登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
基于能量复叠利用的1000MW级S-CO2燃煤发电系统
成果完成人瞄准1000MW超临界二氧化碳燃煤(sCO2)发电系统,主持了国家重点研发计划项目“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”。
正常传热和传热恶化临界判据
本成果从系统和部件两个层面进行研究,被推荐为2020年度国家重点研发计划重点科技成果,并在2021年1月27日科技日报上做了报导。
具体成果如下:
1、sCO2锅炉模块化设计:sCO2循环流量是水蒸气机组的6-8倍,导致S-CO2锅炉严重堵塞,发现机组效率惩罚效应。首次提出1/8分流减阻原理,在保持吸热量及循环流量不变条件下,将压降降低为传统设计的1/8,由此提出模块化锅炉设计,将锅炉压降减小到与水蒸气锅炉相当或更低水平,彻底解决大压降难题。
2、烟气热量全温区吸收:针对sCO2循环适合中高温热源,单个sCO2循环无法吸收烟气全温区热量,提出顶低复合循环,实现热量全温区吸收。提出能量复叠利用原理及设备共享,完全消除顶底循环效率差并简化系统。1000MWe级燃煤sCO2发电效率达到~50%,比水蒸气机组高3-4个百分点。
3、锅侧和炉侧综合调温方法:针对sCO2进入锅炉温度较高,抬高受热面温度,提出锅侧和炉侧综合调温方法,发明“冷热匹配、层级降温”原理,提出“上大下小+双炉膛+烟气再循环”的创新型锅炉设计。建成压力达26MPa的超高参数sCO2传热系统,提出超临界传热类沸腾理论,结合实验数据,给出了锅炉管发生传热恶化的临界判据。诞生第一台超临界二氧化碳燃煤锅炉原理样机。
本成果阐明了能量复叠利用原理,是能量梯级利用的继承和发展,消除了复合循环中顶循环和低循环的效率差,最大限度挖掘了sCO2燃煤发电系统的效率优势。并首次阐明超临界流体分子尺度下的非均匀物质结构,颠覆了人类对超临界流体物质结构的认知,首次将亚临界压力下的多相流体理论体系引入到超临界传热中,初步实现了亚临界和超临界压力下能量传递与转换理论的统一,达到国际领先水平。
燃煤发电和可再生能源互补发电是实现碳中和的重要手段,传统的水蒸气燃煤发电面临深度调峰和效率惩罚巨大挑战。本成果是区别于水蒸气发电的能源领域变革性技术,具有以下优势:
1、能效提升:现有水蒸气机组发电效率以接近最大效率潜力,继续提升空间很小,sCO2燃煤发电效率可比水蒸气发电高3-4个百分点,对于节省国家能源资源意义大;
2、燃煤发电深度调峰:sCO2燃煤发电系统紧凑,响应迅速,可实现燃煤发电深度调峰,是解决弃风弃光、减小储能系统压力的有效手段。
3、空冷运行:我国具有富煤缺水的国情,燃煤发电消耗水资源大,水蒸气发电对空冷机组具有效率惩罚。sCO2燃煤发电,由于循环侧和空气侧温差大,降低了空冷机组的效率惩罚,有利于机组的空冷运行,节省水资源。
我国以煤为主,燃煤发电面临提高效率及降低污染物排放重大需求,超超临界燃煤发电效率已达47%,进一步提高效率受到耐高温高压材料限制。另外,为实现碳达峰碳中和,我国未来能源消费增量主要来自清洁能源,随着新能源发电比例的提高及并网需求,需要燃煤发电具有深度调峰能力,sCO2燃煤发电循环系统紧凑,非常适合调峰及变负荷运行,其在灵活性上的优势,可为我国当前面临的能源安全、环境治理、气候变化挑战,推进煤炭灵活智能清洁高效发电,提供技术保障。
本成果促进了学科发展,例如,对超临界物质结构的新认识,同时,促进了热物理学科和材料、自动控制等交叉学科的发展。本成果具有重要的推广应用价值,已经和神华国华(北京)电力研究院签订协议,进行小容量sCO2燃煤机组的概念设计,为后续建立小型示范机组奠定基础,为十四五期间sCO2动力循环的关键技术及示范系统建立奠定基础。本成果对于发展核能、太阳能及中高温烟气余热驱动的超临界二氧化碳动力循环也有借鉴和参考意义,有利于推动我国能源领域供给侧结构性调整,提升能源产业竞争力,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,更好支撑我国经济持续稳定发展。
