炼铁系统的物质流和能量的(火用)分析

阐述了钢铁工业特别是炼铁系统开展分析的意义,并建立了工序的分析模型。应用该模型,分析了铁前各工序(烧结、球团、炼铁工序)的效率、损失,指出了铁前工序的节能方向和途径。     

地源热泵空调系统的能量与分析

以60m2空调测试房间安装的地源热泵空调系统为研究对象,利用热力学第一定律能量分析与第二定律分析相结合的方法,对该实验系统进行能量及的平衡与效率分析。研究结果表明:整个系统的能量效率与效率分别为61%、4.8%。系统部件中地埋管换热器(Borehole heat exchanger,简称BHE)的平均损失为9.993kW,对应该系统的制冷性能系数为3.02。压缩机、冷凝器、蒸发器、BHE及循环泵的效率分别为47.1%、24.4%、42.2%、7.2%、47.7%。同时数据表明系统部件中BHE的平均能量效率最高,达到96.1%,但其效率最低只有7.2%;BHE中热量损失相对最少,可用能损失相对最多,当BHE中换热量与进口温度不变时降低循环介质流量可以有效提高系统效率。     

火力发电厂管道系统效率研究

文章介绍了电厂管道效率及影响管道效率的各项损失的计算方法。针对相关文献中反平衡管道效率计算过程中的问题,提出了锅炉排污系统效率及损失改进计算方法,并经算例实际检验,证明了提出的计算方法正确性。随后利用改进的反平衡管道效率计算方法对某厂管道系统进行了损失及效率核算,并与管道热损失及热效率进行了对比。发现了方法与热量法计算出的管道总损失和分布均明显不同,管道损失与效率真实表述了管道系统能量损失程度及能量传输效率,同时损失分布为发电企业挖掘管道节能潜力提供了指导方向。     

基于效率的综合能源系统能效分析模型

基于热力学第一定律的"能量分析"与基于热力学第一以及第二定律的"分析"方法是两种主要的热效率评价方法。以能源互联网能源侧重要组成部分-综合能源系统为研究对象,构建了不同类型综合能源系统能量分析与分析数学模型,对北京市亦庄路南区能源互联网项目综合能源系统规划方案进行了能量效率和效率计算,得出不同规划方案能源系统与系统子模块的能量效率和效率。研究结果表明,不同规划方案的能源系统能量效率为71%~93%,效率为34%~40%。对于包含电、冷、热不同形态能源的区域综合能源系统,分析方法是评价系统热效率较为有效的方法。     

600MW超临界燃煤锅炉分析

煤炭一直以来都是中国最主要的一次性能源,相应地,燃煤锅炉也占有电力市场绝大部分份额。燃煤锅炉存在诸多能量损失途径,能量转换效率较低。系统地分析燃煤锅炉的热力性能非常必要。是热力学第二定律中的一个重要概念,它不仅能反映能量的数量,更能反映能量的品质。基于概念,对某600MW超临界燃煤锅炉模型进行了详细的分析,综合考虑物理和化学,计算了系统的损失、耗散等参数,对锅炉的设计、优化提供了可靠依据。     

火电厂热力系统的分析

为揭示直接空冷机组热力系统的不可逆损失的机理和挖掘其节能潜力,对600MW直接空冷机组的热力系统进行分析和节能评价。结果表明:600MW直接空冷机组的目的效率为39.08%,总损失占60.92%。凝汽器的损系数为6.11%,而相同容量水冷机组的凝汽器损系数仅为2.23%,因此,必须对凝汽器采取节能措施,提高直接空冷机组的整体效率。     

二次再热超超临界机组分析

二次再热是超超临界燃煤发电机组节能减排重要方向。以我国首台二次再热机组为对象,依据热力学分析法,建立了热力系统分析的数学模型,研究了该超超临界机组及主要部件的效率和损失,讨论了负荷变化的影响。结果表明:二次再热机组TMCR工况下效率为45.9%,高于同等级的一次再热机组,其中锅炉效率为55.3%,汽轮机效率为88.1%。在机组损失分布中,锅炉损率最大,占机组的84.1%,其中以燃烧损失和传热损失为主。对于回热系统,高压加热器效率高于低压加热器。变负荷时,随着负荷的增加,锅炉和回热系统效率有所提高,同时锅炉损率有所降低,汽轮机损率有所升高。     

热力学(火用)及其普遍化表达式的动力学特征

分析了功、热、能和的物理意义以及与热力学定律的关系,做功和传热是能和传递与转换的两种途径,从热力学第一定律定义的能量只有相对意义。是系统相对于环境所具有的做最大有用功的能力,相对于选定的环境,是系统的状态参量。常规的计算式是从热力学第一和第二定律导出的结果,从动力学的角度讨论了及其普遍化表达式的物理含义。起源于系统与环境的不平衡,如果系统与环境之间存在着某种(或几种)强度量差,在强度量差的推动下系统可能自动地变化到与环境相平衡的状态(寂态),在这样的过程中系统可以对外做功,这种做最大有用功的能力就是系统的。在能量公设的基础上,的微分被普遍地表示为强度量差与其共轭的广延量微分的乘积。的普遍化表达式完整地反映了的物理含义及其动力学特征,利用能量和的普遍化表达式导出了损失的普遍化表达式。     

基于单元(火用)分析模型回热系统节能诊断

电厂运行的经济性已经日显重要。回热系统作为电厂热力系统中的主要系统之一,它对全厂的经济运行产生着很大影响,因此,回热系统经济性分析是电厂节能工作中的重要部分。以某热电厂机组的回热系统为研究对象,给出了系统的单元划分方法和通用的单元分析控制体模型,导出了通用的性能评价指标计算式,以实际计算说明了基于单元分析模型的节能潜力诊断方法。该方法可以找出系统能量损失的关键部位,为电厂热力系统节能分析提供一条依据。     

