船舶柴油机废气余热驱动热电发电性能研究

针对船舶柴油机废气余热的特点,建立了空冷式柴油机废气余热驱动两级热电发电装置的有限时间热力学模型,获得了热阻分布和温度分布特征,在变温热源条件下,分析了热源参数、模块系数等对装置单位面积发电量、热电转换效率的影响。结果表明:对于350°C的柴油机废气,利用热电发电技术处理后下降约30℃/m,单位面积最大发电量为0.65k W。     

船舶柴油机余热回收联合机组开发与试验研究

船舶柴油机余热回收是现代高效节能船舶发展的趋势。本文回顾了国内外船舶柴油机余热利用的研究现状。针对国内某型号船舶柴油机设计一套余热回收的联合发电机组样机,包括汽轮机和动力涡轮以及双轴伸发电机,整体布置在一个撬装式机架上。针对该试验样机搭建整个试验系统,包括热源、冷源、电气、负载以及其他辅助系统等。对联合机组进行多种工况试验研究。大负载试验中先后实现了汽轮机的加载、动力涡轮的啮合、载荷分配、联合加载、联合减载、动力涡轮退出停机、汽轮机减载、汽轮机停机等全部运行过程。试验充分模拟了余热回收系统配合船舶柴油机运行时的各种可能的工况。试验表明所设计的联合机组运行正常,各种控制策略和操作规程适当,控制系统完全满足预设的各种工况条件,可以为后续工程样机优化提供借鉴。     

柴油机不同主机工况下水蒸气朗肯循环和有机工质朗肯循环性能对比

为了充分利用柴油机的余热能量,根据余热分布特性设计了水蒸气朗肯循环系统和有机工质朗肯循环系统,用来回收柴油机排气能量、进气中空气冷却能量以及冷却系统的能量,并利用Aspen Plus软件对这两种循环系统进行流程模拟,比较水蒸气朗肯循环系统和有机工质朗肯循环系统在不同的柴油机主机工况下,这三种指标的变化曲线。结果表明这两种循环系统的净输出功率、热效率、热回收效率都随着柴油机主机工况的增大而增大;在相同的柴油机主机工况下,有机工质朗肯循环系统的净输出功率、热回收效率大于水蒸气朗肯循环系统,而有机工质朗肯循环系统热效率小于水蒸气朗肯循环系统。     

双热源集成发电系统研究

阐述了烧结工序中烧结机烟气和冷却机废气两种余热分布规律及协同回收利用原则,对立式逆流冷却机、热废气-烟气双热源余热锅炉装置、三进口余热锅炉装置及双余热源集成发电系统进行了研究,并以宝钢2号烧结余热回收系统余热源参数为基础,在烧结机烟气和冷却机废气携带热量不变的工况下,对研发的集成发电系统选定两种方案与原余热回收方案进行热经济性计算与对比分析.结果表明：双源集成发电系统两种方案的余热锅炉效率分别达到了73.4%和69.0%,发电净功率分别达到了16.40 MW和15.40 MW,研究结果可为中低品位余热高效回收装置的研发提供科学依据和技术支撑.     

厨房余热回收热电热泵储水式热水器的研究

在热电热泵热力学分析的基础上,设计研制了一台用于回收公共厨房排气余热、容积为36L的热电热泵储水式热水器,该装置采用热管散热器对热电热泵冷、热端散热,在回收厨房余热的同时制取生活热水.针对该热电热泵储水式热水器,对其制热性能进行实验研究,结果表明:热电热泵冷、热端温差是影响热电热泵制热性能的重要因素:排气温度越高,热水温度越低,则冷、热端温差越小,制热系数越大.在此基础上,对热电热泵储水式热水器进行优化,并对样机的性能进行测试,结果表明:工作电压对热水加热时间影响较大,工作电压越大,加热时间越短;在电压20V时将热水从28℃加热到46℃,样机相比普通电热水器节省电耗30%以上.     

基于分液冷凝组分调控的非共沸ORC性能研究

低温余热广泛存在于地热和工业领域,开发和利用低温余热,有利于节能减排和保护环境.有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)是一种热电转换技术,能够有效地回收工业余热和开发地热能.当前ORC余热回收存在着效率不高、热-经济性低、变工况运行性能不理想等问题.基于ORC面临的问题,研究一种基于气液分离...     

汽车热电废热回收的现状及关键技术分析

汽车燃油燃烧产生的70％左右化学能都可以作为热电技术的回收对象,因此热电废热回收对提高汽车的燃油经济性具有良好的应用前景.本文首先概述了国外在汽车热电废热回收从概念设计到实例研究方面的进展,然后回顾了国内在汽车热电技术方面的研究现状,最后分析了热物性、换热优化、模块布置以及负载特性等汽车废热发电方面的关键技术.随着这些瓶颈问题的解决,热电废热回收必将成为广泛应用的汽车节能技术.     

温差电池冷端冷却的实验研究(摘要)

温差电池是一种热电直接转换的装置。所谓温差电池实际上是利用多对热电偶组合而成的热电换能器,它不仅可用来将太阳能、地热转换为电能,还可以作为工业余热、废热回收的换能器。这种热电换能器体积小、结构简单、无旋转运动件、寿命长、维护少且没有污染。由于温差电池效率低,多     

燃气轮机排气温度对联合循环热经济性的影响

针对燃气轮机排气温度对整体机组变工况运行的重要性,以某三压再热余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,将余热锅炉侧换热器分为单相换热器和蒸发换热器两类,并采用"效能-单元数"法编写换热模块,分析了燃气轮机排气温度对蒸汽系统热力参数的影响,结合"热经济分析"法探讨燃气轮机、余热锅炉及汽轮机效率的变化,进而得出机组效率和标准煤耗量随燃气轮机排气温度的变化.结果表明:模型在燃气轮机排气温度小扰动工况下有效可行,对进一步分析燃气扰动工况和机组优化运行有一定的实际参考价值.     

余热利用有机物朗肯循环最佳热回收效率分析

首先通过分析余热回收动力循环的不可逆损失,得到循环的理想效率。其次,通过分析发现热回收效率随蒸发压力变化存在最佳值,并且最佳热回收效率与最小熵增率是等价的。然后,通过研究两种简化的余热利用动力模型,应用有限时间热力学的相关方法,指出最大热回收效率产生的原因。再次,研究了余热变化时系统最佳工况的变化。结果发现最佳蒸发压力随余热流量、入口温度增加而显著增加,而与余热组分关系不大。最后,研究了工质对系统最佳工况的影响,发现较高临界温度的工质,最佳蒸发压力较低。