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太阳能辅助燃煤发电技术经济分析

中国电机工程学报 2015年第6期35卷 1406-1412页

作者：毛剑杨勇平侯宏娟张楠华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

太阳能与燃煤互补发电方式是近年来大规模太阳能热利用的发展方向之一。以槽式太阳能集热系统辅助某330MW燃煤机组替代高加回热抽汽加热给水的互补发电系统为例,对功率不变型互补发电系统的设计点热力性能及年热力性能进行了分析。结果... 详细信息

太阳能与燃煤互补发电方式是近年来大规模太阳能热利用的发展方向之一。以槽式太阳能集热系统辅助某330MW燃煤机组替代高加回热抽汽加热给水的互补发电系统为例,对功率不变型互补发电系统的设计点热力性能及年热力性能进行了分析。结果表明,太阳能辅助发电系统的年光电转换效率可达到20.41%,高于单纯槽式太阳能热发电方式。在此基础上,以内部收益率(internal rate of return,IRR)作为评价指标,运用技术经济的基本原理对太阳能辅助燃煤机组互补发电系统的经济性能及其主要影响因素进行了定量的分析评价,得到了太阳能上网电价、集热器造价、燃料成本等关键因素对内部收益率的影响。

关键词：太阳能槽式集热器太阳能辅助燃煤发电系统性能分析内部收益率

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槽式太阳能辅助燃煤发电系统热性能研究

动力工程学报 2016年第8期36卷 645-650页

作者：付立樊雪侯宏娟王志华电电力科学研究院杭州310030 浙江菲达环保科技股份有限公司浙江诸暨311800 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

针对槽式太阳能集热系统,建立了集热场得热及热损失等数学模型,并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150(ET-150)组成的集热系统为例,进行了以集热场热效率最优为目标的优化;在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统(即互补发电系统)为研究对... 详细信息

针对槽式太阳能集热系统,建立了集热场得热及热损失等数学模型,并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150(ET-150)组成的集热系统为例,进行了以集热场热效率最优为目标的优化;在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统(即互补发电系统)为研究对象,采用一定的评价准则和集成方式,对直射辐射强度(DNI)设计值的选取进行分析研究.结果表明:不同回路数、不同纬度分布的集热场存在不同的最优列间距,且存在最佳取值范围的直射辐射强度设计值,使系统年性能最优.

关键词：槽式太阳能集热系统集热场效率最优列间距互补发电系统直射辐射强度

太阳能辅助燃煤发电系统性能的[火用]方法分析

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中国电机工程学报 2015年第1期35卷 119-125页

作者：侯宏娟王梦娇杨勇平华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心北京市昌平区102206

基于分析理论,建立了太阳能辅助燃煤发电系统性能分析评价模型,并以太阳能辅助某330 MW亚临界燃煤机组为例,对该辅助发电系统在燃煤节省型和功率增大型两种运行模式下的性能进行分析,结果表明,辅助发电系统在两种运行模式下其性能均... 详细信息

基于分析理论,建立了太阳能辅助燃煤发电系统性能分析评价模型,并以太阳能辅助某330 MW亚临界燃煤机组为例,对该辅助发电系统在燃煤节省型和功率增大型两种运行模式下的性能进行分析,结果表明,辅助发电系统在两种运行模式下其性能均优于单纯燃煤机组,且燃煤节省型辅助发电系统性能优于功率增大型。在此基础上,分别以设备的损、效率与损系数为指标,对燃煤节省型辅助发电系统与单纯燃煤机组的设备耗散状况展开研究,揭示系统的能量损失分布规律,结果表明,太阳能这一辅助能源引入单纯燃煤机组,使设备总损由448.95 MW减少为435.15 MW、总损系数由57.76%减少为56.49%;单纯燃煤机组引入太阳能,削弱了能量在利用过程中的贬值,使系统对能量的利用效果得到改善,同时也表明了用分析方法对设备性能进行分析更有意义。