小型热电站热电联产分析及节能评价

采用平衡分析法,分别对小型热电联产系统和分散锅炉房供热系统进行了流分析,把两者计算所得效率作一对比,从而得出热电联产系统是取代分散锅炉房供热的节能措施之一。同时还对热电联产系统内各环节中的流损失进行计算,得出各热力设备的效率,找出系统用能不合理的主要薄弱环节,为今后设备的工艺过程改进指出了方向。     

分析方法在电站锅炉中的应用

概述分析的基本原理及方法,建立电站锅炉分析模型;通过平衡分析方法能反映电站锅炉的外部损失如排烟、散热损失,并揭示能量转换过程的内部损失,即不可逆过程损失。以某220t/h燃煤锅炉为研究对象,其计算结果揭示了电站锅炉的各种损失及其部位,为火电厂进一步开展节能工作提供理论依据。     

超临界火电机组热力系统的分割分析

提出了分割分析法,对超临界燃煤发电机组进行进一步热力分析。在超临界火电机组分析法的基础上对分析结果再次通过分割分析,将损失进一步分割为内源性损失、外源性损失和可以避免损失、不可避免损失四部分,进而揭示燃煤发电热力系统的节能潜力。     

150MW燃气蒸汽联合循环机组热力学分析

为满足日趋严格的环保要求并实现能源结构优化,燃气-蒸汽联合循环机组的发展越来越受到重视。以某钢厂150MW级燃气-蒸汽联合机组为例,依据热力学第一、二定律,建立机组热力学模型,对该热力系统各部位的损失大小及分布情况进行热力学分析。分析表明:该钢厂联合循环发电机组负荷率为96%工况时,运行发电效率高达44.2%,此时效率为53.5%,在不同运行工况下燃烧室和余热锅炉均为损失最主要部位。文中研究结果可为电厂的运行优化和设计提供理论依据。     

空间闭式布雷顿太阳能热动力系统分析

建立了闭式布雷顿太阳能热动力(SDCBC)系统及各个主要部件的分析模型,对SDCBC系统及其主要部件进行了分析,讨论了系统的部分主要参数对整个系统效率的影响。结果表明,能量转换单元中膨胀机、压缩机的效率、回热换热器的回热度对系统效率影响最为明显,因此在选择能量转换单元时不仅需要尽可能地提高转换效率,还要考虑各个部分互相匹配的问题。此外,在综合考虑阻力损失和重量的情况下要尽可能选择更加高效的回热换热器。     

等温加热修正双布雷顿循环分析与优化

采用热力学第二定律分析法研究等温加热修正的双布雷顿循环性能,导出了循环比功和效率解析式。通过数值计算,讨论了循环中换热器有效度等参数对系统效率的影响,发现存在顶循环和底循环最佳压比使得系统效率和输出比功最大,上下两循环等温加热过程能显著提高循环效率,顶循环中的燃烧和等温燃烧过程导致的损失最大。     

核电机组常规岛热力系统分析

以某核电机组常规岛为研究对象,运用分析法对热力系统中的热力设备或热力过程的损失和效率的分布进行了计算.基于汽轮机做功过程和加热器换热过程指明了影响汽轮机和加热器的损失和效率的热力参数,对所得经济指标的分布规律进行了阐释.结果表明:在常规岛热力系统中,汽轮发电机组的损失最大,低压缸具有一定的节能潜力;汽轮机末级长叶片设计对核电机组热经济性的影响较大;核电机组的节能潜力可通过冷端系统优化进行挖掘.     

关于能量平衡与分析问题

随着节能工作的深入开展,分析逐渐成为热门话题,本刊陆续收到一些有关分析方面的稿件。人们通常把开展得较早的能量平衡视为用能分析的“初级阶段”,而把开展分析工作看作用能分析的纵深发展,这当然无可非议。但有的文章中认为以热力学第一定律为基础的能量平衡是不够科学的,只有以热力学第二定律为基础的分析才是科学的、高水平的。这种提法似欠妥当。基于这种认识,往往导致不问是否真有必要、不管究竟有无实用意义,都去为分析而分析,酿成一阵分析热,我们认为,     

一种传统压缩空气储能系统的分析

压缩空气储能技术是具有较大发展前景的大规模储能技术之一,具有广阔的发展前景。使用Aspen Plus软件以传统压缩空气储能系统为例进行流程模拟,运用分析方法对模拟结果进行热力性能分析。分析结果表明,燃烧室的损失是系统各设备损失中最大的。同时还对压缩空气储能系统各个组成部件的运行效率与储能系统的损失之间的关系进行了敏感性分析,分析结果表明,对系统效率影响最大的参数为燃烧室效率,最小的参数为膨胀透平绝热效率。     

包含环境影响的能量系统经济学理论分析

能量生产过程中总会有残留物质和能量排放到大气中 ,对环境产生影响。本文从能量系统的平衡出发 ,将系统对环境的排放从损失中分离出来 ,依据符号经济学的原理建立了包含环境影响在内的系统、成本和经济学成本分析模型 ,并以燃气轮机功热并供 (CGAM)系统为例推导出了矩阵求解方程 ,从而得出了能量系统的技术、经济和环境的经济综合分析模型     

经济系数在制冷方案选择中的应用

考虑能量利用的完善性（效率）和合理性（能级匹配）,提出了经济系数的表达式,并把其作为制冷方案选择的依据,对三种制冷方案进行了经济性的计算比较。其结论与只考虑经济性或只考虑效率时得出的结论截然不同,而这一结论更符合节能的目的。