基于气象因素的供热机组热负荷预测方法的改进

针对"三北"地区供热机组在供暖期按照"以热定电"方式运行,强迫出力大时,供热机组调峰能力降低.拟合供热机组采暖热负荷和室外温度,利用当日气象因素修正室外温度,提高其与采暖热负荷拟合优度R2值.通过MATLAB编程,给往日气象因素对当日室外温度影响赋予合理的权重,进一步提高室外温度与采暖热负荷拟合优度,提高采暖热负荷预测精度.精确预测采暖热负荷是实现供热机组按需供热,预测供热机组调峰范围的前提.     

区域型锅炉房作为调峰热源的可行性分析

当前城市热网和热源存在诸多问题,例如热网输送能力不足,热源运行达不到设计值,大型调峰热源不能对负荷变化进行频繁及时调整等。针对这些问题可以考虑利用区域型锅炉房作为调峰热源,热电联产作为主要热源并联合供热的方式进行供热。确定了区域型锅炉的调峰负荷,对比了不同调峰系数下的寿命周期费用,计算得出区域型锅炉开启的室外温度。结果表明:利用区域型锅炉房作为调峰热源具有良好的经济优势。     

热水锅炉房循环水泵的合理选择

热水锅炉房循环泵能耗在锅炉房总能耗中占有相当大的比例。实际有许多锅炉房的循环水泵流量和扬程大于系统应配置的流量和扬程，造成不必要的浪费。在供暖期间，因室外温度的变化，致使供暖负荷也相应升高或降低，为了节省能源，应采取变流量运行方式，也就是质调节。当室外温度很低时，循环水泵满负荷运行，当室外温度升高时，循环水泵的负荷也相应减少。因流量变化，室外管网的水压降也相应变化，流量下降，管网的水压也降低。与这种运行状态相关的循环水泵的流量和扬程也是不同的。     

分户计量供热方式下热水锅炉的自动控制

针对分户计量供热方式下热源厂自动控制系统,提出一种根据用户需求,恒压变量供热的模式.通过循环泵供回水压差恒压变量运行实现按需供热.结合本地区历年冬季室外环境数据和经验,制定出锅炉出口水温随室外温度变化的曲线,使DCS(分布控制系统)自动控制系统根据室外温度随季节的变化自动调整锅炉出口水温度的给定值.即热网调节方式采用"质调节"为主,"量调节"为辅的形式,热源厂根据室外气温变化确定供水温度,热用户再根据需求调节流量.     

冬季无霜工况下闭式热源塔的动态换热特性

为研究闭式热源塔冬季无霜工况下的传热过程,利用有限差分法建立了闭式热源塔冬季无霜工况下的动态传热传质模型。将实验数据与数值计算结果进行对比,验证了模型的有效性。误差分析结果表明：溶液出口温度的均方根误差为0.201℃。通过实验与模拟方法分析了机组变负荷运行时闭式热源塔的动态换热特性,结果表明：当热泵机组变工况运行时,闭式热源塔作为取热装置,可为机组蒸发器提供温度相对稳定的热源;此外,与传统空气源热泵相比,闭式热源塔在低温高湿环境下的结霜风险更小,节能潜力更大。     

区域集中供热系统电蓄热调峰热源设置分析

对区域单热源供热系统调峰热源设置进行方案设计,以提高供热系统可靠性、热源运行效率及降低主热源初投资.在充分掌握燃煤锅炉与电锅炉特性、地域特性及建筑用能特性的基础上,采用费用年值法对某单热源供热系统调峰热源的设置进行优化分析,得出与调峰热源特性相匹配的最佳容量和启动温度.当低谷电价为0.25元/kWh时,对于石家庄地区的系统最佳基础容量系数约为0.7,全寿命周期内经济费用年值节省约270万元;对于哈尔滨地区的系统最佳基础热源容量系数约为0.75,全寿命周期内经济费用年值节省约171万元.     

不同调峰方式下三峡-葛洲坝梯级电站期望效益模型及应用

考虑水电站参与调峰对时段平均出力的限制要求,结合实际电站的典型日出力过程与峰荷分布规律,以水电站的最大出力为随机变量,基于该随机变量服从指数分布的假设,以总调峰效益期望最大为目标,建立了长江三峡-葛洲坝梯级水电站长期优化调度模型,详细分析了三峡-葛洲坝电站单峰调峰、双峰调峰和逐月调峰3种调峰运行方式,计算了相应的分布参数和发电量.计算结果表明:该模型能在长期优化调度中更好地体现电力系统对水电的调峰需求,3种调峰方式运行下三峡-葛洲坝梯级多年平均电量分别是1 080、1 055、1 079亿kW·h,梯级调峰损失电量分别为9.9、34.6、9.5亿kW·h.     