关键词：太阳能辅助燃煤发电系统 [火用]分析性能评价燃煤节省型功率增大型

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砂砾用于太阳能斜温层罐填料的蓄热特性

化工学报 2014年第11期65卷 4285-4292页

作者：杨勇平汉京晓李沛文侯宏娟徐犇华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 亚利桑那大学航空与机械工程系美国亚利桑那图森85721

建立了间接接触式显热蓄热实验台,对不同粒径的砂砾用于太阳能显热蓄热斜温层单罐填料的蓄热特性进行了研究。实验台蓄热装置为一圆柱形罐体,内部按六边形蜂窝状布置了19根不锈钢管。选用空气作为换热流体,流经钢管内部通道传热,钢管外... 详细信息

建立了间接接触式显热蓄热实验台,对不同粒径的砂砾用于太阳能显热蓄热斜温层单罐填料的蓄热特性进行了研究。实验台蓄热装置为一圆柱形罐体,内部按六边形蜂窝状布置了19根不锈钢管。选用空气作为换热流体,流经钢管内部通道传热,钢管外部用于与罐体内的砂砾相接触。选取了4种砂砾:细砂、中砂、滤砂和粗砂进行实验。结果表明,空隙率是影响砂砾蓄热性能的重要因素,而不是密度或粒径。其中,粗砂空隙率最低,蓄热效果最好。对于砂砾等基本物性变化不大的材料,不同蓄热温差下,蓄热效果相同。采用空气作为换热流体,蓄热效率较低,需要降低空气流速或者加长管段以强化换热。实验结果与二维简化数值模型进行对比,结果吻合良好,该模型可用于进行大型蓄热罐蓄热性能研究。

关键词：砂砾太阳能蓄热填料空隙率传热

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导热油与沙砾混合物斜温层单罐蓄热特性

中国电机工程学报 2015年第3期35卷 631-637页

作者：杨勇平汉京晓李沛文徐犇侯宏娟华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206 亚利桑那大学航空与机械工程系

提出使用浸润了导热油的砂砾作为填料,以获取更好的斜温层单罐显热蓄热效果的思路。对Xceltherm 600型导热油与沙砾混合物在不同入口温度和流速下的蓄热特性进行研究。建立了间接接触式显热蓄热实验台,选用空气作为换热流体,流经钢管内... 详细信息

提出使用浸润了导热油的砂砾作为填料,以获取更好的斜温层单罐显热蓄热效果的思路。对Xceltherm 600型导热油与沙砾混合物在不同入口温度和流速下的蓄热特性进行研究。建立了间接接触式显热蓄热实验台,选用空气作为换热流体,流经钢管内部形成的通道换热,钢管外部与罐体内的蓄热混合物紧密接触。结果表明,与纯沙砾蓄热材料相比,导热油与沙砾混合物的蓄热效率能够提高18.5个百分点,且蓄热介质内部沿径向温度梯度更小,斜温层轴向温度梯度更大。不同的空气入口温度（328.15~358.15K）,对于罐体蓄热性能影响不大,但实际电站运行的最优温度区间仍有待研究。流速也是影响罐体蓄热性能的重要指标,低流速下不仅蓄热效率提高,而且斜温层的温度梯度也会增大。

关键词：沙砾太阳能蓄热填料导热油

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槽式太阳集热管热应力分析

工程热物理学报 2015年第2期36卷 249-253页

作者：吴俊杰侯宏娟杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

本文以典型槽式太阳集热器为研究对象,建立了集热管三维结构模型,通过有限元的方法对其进行热结构耦合分析,得到了不同工况下集热管管壁温度场、应力场的分布规律。结果表明,集热管在波纹管段与直管段的过渡区域,管壁温度和温度梯度最大... 详细信息

