冷热电联产系统新评价准则研究

从冷热电联产系统能量梯级利用的本质特征提出了能量梯级利用率的评价准则.该准则由发电、制冷与供热的能量利用率分别乘以不同的权重系数后累加得到.先确定比较的基准点,然后采用层次分析的方法得出基准点各能量利用率的权重系数.对基准点权重系数根据冷热产品温度及环境温度进行修正可得到其它情况的权重系数值.结合实际的联产系统算例,给出了这种评价准则的使用方法,并与原有的评价准则进行分析对比.结果表明,该评价准则具有合理性,可作为冷热电联产系统评价比较的实用方法.     

分布式冷热电联产系统的能量梯级利用率新准则

分布式冷热电联产系统评价准则对系统集成开拓与设计优化至关重要,传统的热效率、火用效率等难以全面科学地评估多供能系统性能特性,也不适于作为联产系统设计优化的目标函数。文章概述了目前常用的评价准则及其存在问题,基于热力学基本方程和联产系统的本质特征,提出了能量梯级利用率的评价准则。新准则从发电、制冷及供热等过程耗用能量的品位和生产产品的品质等来全面权衡不同能量转换利用过程的本质差异,并借助权重系数来综合量化描述。还结合实际的联产系统算例,对新准则和原有的评价准则进行比较分析。研究表明,该准则应用简便、合理、准确,为冷热电联产系统集成开拓与设计优化提供了一个更好的新准则。     

化工动力多联产系统及其集成优化机理

系统集成优化理论是发展多联产系统的最重要核心科学问题,本集体依托国家重大科研项目开展相关研究,得出部分阶段成果：概述化工动力多联产系统的基本概念、本质特征与特点,阐述研究提出的多联产系统集成原则思路与体现这些原则的优化整合手段,以及从系统集成构成层面把多联产系统分为5类基本类型（简单并联型、综合并联型、简单串联型、综合串联型和串并联综合型等）,列举实例及分析其主要特征等。     

化工动力多联产系统设计优化理论与方法

化工动力联产备受关注,文章概述作者团队对多联产系统设计优化理论与方法的研究。从领域交叉层面探讨联产系统集成理论,阐明了能的综合梯级利用和控制CO2一体化原理;基于新原理,诠释了多联产系统类型和集成特征,凝练了系统集成的三个一般性原则思路和体现这些原则的优化整合途径和手段。然后,构建了相关的联产系统设计优化方法：基于相对节能率和基于化学能梯级利用机理的设计方法。实例研究验证了所提出理论与方法的有效性、实用性。     

多联产系统的能值评估

为了扩展能值分析方法的应用范围,根据能值分析的基本思想,并以能量守恒和能值守恒为依据,提出了能反映多联产系统特点的能值评价指标,该能值评价指标将多联产系统的成本结构、排放影响和节约的资源置于同样重要位置考虑.以煤基燃料-电力多联产系统（甲醇-电力,氢-电力）为案例进行了能值分析.结果表明：该能值评价指标能全面度量多联产系统及其可持续性;多联产系统的连接模式、技术配置等因素均影响着多联产系统的可持续性;合适的燃料-电力比例的多联产系统的可持续性与单产系统相比有明显改善.图4表3参11     

串联型化工动力多联产系统主导因素与变工况特性

多联产系统以电力为主要的产品之一,因而在运行时必然要面对变负荷的问题.从变负荷的角度考虑如何设计多联产系统以满足电网的要求,通过详细的仿真分析,提炼出影响串联结构多联产系统变负荷能力的两个主导因素:设计动化比和合成单元容量盈余度.以四象限图的形式展示系统设计参数与系统产品输出和变负荷能力的关系,并进一步分析系统在变负荷运行时的特性,特别是燃气轮机燃料气的H2/CO随电负荷的降低而增大的情况.     

并联型化工动力多联产系统主导因素与变工况特性

多联产系统以电力为主要的产品之一,因而在运行时必然要面对变负荷的问题.本研究从变负荷的角度考虑如何设计多联产系统以满足电网的要求.通过详细的仿真分析,提炼出影响并联多联产系统变负荷能力的两个主导因素:设计动化比和合成单元容量盈余度.以四象限图的形式展示主导因素与系统变负荷能力的关系,并进一步分析系统在变负荷运行时的特性.分析结果揭示了联产系统变负荷运行时发电单元和化工单元的负荷分配规律及系统热效率随电负荷的降低而提高.     

