【摘 要】
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换流阀及阀冷却系统设备昂贵,换流站基础建设投资巨大,换流阀冷却容量大而出水温度一般较低,属于低品位热能,直接利用范围狭窄,所以其利用没有得到足够的重视。针对这一问题,本文研究了以下的内容:(1)通过调研阀外冷系统的冷却方式和典型换流站运行数据,确定了换流阀余热热源、阀厅环境温度控制指标和外环境散热热沉的依存关系,为后续开展项目研究提供理论依据。(2)对设计的两类换流阀余热系统进行热力分析,对于换流
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换流阀及阀冷却系统设备昂贵,换流站基础建设投资巨大,换流阀冷却容量大而出水温度一般较低,属于低品位热能,直接利用范围狭窄,所以其利用没有得到足够的重视。针对这一问题,本文研究了以下的内容:(1)通过调研阀外冷系统的冷却方式和典型换流站运行数据,确定了换流阀余热热源、阀厅环境温度控制指标和外环境散热热沉的依存关系,为后续开展项目研究提供理论依据。(2)对设计的两类换流阀余热系统进行热力分析,对于换流阀余热冷热联供系统,经过热力计算,在满足阀厅制热、冷需求负荷的条件下,系统制热系数为3.26,制冷系数为2.48,可作为阀厅制冷辅助方案或机械制冷方式发生故障时的备选方案;对于换流阀余热海水淡化系统,建立三种系统方案,分别计算热泵系统和单效海水淡化系统在设定工况下的热力性能,结果表明结合压缩式热泵的单效海水淡化系统产水性能最好,然后分析该系统在不同工况下的产水性能,找到最佳工况点;经过横向对比发现压缩式热泵-单效机械压汽蒸馏系统在换流阀余热利用热力性能上表现更好,具有合理利用价值。(3)对系统进行热经济性分析,研究发现余热利用海水淡化系统制水成本为4.74元/吨,输出?的单价为34.09元/kWh,输入原料的平均成本为0.43元/kWh,这表明换流阀余热利用在海水淡化方向上有一定热经济性优势。(4)利用MATLAB环境作为仿真平台,根据海水淡化系统的工作原理,以及传热传质特性建立了系统主要部件的数学模型;仿真结果表明,理论分析计算与仿真系统的结果近似;然后对一些重要独立参数对系统回收率、淡水比功耗以及系统?利用性能的影响规律进行探究。研究发现,余热水温、管材热导率、等熵效率以及海水温度的升高都有利于提升系统的制水性能。本文引入不同的换流阀余热利用系统,采用不同的评价角度(能效分析、?分析、热经济性分析)对系统的性能进行评价,并搭建仿真平台对系统进行性能仿真,建立了较为合理的工程设计方案,具有一定的工程应用价值。
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