壓縮空氣耦合光熱儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-04 12:14
日益嚴(yán)峻的環(huán)境和能源問題成為全世界共同關(guān)注的話題。首先,不可再生的化石燃料將逐漸耗盡;其次,溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等問題嚴(yán)重威脅著人類的生存環(huán)境。冷熱電三聯(lián)供(combined cooling,heating and power,CCHP)系統(tǒng)因在節(jié)能減排方面的巨大優(yōu)勢(shì)而倍受關(guān)注。隨著能源技術(shù)的發(fā)展,CCHP系統(tǒng)已成為分布式能源系統(tǒng)中最重要的分支。本文針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)在“以熱定電”運(yùn)行方式下可能造成的電能過剩和部分負(fù)荷時(shí)效率不高等問題,提出了一種壓縮空氣耦合光熱儲(chǔ)能(S-CAES)的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)。S-CAES系統(tǒng)旨在提高燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷及平衡電力負(fù)荷,同時(shí)引入太陽能以提高其做功能力與發(fā)電效率。本文建立了燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)變工況數(shù)學(xué)模型;獲得了耦合系統(tǒng)的變工況運(yùn)行特性;討論了各子系統(tǒng)的變工況特性和耦合系統(tǒng)在不同儲(chǔ)能率下的運(yùn)行性能,比較了儲(chǔ)能系統(tǒng)釋氣流量調(diào)節(jié)與空氣透平入口溫度調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式對(duì)系統(tǒng)性能的影響;并針對(duì)典型建筑負(fù)荷,以系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益和能源效益為目標(biāo)優(yōu)化了S-CAES系統(tǒng)容量;同時(shí),對(duì)能引起該系統(tǒng)性能變化的若干關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析;最后,基于NSGA-I...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 中國(guó)能源消費(fèi)現(xiàn)狀
1.1.2 燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(CAES)的發(fā)展
1.2.2 耦合壓縮空氣儲(chǔ)能的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)特性
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)描述
2.3 AspenPlus模型
2.4 系統(tǒng)性能
2.4.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
2.4.2 性能分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)描述
3.3 系統(tǒng)建模
3.3.1 燃?xì)廨啓C(jī)
3.3.2 余熱鍋爐
3.3.3 溴化鋰吸收式制冷機(jī)
3.3.4 空氣壓氣機(jī)
3.3.5 空氣透平
3.3.6 換熱器
3.3.7 太陽能集熱器
3.4 系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.4.1 S-CAES系統(tǒng)
3.4.2 CCHP系統(tǒng)
3.4.3 約束條件
3.4.4 評(píng)價(jià)系數(shù)
3.5 變工況性能
3.5.1 CCHP系統(tǒng)變工況性能
3.5.2 S-CAES系統(tǒng)變工況性能
3.5.3 耦合系統(tǒng)運(yùn)行性能
3.5.4 耦合系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)性能比較
3.6 案例分析
3.6.1 負(fù)荷分布與當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?br> 3.6.2 CCHP系統(tǒng)容量配置
3.6.3 S-CAES系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化
3.7 本章小結(jié)
第四章 太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化計(jì)算
4.1 引言
4.2 熱力學(xué)分析
4.2.1 常規(guī)CCHP系統(tǒng)
4.2.2 空氣壓氣機(jī)和空氣透平
4.2.3 儲(chǔ)氣室
4.2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.3 S-CAES部分對(duì)CCHP系統(tǒng)的影響
4.4 敏感性分析
4.4.1 空氣壓氣機(jī)壓比對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.4.2 空氣透平入口壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.4.3 空氣透平入口溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.4.4 換熱器效能對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.5 多目標(biāo)優(yōu)化計(jì)算
4.6 本章小結(jié)
第五章 帶有機(jī)朗肯循環(huán)的太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性..
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)描述
5.3 系統(tǒng)建模
5.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)
5.5 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.5.1 帶有機(jī)朗肯循環(huán)的太陽能與壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(S-CAES-ORC)
5.5.2 耦合系統(tǒng)
5.6 S-CAES-ORC系統(tǒng)敏感性分析
5.6.1 空氣壓氣機(jī)壓比對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.6.2 高壓空氣透平入口壓力對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.6.3 高壓空氣透平入口溫度對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.6.4 低壓空氣透平入口溫度對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.7 耦合系統(tǒng)變工況性能分析
5.7.1 儲(chǔ)能過程
5.7.2 釋能過程
5.8 案例分析
5.8.1 負(fù)荷分布與當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?br> 5.8.2 節(jié)能分析
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性[J]. 楊承,王旭升,張馳,馬曉茜. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(18)
[2]中國(guó)的能源革命——供給側(cè)改革與結(jié)構(gòu)優(yōu)化(2017-2050)[J]. 劉強(qiáng),王恰. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2017(08)
[3]中國(guó)長(zhǎng)期能源發(fā)展趨勢(shì)研判[J]. 王利寧,戴家權(quán). 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2017(08)
[4]中國(guó)能源革命市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)策略的創(chuàng)新選擇[J]. 錢翌,張培棟,王卉卉. 青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2016(03)
[5]分布式冷熱電能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的研究[J]. 張濤,朱彤,高乃平,吳竺. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
[6]2050年中國(guó)能源消費(fèi)的情景預(yù)測(cè)[J]. 沈鐳,劉立濤,王禮茂,陳楓楠,張超,沈明,鐘帥. 自然資源學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]壓縮空氣儲(chǔ)能電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 劉暢,徐玉杰,胡珊,陳海生. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[8]天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 朱建文,石琳. 華電技術(shù). 2014(10)
[9]地?zé)崤c太陽能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析[J]. 年越,劉石. 熱力發(fā)電. 2014(09)
[10]廣州市太陽能資源的分析與評(píng)估[J]. 劉愛君,陳雯超,秦鵬. 廣東氣象. 2014(03)