调峰能力对风电并网的影响

研究电网风电接纳能力,首先要研究风电出力与负荷的相关性和风电并入电网对电网调峰能力的影响.通过计算风电容量因数和负荷功率的相关系数,考察风电的反调峰特性.通过对山东电网的分析,冬季风电的反调峰特性最为严重;等效负荷峰谷差率不仅与相关系数有关,还与风电容量因数均值有关,且春季峰谷差率增加百分点最大,风电并网增加了电网的调峰压力;在夜间低负荷而风电出力增加时段,常规机组出力已经处于较低水平,当达到调节范围的下限,富余的风电不能接入,常规机组的最低出力约束成为限制风电并网的最主要因素.     

燃气锅炉房调峰供热的大气环境影响模拟

燃气供热可以减少污染物的排放,逐渐成为一种新的调峰热源。为研究燃气锅炉房作为调峰热源的大气环境影响,采用改进的环境影响评价导则模型模拟了一个新建联合供热系统在集中与分散调峰下的污染物分布。改进模型对长期平均浓度的模拟采用了风向加密算法,并绘出相应的平面浓度分布以供比较。模拟结果说明系统的大气环境影响不仅与单位供热量的污染物排放有关,还与热源在热网中的分布有关。集中调峰具有相对较小的环境影响;对于分散调峰,若燃气锅炉房设置越集中,则系统的大气环境影响就越大;此外还从环境影响的角度分析得出燃气锅炉的最佳设置比例应在0．2至0．6之间。     

低温地板辐射采暖设计及其舒适性实验

为了分析以冷凝壁挂炉为热源的低温地板辐射采暖的温度分布特性,建立了采暖房间的数学模型,测量了稳态传热时的室内温度分布情况,并采用不同的控制方式测得温度分布的波动情况.分析冷凝壁挂炉的不同供水温度对实验房间温度分布的影响,并对不同供水温度下房间采暖的舒适度进行定性分析,得到在一定的温湿度条件下使房间舒适度较好的供水温度.结果表明:在室外温度为8~15℃、室外湿度为30%~70%范围内的气象条件下,启动初期,地暖室内温度分布总体由下至上,温度由高至低,地板表面温度最高,但均匀性较差;稳态阶段,室内空气温度的变化幅度不大,且分布较为均匀;当供水温度为63℃时,房间温度较为舒适.     

大功率LED冷却用平板热管散热器的实验研究

对一种新型平板热管散热器冷却大功率LED芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到LED芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;LED结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。     

工业供热热电联产机组蓄热和放热阶段双向调峰方案研究

以某单级工业供热的热电联产机组为研究对象,在系统中引入蓄热装置并与旁路系统结合,提出了在蓄热和放热阶段均可以调峰的旁路-蓄热调峰方案,以较少的蓄热介质实现了连续长时间调峰。采用 EBSILON 软件搭建机组分析模型,对机组的原调峰方案、抽汽蓄热调峰方案、旁路-蓄热调峰方案进行了对比和分析。结果表明,旁路-蓄热调峰方案的调峰范围最大,降负荷调峰深度最深可达127.5 MW;一个蓄放热周期内旁路-蓄热调峰方案的热效率最高,运行收益最大。     

板式热管散热器的研究

对板式热管散热器进行系统的热工性能试验。通过改变热管散热器的高度、在沸腾段增加与工质的换热面积、在加热管中安装扰流子、在热管中充填吸声材料等对其热流量的影响进行了研究，总结出了该种散热器热流量的计算方法及提高热流量的途径     

CPU散热器数值模拟分析及其材料选择的研究

对CPU散热器冷却端空气(以后简称空气夹层)和散热肋片建立了三维计算模型,通过对空气夹层与散热肋片之间的耦合计算,不仅分析散热肋片内温度场的分布规律,而且分析空气夹层的流场和温度场的分布规律,还研究了散热肋片材料对其传热性能的影响,并指出了此种散热器设计上的不足,为CPU散热肋片的设计提供必要的理论依据.     

