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耦合膜冷凝器的碳捕集系统能耗特性分析

发电技术 2023年第5期44卷 667-673页

作者：翟融融魏清冯凌杰孙舸洵华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

针对燃煤机组燃烧后脱碳能耗高的问题,基于膜冷凝器对烟气中低品位热的回收潜力,提出一种耦合膜冷凝器的碳捕集新系统。运用化工流程模拟软件Aspen plus,以Tarong常规碳捕集系统为参照,对比分析膜冷凝器用于流程改造前后碳捕集冷热负荷... 详细信息

针对燃煤机组燃烧后脱碳能耗高的问题,基于膜冷凝器对烟气中低品位热的回收潜力,提出一种耦合膜冷凝器的碳捕集新系统。运用化工流程模拟软件Aspen plus,以Tarong常规碳捕集系统为参照,对比分析膜冷凝器用于流程改造前后碳捕集冷热负荷变化,为装置的设计和运行提供依据。在碳捕集率为90%时,相比常规碳捕集系统4.341 MJ/kg CO_(2)的再生能耗,新系统再生能耗降低到4.275MJ/kgCO_(2)。通过改变新系统的关键参数发现:膜冷凝器进出口烟温和CO_(2)捕集率一定时,烟气水回收率增加,再生能耗降低;膜冷凝器出口烟温、烟气水回收率和CO_(2)捕集率一定时,入口烟温增加,再生能耗降低。此外,冷负荷随水回收率的增大而减小,随热回收量的增大而增大。

关键词：碳捕集醇胺溶液膜冷凝器再生能耗

基于SC-XGBoost的电站燃煤低位发热量软测量方法

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煤炭科学技术 2023年

作者：乔世超王轶男吕佳阳陈衡刘涛徐钢翟融融华北电力大学北京国电通网络技术有限公司

随着国家大力推进能源供给侧结构性改革，新能源装机容量不断提升，电力市场竞争愈加激烈。另一方面，全球煤炭市场的复杂多变，导致以煤炭为能量来源的发电企业成本上涨。燃煤发热量是衡量煤质的重要评价标准之一，也是采购煤炭最重要... 详细信息

随着国家大力推进能源供给侧结构性改革，新能源装机容量不断提升，电力市场竞争愈加激烈。另一方面，全球煤炭市场的复杂多变，导致以煤炭为能量来源的发电企业成本上涨。燃煤发热量是衡量煤质的重要评价标准之一，也是采购煤炭最重要的依据，对燃煤发热量进行准确预测能够有效地控制电厂运行采购成本。为了实现燃煤发热量的高效预测，采用Pearson系数对相关变量进行特征选取，采用DBSCAN算法对某电厂自备煤厂近两年1733条化验数据进行去噪，对去噪后数据进行谱聚类（spectral clustering， SC）分析。将分类后的子样本集采用极致梯度提升（extreme gradient boosting， XGBoost）算法分别建立预测模型，并与最小二乘法回归（ordinary least squares， OLS），支持向量机（support vector machines， SVM）模型进行性能比较。结果表明，基于XGBoost的电站燃煤发热量预测模型相较于其他算法准确性有明显提升，泛化能力更强。对经过SC算法分类后的燃煤分别建立预测模型能够进一步提高模型的精细化水平，为燃煤电站发热量预测提供一种可靠高效的方法。

关键词：低位发热量机器学习谱聚类极致梯度提升软测量

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基于热经济学的太阳能辅助发电系统性能评价

工程热物理学报 2013年第6期34卷 1012-1017页

作者：翟融融彭盼杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

本文采用热经济学结构理论方法,以太阳能辅助600 MW燃煤发电系统为研究案例。构建了该系统的物理结构图、生产结构图,可以准确描述出系统各个设备之间的生产关系。使用所建立的燃料产品热经济学模型量化了各个设备的消耗、消耗的组... 详细信息

本文采用热经济学结构理论方法,以太阳能辅助600 MW燃煤发电系统为研究案例。构建了该系统的物理结构图、生产结构图,可以准确描述出系统各个设备之间的生产关系。使用所建立的燃料产品热经济学模型量化了各个设备的消耗、消耗的组成以及相互间消耗的交互关系。通过系统仿真,深入分析了太阳能辅助发电系统热力性能与原普通燃煤机组的差别。对太阳能辅助发电系统在变工况下系统性能及系统组成部分性能特性进行了详细研究。结果表明热经济学结构理论弥补了传统热力学分析方法(如未能考虑系统各个设备不可逆损失的不等价性等)不足,能够简单明确表示出每个组元对外部资源的消耗情况,并可以量化太阳能资源与燃煤资源对系统的影响。