由于循环工质采用CO2,布雷顿循环运行温度较高,最终冷源采用空气冷却时,空冷器两侧流体温差较高,其尺寸远小于同等规模水蒸气发电系统,空冷带来的效率惩罚小。据估算,采用sCO2循环的燃煤发电系统效率在600℃等级初温条件下即可达50%以上。与水蒸汽工质相比,CO2工质与高温合金的反应惰性更强、传热流动性更好,能够进一步提高蒸气初温和发电效率。按1000MW级发电系统年运行4500h计,则年节约标煤12万吨,减少CO2、SO2和NOx排放分别为30万吨、150吨和200吨,节能减排效果显著。同时,由于CO2蒸汽的高密度,可使关键设备小型化和系统简单化,降低投资成本。
主要完成人:徐进良
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
5月13日,“疆电入渝”能源大基地再传喜讯,华润电力新疆重能石头梅2×100万千瓦煤电项目1号机组汽轮机冲转一次成功,达到额定转速3000转/分钟并成功定速,其中最大振动为63μm,机组振动、轴承温度等各项参数均优于行业标准,标志着1号机组整套启动试运取得关键性突破。为确保机组整套启动顺利进行,
近日,江西省省长叶建春率江西省代表团访问了西门子能源位于德国柏林的总部,与西门子能源执行委员会成员安妮珞(Anne-LauredeChammard)举行会谈,双方就加强国际交流合作,促进互利共赢进行了深入交流。江联重工集团董事长丁杰、西门子能源工业汽轮机和发电机高级副总裁TobiasPanse等参与会见。访问
江苏国信扬州发电有限责任公司三期2×1000MW高效清洁燃煤发电扩建项目第一批辅机设备(第一批次)及相关服务招标公告招标编号:JSTCC2500312398一、招标条件江苏国信扬州发电有限责任公司三期2×1000MW高效清洁燃煤发电扩建项目第一批辅机设备(第一批次)及相关服务,项目资金为自筹资金。招标人为江
聚焦绿色低碳发展,绘就绿水青山画卷。5月10日,东方电气绿色低碳技术发布会在四川德阳召开,面向全球用户发布行业领先的绿色低碳产业前沿技术、最新成果与应用场景,向用户提交创新发展的最新答卷。国家发改委能源研究所、中国船舶、中国石油、中国石化、中国海油、国家电网、南方电网、中国华能、中
在当前复杂多变的经济形势与能源行业变革的大背景下,陕煤信电公司积极响应集团公司战略部署,深入开展“以‘紧日子’过‘好日子’”大讨论活动。此次活动通过广泛动员、创新研讨方式,凝聚全员智慧,形成一系列有效举措,取得了显著的经营成效,为企业的可持续发展注入了强大动力。精心部署,凝聚思想
四川公司(四川能源)江油热电公司#31、#32机组汽轮机通流改造EPC公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:四川公司(四川能源)江油热电公司#31、#32机组汽轮机通流改造EPC公开招标,项目招标编号为:CEZB250504232,招标人为国能江油热电有限公司,项目单位为:国能江油热电有限公司,资金
国电电力胜利电厂2×660MW供热改造EPC项目公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:国电电力胜利电厂2×660MW供热改造EPC项目公开招标,项目招标编号为:CEZB250004259,招标人为国能北电胜利能源有限公司,项目单位为:国能北电胜利能源有限公司,资金来源为自筹。招标代理机构为国家能源集