本文以典型槽式太阳集热器为研究对象,建立了集热管三维结构模型,通过有限元的方法对其进行热结构耦合分析,得到了不同工况下集热管管壁温度场、应力场的分布规律。结果表明,集热管在波纹管段与直管段的过渡区域,管壁温度和温度梯度最大,且集热管最大热应变和最大等效应力位于过渡区域。在此基础上,分析了不同工况下集热管的最大等效应力.当集热管内壁对流换热系数由200 W·m^(-2)·℃^(-1)减小到50 W·m^(-2)·℃^(-1)时,其管壁最大等效应力会迅速增大。此结论将为集热管的安全运行提供参考依据。

关键词：槽式太阳集热器热应力数值模拟热-结构耦合分析

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一种基于遗传算法的光伏阵列参数辨识方法

可再生能源 2014年第8期32卷 1075-1080页

作者：查晓锐王冰黄存荣郝巍河海大学能源与电气学院江苏南京211100 宁夏电投尚德太阳能发电有限公司宁夏银川751100

提出一种基于遗传算法的参数辨识方法,在保证辨识精度的前提下,将光伏电池参数辨识后得到的多组结果收敛为一组参数值。依据光伏电池的I-U方程和参数特性,基于实测数据,通过参数辨识方法确定待求解参数的可行解范围;利用基本遗传算法辨... 详细信息

提出一种基于遗传算法的参数辨识方法,在保证辨识精度的前提下,将光伏电池参数辨识后得到的多组结果收敛为一组参数值。依据光伏电池的I-U方程和参数特性,基于实测数据,通过参数辨识方法确定待求解参数的可行解范围;利用基本遗传算法辨识待求解的参数值,得到一组准确的辨识值;当出现部分数据辨识结果的误差较大时,利用一种基于混合遗传算法的参数辨识方法,提高这部分数据辨识结果的精度。基于实测数据,利用所提出的辨识方法确定参数值,通过预测结果与实测结果的比较,验证了该方法的准确性与实用性。

关键词：光伏阵列实测数据遗传算法参数辨识功率预测

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太阳能辅助空冷机组互补发电系统热性能研究

工程热物理学报 2015年第8期36卷 1638-1642页

作者：侯宏娟王露付立王梦娇杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华电电力科学研究院杭州310030

以槽式太阳能辅助600 MW直接空冷燃煤机组互补发电系统为研究对象,依据机组装机容量选择与其匹配的集热场面积,建立互补发电系统模型,对THA工况与75%THA工况时功率增大运行模式下取代第3级高加和取代2、3级高加这两种取代方式进行热性... 详细信息

以槽式太阳能辅助600 MW直接空冷燃煤机组互补发电系统为研究对象,依据机组装机容量选择与其匹配的集热场面积,建立互补发电系统模型,对THA工况与75%THA工况时功率增大运行模式下取代第3级高加和取代2、3级高加这两种取代方式进行热性能计算分析。在此基础上,为进一步分析气象因素对互补发电系统热性能的影响,以THA工况功率增大运行模式下取代第3级高加抽汽为例研究,结果表明:DNI越大、风速越高、环境温度越低,互补发电系统的热力性能越好。

关键词：太阳能辅助给水燃煤发电空冷机组热力性能

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槽式太阳集热器分析

太阳能学报 2014年第6期35卷 1022-1028页

作者：侯宏娟於震跃杨勇平周传文宋记锋华北电力大学能源的安全与清洁利用北京市重点实验室北京102206 浙江省电力设计院杭州310012

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程... 详细信息

以槽式太阳集热器为研究对象,通过对其光热转换传递过程进行能量分析,从热力学第二定律的角度建立槽式集热器的能量传递模型,并对其计算结果进行实验验证,结果表明二者吻合较好。在此基础上,分析典型工况下槽式集热器在光热转换传递过程中,损发生的机理、部位、大小及其分布特点。此外,还对各主要输入参数对集热器效率的影响规律进行分析,结果表明集热器的损主要发生在聚光和吸热体的吸热过程。结论将为槽式集热器性能的进一步改进提供依据。

关键词：槽式太阳集热器 [火用]效率 [火用]损分布