关键词：单位㶲成本性能分析太阳能辅助燃煤发电结构理论

耦合碳捕集系统的燃气蒸汽联合循环综合性能研究

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发电技术 2022年第4期43卷 584-592页

作者：冯凌杰翟融融郭一村马宁傅佳欣华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

燃气蒸汽联合循环(natural gas combined cycle,NGCC)具有清洁、高效、部分变负荷能力强等特点,将NGCC机组与碳捕集系统耦合是实现碳减排的重要途径之一。以国际能源署(International Energy Agency,IEA)报告中的884 MW二拖一燃气蒸汽... 详细信息

燃气蒸汽联合循环(natural gas combined cycle,NGCC)具有清洁、高效、部分变负荷能力强等特点,将NGCC机组与碳捕集系统耦合是实现碳减排的重要途径之一。以国际能源署(International Energy Agency,IEA)报告中的884 MW二拖一燃气蒸汽联合循环机组为参考对象,利用Ebsilon软件对其进行建模验证。基于能量梯级利用原则,提出了4个不同的NGCC机组与碳捕集系统耦合方案,分别是抽汽回除氧器、抽汽换热回除氧器,抽汽回凝汽器以及增设小汽机加回热回除氧器。并进一步分析了4种不同耦合方案的热力性能,其能量惩罚分别为6.67%、6.59%、 6.81%和5.46%,得出方案4能有效降低能量惩罚。

关键词：燃气蒸汽联合循环(NGCC) 碳捕集能量惩罚

PEM燃料电池供电系统“单耗分析”及其减排效应

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热能动力工程 2008年第5期23卷 542-546页

作者：阎秦杨勇平徐二树翟融融华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

在介绍了属于低温燃料电池系列的质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作原理、特性及PEMFC供电系统组成的基础上,运用"单耗分析"理论对系统进行了环节划分,分别建立了燃料单耗与成本单耗分析模型。以某实际PEMFC供电系统运行数据为依据,对系统... 详细信息

在介绍了属于低温燃料电池系列的质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作原理、特性及PEMFC供电系统组成的基础上,运用"单耗分析"理论对系统进行了环节划分,分别建立了燃料单耗与成本单耗分析模型。以某实际PEMFC供电系统运行数据为依据,对系统进行了单耗分析,并与大电网供电比较分析了温室气体CO2与污染物NOx的减排效应。结果指出了PEMFC供电系统中各环节效率对燃料单耗与成本的影响程度;系统发供电年CO2减排率25%左右,NOx减排率达到了99.96%以上。具有较好的发展前景。

关键词：质子交换膜燃料电池 PEMFC 单耗分析减排效应

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塔式太阳能热电站系统仿真与分析

中国电机工程学报 2014年第11期34卷 1799-1806页

作者：徐二树胡忠良翟融融王贝太阳能热利用及光伏系统重点实验室(中国科学院) 北京市海淀区100190 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

该文以八达岭1 MW塔式太阳能热发电系统为研究对象,建立了以水/水蒸汽为工质、带储能系统的塔式太阳能热发电■分析模型,并利用已有仿真平台模拟了电站在变工况下的状态参数。在此基础上,对整个电站进行了设计工况及变工况条件下■分析... 详细信息

该文以八达岭1 MW塔式太阳能热发电系统为研究对象,建立了以水/水蒸汽为工质、带储能系统的塔式太阳能热发电■分析模型,并利用已有仿真平台模拟了电站在变工况下的状态参数。在此基础上,对整个电站进行了设计工况及变工况条件下■分析,辨识了各子系统热效率和■效率的变化规律。结果表明,设计工况下吸热器的损失率最高,可通过提高吸热器出口蒸汽温度来提高其效率。非设计工况下,定日镜场的效率受其与太阳相对位置的影响,其它子系统效率随太阳直射辐射强度(direct normal insolation,DNI)的增大而增大;充热过程中,随着进入储能系统蒸汽量的减少,储能系统和电站效率越来越高;放热过程中,储能系统释放的蒸汽流量对储能系统和电站的效率有显著的影响。

