基于合成气的联供联产系统仿真

在分析构成联供联产系统中关键技术的基础上,利用Aspen Plus软件对系统的单元操作过程进行了建模仿真工作。通过不同技术的组合,得到了二甲醚单产系统、二甲醚与电力的联产系统、煤与天然气联供的二甲醚电力联产系统,并通过模型的仿真计算,计算出各自系统中关键节点的物流和能流数据,为后续的3E研究提供了可靠的数据。     

家庭太阳能电-热联产联供云监测系统设计

为满足对家庭太阳能电-热联产联供系统实时数据采集、监测、分析以及智能管理的需求,研究了一种面向家庭太阳能电-热联产联供系统运行状态的云监测方案,阐述了系统总体架构、组成以及数据通信方式,分析了基于云计算的数据服务器的搭建方法和.NET框架下PC客户端监测功能的开发方法,并完成了对系统研发和测试;经实验测试该系统运行可靠,验证了太阳能联产联供云监测系统的稳定性和可行性,为家庭太阳能综合供能系统的能耗管理、高效运行提供了数据支撑,具有一定工程实用价值。     

利用PRO/Ⅱ进行催化裂化回收系统的(火用)分析

催化裂化装置(FCCU)回收系统的用能状况在很大程度上影响FCCU的能耗水平。本文通过严格的(火用)分析,对FCCU回收系统的用能状况进行了定量的分析与评价。文中首先介绍了利用PRO/Ⅱ计算物流物理(火用)的方法。在此基础上,采用三环节模型,对某150万吨/年规模FCCU的回收系统进行了(火用)分析。结果表明:(火用)回收率仅为37.6％,节能潜力巨大;降低(火用)耗散是节能改进的主要潜力之所在。并找出了系统(火用)损失的最大薄弱环节——分馏塔。     

联供联产系统的多目标综合评价

针对联供联产系统的经济—技术—环境—社会等综合性能的复杂性,提出层次分析法与行业吸引力矩阵分析相结合的多目标综合评价方法。行业吸引力矩阵由内部因素和外部因素组成,其中内部因素表征为系统竞争力指标,外部因素表征为系统所处行业的行业吸引力指标。根据指标的层次特性,建立指标体系的层次结构模型。以合成气为核心的联供联产系统为例,详细分析并计算了其行业竞争力指标和吸引力指标。研究结果表明,该系统为处于增长或发展位置。     

基于火用经济学的分布式供能系统分析评价方法

对分布式供能系统的性能进行准确而全面的分析评价, 是分布式供能系统进一步发展的重要环节. 能源互 联网背景下, 分布式供能系统变得越来越复杂, 其分析评价方法面临巨大挑战. 本文首先基于火用经济学理论, 建立了 分布式供能系统统一分析模型; 其次, 提出了综合考虑火用效率和火用损作为分布式供能系统能耗特性评价指标, 火用损 成本和火用经济系数作为经济特性评价指标的分析评价方法, 并设计了分析评价的流程; 最后, 以某供电局分布式供 能系统为算例, 验证了所提模型和分析评价方法的优越性. 结果表明, 本文提出的统一分析模型和分析评价方法对 系统投资决策、优化设计和运行优化具有指导意义.     

化学工程热(火用)价格模型的研究

(火用)价模型的建立是以(火用)经济为目标优化能量系统的基础。本文基于(火用)平衡及(火用)费用平衡方程,以燃料价格与电价作为基准,基于能量在过程系统中数量和质量的变化,结合经济上的考虑,提出了热(火用)价格模型的4个基本假设,并据此提出了蒸气、热水、热媒和工艺物流的热(火用)价格模型方案。这些模型表明,热火用价格强烈依赖于相应的能量转换过程,有时高品位蒸气的(火用)价要远低于低品位热水的(火用)价。用所提出的燜价模型,以(火用)经济为目标研究了五组分精馏过程综合问题,结果表明采用不同的公用工程,所得到的最优精馏流程也不同。     

考虑节点边际价格的热电联产机组主从博弈竞价策略

本文构建了以热电联产机组(combined heat and power unit,CHP)、电力市场和热力市场为参与者的主从博弈模型,并基于电力市场中节点边际电价(locational marginal electricity price,LMEP)的概念,提出了节点边际热价(locational marginal heat price,LMHP)的概念.在节点边际电价的求解中,采用了支路潮流(branch power flow,BPF)模型,考虑了配电网中的网络损耗从而可以得到更精确的计算结果.在节点边际热价的求解中,考虑了管道热损耗,并基于管道损耗方程分析了节点边际热价的分布规律.在此基础上,采用变步长迭代寻优算法求解热电联产机组、电力市场、热力市场各自最优出力和最优报价策略.最后,通过一个6节点电网–4节点热网的算例对所构建的主从博弈模型及热电联产机组的竞价策略进行了验证.     