5月9日,三亚市住房和城乡建设局公示《三亚市生活垃圾焚烧发电厂(五期)项目环境影响评价报告书(征求意见稿)》。三亚市生活垃圾焚烧发电厂现有生活垃圾焚烧发电厂共四期,分设两个厂区,其中一、二期工程位于同一厂区、处理规模为1050t/d,三、四期工程位于同一厂区,处理规模为1800t/d,现状总处理
5月9日5时08分,榆神榆横2×350MW热电联产工程迎来重大节点——1号机组首次并网一次成功。自1号机组进入整套启动以来,西南热电公司统筹协调调试、施工、监理等各方专业力量,科学组织、精细管理,全面做好现场条件确认和设备状态检查工作。全体参建人员发扬连续作战精神,在24小时内高效完成锅炉点火
北极星电力网整理了2025年5月6日至2025年5月9日一周火电项目,涉及项目的核准、开工、投运等。华能正宁电厂2×100万千瓦调峰煤电项目全容量投入商运4月30日,华能正宁电厂2台100万千瓦调峰煤电项目2号机组圆满完成168小时连续满负荷试运行考核。至此,项目两台机组实现全容量投入商业运营。华能正宁电
北极星电力网整理了2025年5月6日至2025年5月9日一周电力项目:涉及火电、水电、核电项目的核准、开工、并网等。火电项目华能正宁电厂2×100万千瓦调峰煤电项目全容量投入商运4月30日,华能正宁电厂2台100万千瓦调峰煤电项目2号机组圆满完成168小时连续满负荷试运行考核。至此,项目两台机组实现全容量
近日,国家电投集团能研院与内蒙古公司电力分公司联合开展牛粪生物质5%—15%比例共磨掺烧试验,通过控制优化制粉系统关键运行参数,实现了国内首例风扇磨共磨10%比例掺烧牛粪生物质的关键性技术突破。该技术成果依托能研院锅炉技术中心科研团队多年研究的共磨掺烧技术,基于国家电投集团B类课题研究《
江苏国信扬州发电有限责任公司三期2×1000MW高效清洁燃煤发电扩建项目第一批辅机设备(第一批次)及相关服务招标公告招标编号:JSTCC2500312398一、招标条件江苏国信扬州发电有限责任公司三期2×1000MW高效清洁燃煤发电扩建项目第一批辅机设备(第一批次)及相关服务,项目资金为自筹资金。招标人为江
江苏国信扬州发电有限责任公司三期2×1000MW高效清洁燃煤发电扩建项目主体工程A、B标段施工招标公告一、招标条件江苏国信扬州发电有限责任公司三期2×1000MW高效清洁燃煤发电扩建项目主体工程A、B标段施工项目资金为自筹资金。招标人为江苏国信扬州发电有限责任公司。本项目已具备招标条件,现进行公开
“系统监测到江北光伏发电出力激增,建议立即调整设备功率。”4月20日7时,在国网江苏省电力有限公司调度控制中心,新型电网运行控制系统的智能终端发出预警。此时距午间用电高峰还有4个小时,系统已推演出未来12个小时的电网运行趋势,精准锁定相关线路的潜在过载风险。近年来,新型电力系统加速构建
一、现货运行情况实时价格与去年同期相比,正式运行五省与省间现货市场,实时均价除广东、甘肃上涨外,其他市场价格均下降。安徽与江西虽有同比数据,但去年未进入连续结算试运行,数据参考意义较小。甘肃价格较去年同期上涨了46.43%,是价格上涨市场中涨幅最大的省份。原因是负荷与外送均大幅上升,其
北极星电力网整理了2025年4月火电项目动态,共47个项目取得重要进展。其中,2个项目核准、4个项目开工、3个项目并网、7个项目投产/投运。华电、华能各有1个项目获得核准,其中华电淄博2×35万千瓦燃煤热电项目以“超超临界”“原址扩建”“上大压小”“五个减量替代”“热电联产”等方式建设,具备安全
华电汕头电厂2×1000MW燃煤发电扩建项目第一批辅机设备采购招标公告(招标编号:CHDTDZ041/18-FJ-002)一、招标条件中国华电集团有限公司广东公司相关项目华电汕头电厂2×1000MW燃煤发电扩建项目第一批辅机设备采购项目已批准,招标人为汕头华电能源有限公司,项目资金为自有资金、银行贷款。本项目已
