空气温度分别为50.96℃、45.95℃和49.08℃。另外，为了简化计算，第一个小时内的放气速率取平均值150kg/s。图2和图3分别给出了考虑空气压缩因子影响的压缩空气压力和温度的计算成果。由图可知，采用的压缩因子计算方法不同，计算得到的压缩空气压力和温度也存在一定的差异。其中，Z=1、BWRS图1Huntorf电站充放气速率[2]Fig.1PortflowrateofHuntorfplant[2]图2温度计算值与实测值对比Fig.2Thecomparisonbetweenthetemperaturecalculationandthemeasuredvalue图3压力计算值与实测值对比Fig.3Thecomparisonbetweenthepressurecalculationandthemeasuredvalue方程、Berthelot方程以及DAK方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较小，而Brill&Beggs方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较大。表2和表3给出了考虑压缩因子的不同计算方法得到的温度和压力计算值与实测数据的对比。压缩空气温度和压力的计算值与实测值的均方根误差可由下式计算21rmseniiTTTn实测（12）
m225000围岩密度（ρ）kg/m32100对流换热系数（hc）W/(m2·K)30洞室初始压力（po）MPa5.9洞室初始温度（T0，Trw）℃40气体常数（R）J/(kg·K)286.7空气等压比热容（Cp）J/(kg·K)1004空气等容比热容（Cv）J/(kg·K)717热传导系数（λ）W/(m·K)4Huntorf电站在一个运行周期内的充放气速率见图1，三次注入的空气温度分别为50.96℃、45.95℃和49.08℃。另外，为了简化计算，第一个小时内的放气速率取平均值150kg/s。图2和图3分别给出了考虑空气压缩因子影响的压缩空气压力和温度的计算成果。由图可知，采用的压缩因子计算方法不同，计算得到的压缩空气压力和温度也存在一定的差异。其中，Z=1、BWRS图1Huntorf电站充放气速率[2]Fig.1PortflowrateofHuntorfplant[2]图2温度计算值与实测值对比Fig.2Thecomparisonbetweenthetemperaturecalculationandthemeasuredvalue图3压力计算值与实测值对比Fig.3Thecomparisonbetweenthepressurecalculationandthemeasuredvalue方程、Berthelot方程以及DAK方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较小，而Brill&Beggs方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较大。表2和表3给出了考虑压缩因子的不同计算方法得到的温度和压力计算值与实测数据的对比。压缩空气温度和压力的计算值与实测值的均方根误差可由下式计算21rmseniiTTTn实测（12）
【参考文献】：
期刊论文
[1]压气储能平江试验库受力特性数值研究[J]. 蒋中明,刘澧源,李双龙,刘澜婷,赵海斌,梅松华,李鹏. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]压气储能电站地下储气库之压缩空气热力学过程分析[J]. 刘澧源,蒋中明,王江营,胡炜,李鹏. 储能科学与技术. 2018(02)
[3]压气储能内衬洞室的空气泄漏率及围岩力学响应估算方法[J]. 周瑜,夏才初,赵海斌,王先军,梅松华,周舒威. 岩石力学与工程学报. 2017(02)
[4]基于BWRS方程的压缩空气压缩因子计算[J]. 刘毅,周绍骑,韩开进,姚远航. 后勤工程学院学报. 2014(04)
[5]储气库注、采气过程热工分析研究[J]. 陈剑文,蒋卫东,杨春和,尹雪英,傅四乌,余克井. 岩石力学与工程学报. 2007(S1)
本文编号：3404896
【文章来源】：储能科学与技术. 2018,7(05)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
Huntorf电站充放气速率[2]Fig.1PortflowrateofHuntorfplant[2]
ˋc）m225000围岩密度（ρ）kg/m32100对流换热系数（hc）W/(m2·K)30洞室初始压力（po）MPa5.9洞室初始温度（T0，Trw）℃40气体常数（R）J/(kg·K)286.7空气等压比热容（Cp）J/(kg·K)1004空气等容比热容（Cv）J/(kg·K)717热传导系数（λ）W/(m·K)4Huntorf电站在一个运行周期内的充放气速率见图1，三次注入的空气温度分别为50.96℃、45.95℃和49.08℃。另外，为了简化计算，第一个小时内的放气速率取平均值150kg/s。图2和图3分别给出了考虑空气压缩因子影响的压缩空气压力和温度的计算成果。由图可知，采用的压缩因子计算方法不同，计算得到的压缩空气压力和温度也存在一定的差异。其中，Z=1、BWRS图1Huntorf电站充放气速率[2]Fig.1PortflowrateofHuntorfplant[2]图2温度计算值与实测值对比Fig.2Thecomparisonbetweenthetemperaturecalculationandthemeasuredvalue图3压力计算值与实测值对比Fig.3Thecomparisonbetweenthepressurecalculationandthemeasuredvalue方程、Berthelot方程以及DAK方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较小，而Brill&Beggs方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较大。表2和表3给出了考虑压缩因子的不同计算方法得到的温度和压力计算值与实测数据的对比。压缩空气温度和压力的计算值与实测值的均方根误差可由下式计算21rmseniiTTTn实测（12）
m225000围岩密度（ρ）kg/m32100对流换热系数（hc）W/(m2·K)30洞室初始压力（po）MPa5.9洞室初始温度（T0，Trw）℃40气体常数（R）J/(kg·K)286.7空气等压比热容（Cp）J/(kg·K)1004空气等容比热容（Cv）J/(kg·K)717热传导系数（λ）W/(m·K)4Huntorf电站在一个运行周期内的充放气速率见图1，三次注入的空气温度分别为50.96℃、45.95℃和49.08℃。另外，为了简化计算，第一个小时内的放气速率取平均值150kg/s。图2和图3分别给出了考虑空气压缩因子影响的压缩空气压力和温度的计算成果。由图可知，采用的压缩因子计算方法不同，计算得到的压缩空气压力和温度也存在一定的差异。其中，Z=1、BWRS图1Huntorf电站充放气速率[2]Fig.1PortflowrateofHuntorfplant[2]图2温度计算值与实测值对比Fig.2Thecomparisonbetweenthetemperaturecalculationandthemeasuredvalue图3压力计算值与实测值对比Fig.3Thecomparisonbetweenthepressurecalculationandthemeasuredvalue方程、Berthelot方程以及DAK方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较小，而Brill&Beggs方程计算得到的压缩空气温度和压力结果与实测数据相差较大。表2和表3给出了考虑压缩因子的不同计算方法得到的温度和压力计算值与实测数据的对比。压缩空气温度和压力的计算值与实测值的均方根误差可由下式计算21rmseniiTTTn实测（12）
【参考文献】：
期刊论文
[1]压气储能平江试验库受力特性数值研究[J]. 蒋中明,刘澧源,李双龙,刘澜婷,赵海斌,梅松华,李鹏. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]压气储能电站地下储气库之压缩空气热力学过程分析[J]. 刘澧源,蒋中明,王江营,胡炜,李鹏. 储能科学与技术. 2018(02)
[3]压气储能内衬洞室的空气泄漏率及围岩力学响应估算方法[J]. 周瑜,夏才初,赵海斌,王先军,梅松华,周舒威. 岩石力学与工程学报. 2017(02)
[4]基于BWRS方程的压缩空气压缩因子计算[J]. 刘毅,周绍骑,韩开进,姚远航. 后勤工程学院学报. 2014(04)
[5]储气库注、采气过程热工分析研究[J]. 陈剑文,蒋卫东,杨春和,尹雪英,傅四乌,余克井. 岩石力学与工程学报. 2007(S1)
本文编号：3404896
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