基于(火用)损失分析的蜡油加氢装置换热系统用能调优

针对蜡油加氢工艺系统,本文采用Aspen Plus软件模拟获得换热系统的热力学参数,对换热系统进行了(火用)分析,同时采用夹点分析方法对换热系统的用能特性和公用工程目标进行分析,以单元设备(火用)损失和(火用)效率为指导,对该装置的换热系统用能进行优化,提出了基于(火用)损失减少和流程改动最小的调优方案.调优后,换热系统的总(火用)损失由26115.5 kW减小到15087.8 kW,总(火用)损失降低了42.23％.本文的分析结果和优化方案提高了蜡油加氢装置换热系统的用能质量,为系统的用能设计和设备改进提供支持.     

煤代谢过程的(火用)分析

应用热力学理论,对煤代谢网络中典型的4种代谢模式,即民用燃烧、炼焦、发电和气化多联产,进行了热力学分析,通过热效率、效率的计算找出各个过程的有用能利用薄弱环节,提出可能的改进方法,以提高能量利用效率,进而改善资源利用状况;对比不同过程的能量能质利用情况,说明在能源利用方面,基于煤气化的多联产系统效率更高;未来煤资源利用将会朝着更清洁、更高效的方向,一方面探索新的利用模式,另一方面致力于现有模式能源利用效率的提高。     

联供系统在线寻优的遗传算法软件实现

本文聚焦于实用型热电联供系统。为克服运行调度技术障碍,依据热力学原理建立了联供系统能效优化模型。利用联供系统示范项目实测数据,通过回归计算,并参考所用设备性能规格,确定了该优化模型参数。为适应优化模型非线性、多变量特点,对通用遗传算法适当改进,并用C#语言开发了智能优化软件,解决了联供系统上述优化模型在线求解难题。最后,用实际算例验证了该遗传算法优化软件,在热电联供系统联线优化调度中的应用价值。     

氧化铝管式降膜蒸发器的分析

在热力学参数、焓和熵的基础上,分析了焓分析法和分析法的联系和差异.通过对蒸发器的热力学分析,提出了确定内部损的方法,建立了蒸发器的分析模型.通过对一氧化铝厂四效蒸发系统各蒸发器进行分析,利用所提出的方法和推导的公式对各蒸发器的内部损、炯效率和炯损率进行计算,找到了蒸发器损失的主要原因,得出了降低传热温差引起的损失是提高蒸发效率的主要途径.流阻损也是不容忽视的,可通过减小蒸发器内蒸汽侧的流动速度和定期清理蒸发器结垢来减少流阻损.     

MCFC/MGT 联合发电系统的exergy分析

该文基于exergy分析的理论,在IPSEpm仿真环境下建立了顶层熔融碳酸盐燃料电池／微型燃气轮机联合发电系统稳态性能仿真模型。利用该模型对顶层系统在额定工况和变工况下的稳态性能进行了仿真研究。仿真结果表明,顶层熔融碳酸盐燃料电池／微型燃气轮机联合发电系统具有较高的效率,额定工况下的exergy效率为57．4％。并具有良好的变负荷特性,变负荷时exergy效率始终维持在56％以上,适用于分布式供能系统。     

气化煤气与焦炉煤气DME-电联产方案的研究

研究了气化煤气与焦炉煤气的DME-电联产方案,得到了3种流程形式和8种可行的联产方案。通过Excel链接ASPEN和GT Pro两大互补软件的模拟计算,得到各种联产方案的基础数据。建立了"双气头"DME-电联产方案的3个性能评价指标;计算发现,免变换无重整、焦炉煤气和合成尾气用于发电方案整体性能最好,而免变换无重整、混合气和合成尾气用于发电方案次之。研究得到的基础数据和优化方案对双气头多联产系统的发展具有借鉴作用,且基于Excel的模拟计算也为研究多联产系统提供了方便的平台。     

Ecological Optimization Performance of An Irreversible Quantum Otto Cycle Working with an Ideal Fermi Gas

The model of an irreversible Otto cycle using an ideal Fermi gas as the working fluid, which is called as the irreversible Fermi Otto cycle, is established in this paper. Based on the equation of state of an ideal Fermi gas, the ecological optimization performance of an irreversible Fermi Otto cycle is examined by taking an ecological optimization criterion as the objective, which consists of maximizing a function representing the best compromise between the exergy output and exergy loss (entropy production) of the cycle. The relationship between the ecological function E and the efficiency η is studied. Three special cases are discussed in detail. The results obtained herein may reveal the general performance characteristics of the irreversible Fermi Otto cycle.     

MicroSim-a new approach to program development

MicroSim, a new approach to program development, is discussed. The system relies on a technique called an ‘interassembler’ and incorporates the following features: good man-machine ergonomics; storage and process efficiency; ability to address a large number of microprocessors; easy testing of programs and the ability to run both as a crossproduct and on a dedicated standalone hardware configuration.