博士論文
[1]燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成理論與特性規(guī)律[D]. 馮志兵.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2006
[2]中國(guó)能源供求預(yù)測(cè)模型及發(fā)展對(duì)策研究[D]. 張麗峰.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于分布式聯(lián)供系統(tǒng)的雙效溴化鋰制冷機(jī)性能分析及優(yōu)化控制[D]. 王永.山東大學(xué) 2016
[2]燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化配置與運(yùn)行策略研究[D]. 曾飛.華南理工大學(xué) 2013
[3]動(dòng)態(tài)負(fù)荷下天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化[D]. 李政義.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2897591
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 中國(guó)能源消費(fèi)現(xiàn)狀
1.1.2 燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(CAES)的發(fā)展
1.2.2 耦合壓縮空氣儲(chǔ)能的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)特性
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)描述
2.3 AspenPlus模型
2.4 系統(tǒng)性能
2.4.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
2.4.2 性能分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)描述
3.3 系統(tǒng)建模
3.3.1 燃?xì)廨啓C(jī)
3.3.2 余熱鍋爐
3.3.3 溴化鋰吸收式制冷機(jī)
3.3.4 空氣壓氣機(jī)
3.3.5 空氣透平
3.3.6 換熱器
3.3.7 太陽能集熱器
3.4 系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.4.1 S-CAES系統(tǒng)
3.4.2 CCHP系統(tǒng)
3.4.3 約束條件
3.4.4 評(píng)價(jià)系數(shù)
3.5 變工況性能
3.5.1 CCHP系統(tǒng)變工況性能
3.5.2 S-CAES系統(tǒng)變工況性能
3.5.3 耦合系統(tǒng)運(yùn)行性能
3.5.4 耦合系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)性能比較
3.6 案例分析
3.6.1 負(fù)荷分布與當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?br> 3.6.2 CCHP系統(tǒng)容量配置
3.6.3 S-CAES系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化
3.7 本章小結(jié)
第四章 太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化計(jì)算
4.1 引言
4.2 熱力學(xué)分析
4.2.1 常規(guī)CCHP系統(tǒng)
4.2.2 空氣壓氣機(jī)和空氣透平
4.2.3 儲(chǔ)氣室
4.2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)
4.3 S-CAES部分對(duì)CCHP系統(tǒng)的影響
4.4 敏感性分析
4.4.1 空氣壓氣機(jī)壓比對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.4.2 空氣透平入口壓力對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.4.3 空氣透平入口溫度對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.4.4 換熱器效能對(duì)系統(tǒng)性能的影響
4.5 多目標(biāo)優(yōu)化計(jì)算
4.6 本章小結(jié)
第五章 帶有機(jī)朗肯循環(huán)的太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性..
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)描述
5.3 系統(tǒng)建模
5.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)
5.5 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.5.1 帶有機(jī)朗肯循環(huán)的太陽能與壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(S-CAES-ORC)
5.5.2 耦合系統(tǒng)
5.6 S-CAES-ORC系統(tǒng)敏感性分析
5.6.1 空氣壓氣機(jī)壓比對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.6.2 高壓空氣透平入口壓力對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.6.3 高壓空氣透平入口溫度對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.6.4 低壓空氣透平入口溫度對(duì)S-CAES-ORC系統(tǒng)性能的影響
5.7 耦合系統(tǒng)變工況性能分析
5.7.1 儲(chǔ)能過程
5.7.2 釋能過程
5.8 案例分析
5.8.1 負(fù)荷分布與當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?br> 5.8.2 節(jié)能分析
5.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽能與壓縮空氣耦合儲(chǔ)能的燃?xì)廨啓C(jī)CCHP系統(tǒng)特性[J]. 楊承,王旭升,張馳,馬曉茜. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(18)
[2]中國(guó)的能源革命——供給側(cè)改革與結(jié)構(gòu)優(yōu)化(2017-2050)[J]. 劉強(qiáng),王恰. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2017(08)
[3]中國(guó)長(zhǎng)期能源發(fā)展趨勢(shì)研判[J]. 王利寧,戴家權(quán). 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2017(08)
[4]中國(guó)能源革命市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)策略的創(chuàng)新選擇[J]. 錢翌,張培棟,王卉卉. 青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2016(03)
[5]分布式冷熱電能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的研究[J]. 張濤,朱彤,高乃平,吳竺. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(14)
[6]2050年中國(guó)能源消費(fèi)的情景預(yù)測(cè)[J]. 沈鐳,劉立濤,王禮茂,陳楓楠,張超,沈明,鐘帥. 自然資源學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]壓縮空氣儲(chǔ)能電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 劉暢,徐玉杰,胡珊,陳海生. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[8]天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 朱建文,石琳. 華電技術(shù). 2014(10)
[9]地?zé)崤c太陽能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析[J]. 年越,劉石. 熱力發(fā)電. 2014(09)
[10]廣州市太陽能資源的分析與評(píng)估[J]. 劉愛君,陳雯超,秦鵬. 廣東氣象. 2014(03)
博士論文
[1]燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成理論與特性規(guī)律[D]. 馮志兵.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2006
[2]中國(guó)能源供求預(yù)測(cè)模型及發(fā)展對(duì)策研究[D]. 張麗峰.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于分布式聯(lián)供系統(tǒng)的雙效溴化鋰制冷機(jī)性能分析及優(yōu)化控制[D]. 王永.山東大學(xué) 2016
[2]燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化配置與運(yùn)行策略研究[D]. 曾飛.華南理工大學(xué) 2013
[3]動(dòng)態(tài)負(fù)荷下天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化[D]. 李政義.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):2897591
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