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热力发电 2023年第4期52卷 14-23页

作者：郭喜燕刘嘉康白雪杨志平王宁玲华北电力大学电站能量传递转化与系统重点实验室北京102206

在调峰和碳交易的政策下,热电联产机组面临更加复杂的背景。为了得到抽凝热电联产机组全工况碳排放特性、收益分布、以及碳交易经济性,为机组参与碳交易应对碳市场波动提供参考,利用EBSILON仿真软件结合Python程序得到机组全工况碳排放... 详细信息

在调峰和碳交易的政策下,热电联产机组面临更加复杂的背景。为了得到抽凝热电联产机组全工况碳排放特性、收益分布、以及碳交易经济性,为机组参与碳交易应对碳市场波动提供参考,利用EBSILON仿真软件结合Python程序得到机组全工况碳排放分布以及收益组成。结果表明:机组度电碳排放量与负荷呈反比;以电负荷325 MW和150 MW为例,供电碳排放强度从903.54 g/(kW·h)上升到1 015.28 g/(kW·h),碳排放总量与负荷呈正比;调峰收益占比最高可达55%,碳交易收益占比最高可达8%;调峰收益在低负荷占比大,而碳交易收益在高、中负荷占比较大;对比碳价从40元/t变化到90元/t和供电碳排放标准从原来的0.9倍变化到1.3倍,得到供电碳排放标准改变对碳交易收益有更大影响;供电碳排放标准的制定应当结合机组排放水平,过高或者过低都会影响热电联产电厂参与碳交易的积极性。

关键词：碳交易热电联产全工况分析碳市场排放特性

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基于逐时工况分析的办公建筑自然通风模拟简化计算方法研究

基于逐时工况分析的办公建筑自然通风模拟简化计算方法研究

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作者：蒋茂源东南大学

学位级别：硕士

建筑自然通风有利于节能、改善室内热湿环境和空气品质,对建筑自然通风效果进行准确的预测对指导建筑通风设计具有重要作用。工程和规范准则当中通常使用单一典型工况进行模拟,进而评价一段时间通风效果的好坏。这种模拟评价方法通常仅... 详细信息

建筑自然通风有利于节能、改善室内热湿环境和空气品质,对建筑自然通风效果进行准确的预测对指导建筑通风设计具有重要作用。工程和规范准则当中通常使用单一典型工况进行模拟,进而评价一段时间通风效果的好坏。这种模拟评价方法通常仅考虑主导风向的平均风速,并认为建筑窗户是全部打开且一直打开的。在能源短缺与建筑节能的大背景下,以及疫情时代对卫生防控的重视,越来越多的学者提出需要对建筑自然通风进行更准确的评价,即充分考虑室外风环境及门窗实际开启状况的多变性带来的影响。如何在可承担的模拟成本下实现自然通风的多工况分析为亟待解决的关键问题。本研究提出基于逐时工况分析的办公建筑自然通风模拟简化计算方法,改善了传统单一典型工况模拟方法不能够完整、全面、量化地评价多风速多风向影响的弊端,并解决了逐时工况模拟需要花费大量时间成本的问题。本研究通过归纳典型平面以近似描述实际办公空间的通风特性,使之成为一个能够代替实际平面进行简化分析逐时通风效果的工具;通过对典型平面进行全工况分析获得能够直接计算所有工况模拟结果的典型平面全工况换气次数库,将实际逐时工况与之匹配获得典型平面逐时换气次数分布效果,并对其聚类分析,进而归纳出若干个模拟算例（典型工况）;用归纳出的典型工况对实际平面进行自然通风模拟,并通过将逐时工况与典型工况对应,最终获得逐时自然通风计算结果,实现逐时自然通风模拟的简化。经过实例计算和方法验证,结果表明该方法计算得到的逐时通风效果与实际通风情况有较好的一致性,能够反应室外风速变化及室内门窗启闭状况对自然通风产生的影响,而通过传统自然通风模拟方法获得的模拟结果与实际情况有较大的误差,通风效果有明显偏好的特点,这主要是因为传统模拟法认为建筑通风时窗户全开,且一直进行通风。本研究方法基于逐时自然通风模拟进行分析,考虑门窗调控行为对自然通风的影响,得到了考虑通风平面类型和门窗调控行为影响的典型工况,在保证较为准确、全面地反映逐时通风变化的同时,减少了逐时工况模拟的计算成本,实现了模拟计算的简化。全文字数:76000余字;图片:96幅;表格:37幅