国际空间站站载设备的热环境分析

为了对国际空间站(ISS)站载设备进行热分析,利用低地球轨道简化六面体航天器外热流计算公式计算了ISS的轨道外热流,分析了ISS轨道外热流随轨道参数的变化规律;并以阿尔法磁谱仪为ISS站载设备代表,利用其外热流数值模拟结果,分析了ISS部件及操作对站载设备外热流的影响.分析结果表明:ISS的轨道外热流受太阳阳光与轨道面的夹角(β)和ISS与会日点的角距(θ)变化的影响明显;ISS的固定部件对AMS的外热流影响较为稳定;在ISS的可转动部件中,右舷主散热板和左舷太阳能电池板的操作可改变AMS的外热流;ISS正常飞行姿态下的AMS外热流变化规律不适用于ISS正侧边飞行姿态.因此,β、θ、ISS部件及ISS操作均是ISS站载设备外热流的主要影响因素.     

壁面开槽尺寸及槽内填充物对测温精度和热流分布的影响

通过管壁对管道内流体等热流加热时,其内表面的温度一般通过在外表面开槽,再把热电偶嵌入,根据测得的温度利用傅立叶定律来确定。本文数值研究了壁面开槽的几何尺寸和槽内填充材料对壁温测定精度和对流换热面上的热流和温度分布的影响,发现：合适的填充材料和开槽几何尺寸对提高测量精度、改善对流换热面的热流分布十分重要,二者中任何一项选取不当都会引起不容忽视的测量误差,并使对流换热面上的热流分布与人们假设不完全符合。     

高温高热流密度熔盐吸热管传热试验研究

以三元熔盐为传热介质,在熔盐吸热传热实验平台上进行高温高热流密度下316L不锈钢熔盐吸热管传热特性试验。吸热管外径为20 mm,实验流体温度控制在250~500℃,热流密度为180~470 kW/m2。实验揭示了不同温度及不同热流密度下熔盐吸热管内对流换热的Nu-Re关系,Nu随Re增加显著增大,实验Nu数普遍高于按Sieder-Tate关联式计算的值。分析了温度及热流密度对熔盐吸热管传热特性的影响,发现熔盐平均温度相同时,低热流密度下的Nu数大于高热流密度下的Nu数,同时实验结果显示高温高热流密度下熔盐吸热管的传热性能主要取决于熔盐流速,且高热流密度对传热过程中的温度影响非常显著。     

质量流速对R134a流动沸腾起始点及壁温特性的影响

为了得到螺旋管内流体流动沸腾起始点及管子壁温分布的特性,以R134a为工质进行试验。通过观察逐渐增大热流密度时壁温的变化情况判断沸腾的起始点。研究结果表明,沸腾起始点的热流密度随工质质量流速的增大而增大,但由于质量流速、离心力、重力等对汽泡粘附和脱离行为的综合影响,在某些位置会出现与该趋势不同的情况;在单相对流换热阶段,选定点的壁温随质量流速的增大而降低,而在流动沸腾换热阶段,质量流速对壁温变化的影响较小。研究结果可望为螺旋管式换热器的可靠设计和安全运行提供参考依据。     

Thermal analysis of an innovative flat heat pipe radiator

An innovative flat heat pipe radiator was put forward, and it has the features of high efficiency of heat dissipation, compact construction, low thermal resistance, light weight, low cost, and anti-dust-deposition. The thermal analysis of the flat heat pipe radiator for cooling high-power light emitting diode (LED) array was conducted. The thermal characteristics of the flat heat pipe radiator under the different heat loads and incline angles were investigated experimentally in natural convection. An electro-thermal conversion method was used to measure the junction temperature of the LED chips. It is found that the integral temperature distribution of the flat heat pipe radiator is reasonable and uniform. The total thermal resistance of the flat heat pipe radiator varies in the range of 0.38–0.45 K/W. The junction temperatures of LED chips with the flat heat pipe radiator and with the aluminum board at the same forward current of 0.35 A are 52.5 and 75.2 °C, respectively.     

重力型热管散热器传热特性的实验研究

孙志坚，王立新，王岩，吴存真，岑可法选择水作为工质，通过确定蒸发段和冷凝段的结构尺寸，设计研制了电子器件重力型热管散热器，建立了其传热性能测试实验平台，测试了在不同散热功率、进口风温和进口风速下热源表面的温度，比较并分析了测试结果.研究表明,重力型热管散热器具有良好的散热性能，可满足较高热流密度电子器件的冷却要求.性能测试台是改进散热器设计的重要手段，测试系统风速、风温及散热功率稳定，能达到设计时所要求的精度，为进一步研究重力型热管散热器的传热性能提供了实验基础.