据悉,5月7日,山东省发改委就《山东省新能源上网电价市场化改革实施方案(征求意见稿)》《新能源机制电价竞价实施细则(征求意见稿)》两个政策,公开向能源监管机构、电网企业及发电企业征求意见。笔者注意到,山东省发改委《征求意见函》明确的对象是“山东能源监管办、省能源局,国网山东省电力公
一、现货运行情况实时价格与去年同期相比,仅典型现货五省与省间有去年同期数据。六个市场中,除省间价格小幅上涨外,其他市场实时月均价均下降。多数市场需求同比增加,但新能源等供给增加更显著,最终价格同比下降。山东与广东原因略有特殊,山东价格小幅下降,原因是负荷基本持平,外受、风光出力均
北极星电力网获悉,近日,新集能源公告披露上饶电厂、涂州电厂、六安电厂的建设计划及投产时间。上饶电厂项目:项目位于江西省上饶市,规划建设2×1000MW超超临界燃煤发电机组。项目已于2024年3月份正式开工建设,计划2026年双机建成投运。滁州电厂项目:项目位于安徽省滁州市,规划建设2×660MW超超临
近日,江苏省发展改革委印发关于《江苏省“两高”项目管理目录(2025年版,征求意见稿)》公开征求意见的公告,其中电力(电力、热力生产和供应业),具体包括火力发电中的燃煤发电、热电联产中的燃煤热电联产等2个小类行业。详情如下:《江苏省“两高”项目管理目录(2025年版,征求意见稿)》修订说
以火电(热电联产)机组为研究对象,从设备、流程、系统直到整个机组分层次展开研究,将机理分析与大数据方法相结合,确定机组基准工况,建立不同工况下的性能计算模型和耗差分析模型,对比基准工况和实际运行工况的参数与性能指标,进行火电机组节能潜力分析与优化建模,开发火电机组全工况离线耗差分析系统,开发火电机组在线节能诊断系统,开发基于大数据的火电机组运行优化系统,指导火电机组的节能运行。
锅炉燃烧过程综合检测与控制技术项目成果,开发基于红外测温的炉膛燃烧温度测量装置,并以数字图像处理技术为基础,通过燃烧状态的二维数字化测量,提取能有效表征燃烧状况的特征参量,且与燃烧温度场、炉膛出口温度、飞灰含碳和NOX等其他燃烧状态信息相结合,实现炉膛燃烧状态的有效监测。
电力系统中发电煤耗量的计算通常采用关于机组出力的二次函数模型,该模型是基于机组稳态运行工况下的煤耗率与出力水平之间的关系建立的。
市场前景或成果应用案例:燃料智能化管理系统已成功在国家能源集团、国家电投、华电集团等旗下多个火电厂应用落地
项目构建了涵盖多光谱缺陷检测和故障诊断、旋翼无人机自主巡检以及直升机吊篮法带电作业的输电线路巡检完整技术体系
光伏发电功率多时空尺度预测关键技术及应用,本项目围绕光伏功率预测开展了深入、持续、系统的研究,历时10年,发明了针对多时空尺度技术需求的一系列光伏功率预测方法,突破了多项光伏功率预测关键技术
电力变压器是电力系统的核心设备之一,承担着电能传输、变换等重要职能。随着先进传感和信息融合技术的发展,将其应用于电力变压器运行状态的实时监测、评估诊断与在线预警,实现电力变压器的智能化是智能电网建设的重要组成部分。
全断面隧道掘进机刀盘设计理论及应用,项目属机械学科领域。
磁暴对电网安全影响的监测与评估系统及其应用,项目提出以西北750kV超高压大电网为科学实验电网,研究中低纬(我国)电网地磁感应电流(简称GIC)的评估方法,开发电网GIC及次生灾害监测系统。在西北电网有限公司、吉林省电力有限公司和山西省电力有限公司等电力企业支持下,项目成果已在4个网省电网和7座变电站应用。
基于故障关联信息的站域分布式保护系统,本成果在973、863、国家自然基金重点等项目支持下,经过十年攻关,在新型保护系统方面取得了重大突破
新能源大规模并网使系统动态过程越发复杂,而同步相量测量装置暴露出仅能实现静态过程监测、延时长、误差大等现实问题,已成为有效监测电网动态过程、提升新能源电力系统保护控制水平的瓶颈。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!