关键词：逐时自然通风模拟典型平面全工况分析聚类分析典型工况简化计算

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干冷CO2基混合工质超临界布雷顿循环性能研究

干冷CO2基混合工质超临界布雷顿循环性能研究

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作者：刘昕昕山东大学

学位级别：硕士

超临界二氧化碳布雷顿循环因其热效率高和结构紧凑而著称,在太阳能光热发电领域具备巨大的应用潜力。而太阳能资源通常分布在干旱、缺水地区,干式冷却是光热发电系统最实际的选择,但其热电转换效率受环境温度影响显著,两者呈负相关关系... 详细信息

超临界二氧化碳布雷顿循环因其热效率高和结构紧凑而著称,在太阳能光热发电领域具备巨大的应用潜力。而太阳能资源通常分布在干旱、缺水地区,干式冷却是光热发电系统最实际的选择,但其热电转换效率受环境温度影响显著,两者呈负相关关系。针对这一问题,使用高临界温度的CO2基混合工质有望成为基于超临界二氧化碳布雷顿循环的光热发电系统的可行解决方案之一。为此,本文以额定输出功率50MW的干式冷却超临界再压缩布雷顿循环为对象研究了混合工质对循环全工况热力学特性及回热器换热特性的影响。首先,使用Matlab软件建立了 C02基混合工质超临界布雷顿循环的设计工况模型和混合工质热物性计算模型。以提高CO2临界温度为标准,并考虑热稳定性、腐蚀性和环境安全性因素,筛选出环己烷、丁烷、异丁烷、丙烷和硫化氢五种适用的气体添加物,研究得到了各CO2基混合工质的最优操作参数,包括主压缩机入口压力、分流系数及高、低温回热器的热导分配比。在此基础上,进一步开展了对主压缩机入口温度与压力、透平初温及高、低温回热器总热导等参数的灵敏度分析。研究表明,五种CO2基混合工质均可明显改善循环热效率,其中又以CO2-硫化氢的性能最佳。提高透平入口温度及主压缩机出口压力可以提高循环的热效率,其中前者更有效,而后者达到30MPa以上时对循环热效率的影响可以忽略。其次,基于设计工况的工作,建立了 CO2-硫化氢混合工质超临界布雷顿循环的非设计工况模型,研究了循环性能随分流系数、主轴转速、主压缩机出口压力、主压缩机入口温度及透平入口温度的变化规律。结果表明,主压缩机入口温度偏离设计工况时,入口温度降低会导致更高的循环热效率,入口温度升高使得循环净输出功降低,且其降低幅度高于入口温度降低的情况。额定负载下,当主压缩机入口温度升高时,循环热效率呈下降趋势,且部分负载工况相较于设计工况的循环热效率大幅降低;而当透平入口温度升高时,循环热效率随之提高,部分负载同样导致循环热效率的大幅降低。最后,使用Fluent 16.0软件建立了印刷电路板式换热器(PCHE)的双通道三维模型,在高、低温两种温度工况下对通道内CO2-硫化氢混合工质的流动与传热特性进行数值模拟。结果表明,低温工况下,冷流凭借更高的导热系数,其对流换热系数远高于热流,而随着质量通量的增加,流体的换热能力得到大幅度提升,但同时会造成更高的压降,尤其是对于高质量通量下,压降将具有更大的提升幅度。利用数值模拟结果,使用origin软件拟合出直通道对流换热与阻力的准则关联式,两拟合关联式预测结果与本文数值模拟结果的偏差分别在3.5%与3%以内。

关键词：干式冷却再压缩布雷顿循环混合工质全工况分析 PCHE数值模拟

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