关键词：太阳能热发电 [火用]分析变工况储能仿真

基于有限时间热力学的太阳能辅助燃煤发电系统集成理论分析

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发电技术 2019年第4期40卷 316-322页

作者：翟融融刘洪涛华北电力大学能源动力与机械工程学院

为研究有限时间内热力系统换热量与热源温度对系统性能的影响及太阳能辅助燃煤发电系统集成的理论基础,对有限时间热力系统中热机输出功率和效率与循环参数的关系表达式进行了改进,并结合太阳能辅助燃煤系统案例讨论了各参数的意义及其... 详细信息

为研究有限时间内热力系统换热量与热源温度对系统性能的影响及太阳能辅助燃煤发电系统集成的理论基础,对有限时间热力系统中热机输出功率和效率与循环参数的关系表达式进行了改进,并结合太阳能辅助燃煤系统案例讨论了各参数的意义及其对系统性能的影响,为系统参数的调整方向提供参考。结果表明,500和1000MW燃煤发电机组在系统设计上比较合理,输出效率都在C-A效率与理想循环效率之间,集成后的系统效率有所降低,1000MW集成系统在节煤模式下系统性能恶化,效率低于C-A效率,需要对系统过程进行改进。200MW燃煤发电系统在集成前后效率都低于C-A效率,表明系统过程需要较大改进。

关键词：太阳能辅助燃煤发电系统有限时间热力学输出功率效率

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基于堆积床相变蓄热的模型验证及堆积优化

发电技术 2019年第3期40卷 220-229页

作者：翟融融王玉龙吴昊华北电力大学能源动力与机械工程学院

针对堆积床相变蓄热罐,建立二维非稳态连续固相模型,对其蓄热特性进行数值研究。通过模拟结果揭示了蓄热过程中斜温层的变化情况以及换热温差的分布状态。探究了初始温度、传热流体进口温度、相变胶囊直径对蓄热性能的影响,并将所得结... 详细信息

针对堆积床相变蓄热罐,建立二维非稳态连续固相模型,对其蓄热特性进行数值研究。通过模拟结果揭示了蓄热过程中斜温层的变化情况以及换热温差的分布状态。探究了初始温度、传热流体进口温度、相变胶囊直径对蓄热性能的影响,并将所得结果与已有文献进行对比验证。为进一步提高堆积率,结合颗粒堆积理论,提出颗粒直径服从Alfred分布的堆积优化方案。模拟结果显示,该优化方式在蓄热时间少量增加的情况下能显著提高蓄热量,具有很好的优化效果。

关键词：储能相变蓄热多孔介质斜温层最密堆积

塔式太阳能辅助燃煤发电系统太阳能贡献度研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2016年第3期43卷 56-63,94页

作者：杨勇平朱勇翟融融华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

塔式太阳能辅助燃煤发电是将塔式太阳能所获得的热量与燃煤电站相同品位的能量相耦合,借助燃煤电站的发电系统,实现太阳能热的间接发电,该方法可以省却单纯塔式太阳能热发电所需的汽轮机、发电机和回热换热器等部件,从而降低太阳能热发... 详细信息

塔式太阳能辅助燃煤发电是将塔式太阳能所获得的热量与燃煤电站相同品位的能量相耦合,借助燃煤电站的发电系统,实现太阳能热的间接发电,该方法可以省却单纯塔式太阳能热发电所需的汽轮机、发电机和回热换热器等部件,从而降低太阳能热发电的初投资。由于太阳能热在系统中间接发电,如何准确评价太阳能在发电过程中的贡献度值得深入研究。基于热力学第二定律和热经济学基本原理,对塔式太阳能辅助燃煤发电系统中太阳能的贡献度进行研究,厘清太阳能热在系统中的分布关系,得出太阳能热的实际发电量和由于太阳能设备的投入而增加的度电成本。最后对某600 MW塔式太阳能辅助燃煤发电系统进行案例分析,验证该方法的可行性。该塔式太阳能辅助燃煤发电系统中,太阳能的发电量占4.24%,而其度电成本中太阳能所占比例仅有0.91%。

关键词：塔式太阳能燃煤发电系统太阳能贡献度