集成蒸汽噴射器的熱電協(xié)同系統(tǒng)全工況性能分析

劉榮堂， 王 宇， 范佩佩， 劉 明

(1．北京航空航天大學(xué) 寧波創(chuàng)新研究院，浙江寧波 315800；2.北京航空航天大學(xué) 航空科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100191；3.西安交通大學(xué) 動(dòng)力工程多相流國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710049)

目前，我國(guó)風(fēng)電和太陽(yáng)能的發(fā)電比重持續(xù)增加，預(yù)計(jì)到2030年，新能源電力將成為我國(guó)第2大主力電源[1]。但風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電具有較強(qiáng)的波動(dòng)性及反調(diào)峰特性，給電網(wǎng)調(diào)峰帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)[2]。我國(guó)火電發(fā)展成熟且產(chǎn)能過(guò)剩，火電機(jī)組持續(xù)低負(fù)荷運(yùn)行已成為常態(tài)。因此，為有效消納可再生能源發(fā)電，勢(shì)必需要采用火電機(jī)組進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰[3]。

熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)可有效提高燃煤機(jī)組能量綜合利用效率。熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在火電機(jī)組中的比重大、容量高，但其供熱期的調(diào)峰能力明顯不足[4-5]。因此，開(kāi)展熱電解耦技術(shù)研究對(duì)提高熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的運(yùn)行靈活性以及推動(dòng)電網(wǎng)調(diào)峰技術(shù)的發(fā)展具有重要意義[6-7]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)熱電解耦技術(shù)開(kāi)展了大量的研究[8-10]，其中在熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組中集成蒸汽噴射器或儲(chǔ)熱罐是熱電解耦的有效途徑之一[11]。Benalcazar[12]建立了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組耦合儲(chǔ)熱罐的數(shù)學(xué)模型，并開(kāi)展了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析和規(guī)模參數(shù)優(yōu)化。楊利等[13]對(duì)配置儲(chǔ)熱罐后熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行開(kāi)展優(yōu)化研究，結(jié)果表明配置儲(chǔ)熱罐后，在單臺(tái)機(jī)組對(duì)外供熱負(fù)荷為250 MW時(shí)，相對(duì)額定容量,調(diào)峰容量提高了15.2%～24.2%。金國(guó)強(qiáng)等[14]研究了儲(chǔ)熱罐改造對(duì)供熱機(jī)組熱電解耦能力的影響。但目前針對(duì)配置儲(chǔ)熱罐后熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的研究仍不夠充分，且單一儲(chǔ)熱罐解耦技術(shù)運(yùn)行靈活性的提升空間有限。……