TAESS在煤多联产系统热经济分析中的应用

采用能量系统热经济分析软件(TAESS)对75t/h循环流化床煤多联产能源系统进行了热经济分析,得到了系统组元的产品单位炯成本,并分析了系统组元产品单位(火用)成本的分布形成过程.得出煤多联产系统(火用)效率为58.64%,锅炉、净化系统和汽轮发电机组等组元是挖掘提高运行效率潜力的主要部件.产品成本分析对于系统运行状况评价、终端产品定价、优化设计以及故障诊断将提供重要参考.     

层次分析法在多联产系统综合性能评价中的应用

按照系统工程方法进行多联产系统的优化设计，应用层次分析法建立了多联产系统综合评价模型，对多种甲醇．电多联产系统方案进行了单项效益和综合效益的计算、分析和评价，进一步证明了多联产方案比单产方案在节能、经济、环境保护方面有较大优势，并指出：在年产甲醇20万t，发电容量300MW的规模下，富CO气体一次通过并联多联产系统（E1）和富CO气体一次通过串联多联产系统（F1）综合效益较高，可以根据实际情况来选取，为系统进一步优化指明了方向。图1表8参10     

煤基氨-动力多联产系统的设计和分析

煤基氨-动力多联产系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上,融合了煤气化联合循环发电系统和合成氨流程的化工-动力多联产系统.利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对各系统进行了流程模拟,分析比较了分产系统和多联产系统的性能,指出该多联产系统可节能9.1%.借助于图像分析法,揭示了系统性能改善的内部机理.图11参10     

太阳能驱动生物质气化多联产系统研究

提出一种太阳能驱动生物质气化的动力多联产系统,利用聚光太阳能驱动生物质热化学气化反应,生成的合成气在合成反应单元中被转化为天然气,未反应的合成气直接用于联合循环系统发电.该文对系统进行热力学性能分析,探究了气化温度和水煤气转换单元对系统性能的影响.结果表明系统的一次能源效率为44.63％,产物中合成天然气和发电量之比为...     

以煤热解为基础的多联产系统的热效率分析

多联产作为高效、环保的化工能源系统,特别是以联产甲醇和电为代表的多联产是最典型的多联产系统,具有显著的节能功能。本文以热力学方法研究了以煤热解为基础的多联产系统的热效率,进一步将联产和分产进行了节能效果比较。     

IGCC多联产系统设备特点及其运行技术研究

IGCC发电技术是基于清洁煤气化的高效联合循环发电技术,本文通过对目前国内外燃烧天然气和IGCC发电技术的综合研究,分析了IGCC发电技术的设备特点,并结合类似IGCC燃用中低热值的联合循环机组试验研究结果,开展了IGCC发电设备的经济运行技术研究,对IGCC及其多联产机组参与电网调峰运行和掺烧备用天然气的运行技术提出了建议。     

"双气头"多联产系统基础研究——焦炉煤气制备合成气

介绍了“气化煤气,热解煤气共制合成气的多联产新模式”（简称“双气头”多联产）及实验研究的主要结果。     

甲醇/电多联产系统变工况特性的研究

利用Aspen P1us仿真工具和甲醇／电多联产系统的变工况数学模型，对串联或并联、以及有否变换单元的4种多联产系统配置方案进行了模拟计算，详细比较了它们的电负荷调节范围。分析结果表明：4种系统调节能力由强到弱依次为：变换并联系统、变换串联系统、不变换并联系统和不变换串联系统。相关分析方法和结论为多联产系统设计提供了参考。图7参5     

基于化工流程模拟平台的生物质移动床热解多联产系统模拟研究

在Aspen Plus平台上构建生物质移动床热解多联产系统模型,通过对秸秆热解过程的模拟,研究了生物炭、生物油和生物燃气三态热解产物特性,以及热解温度对系统燃料投入、水耗和电耗的影响。结果表明,随热解温度升高,生物炭热值逐渐增大。生物油和生物燃气的产率分别在450℃和650℃附近达到最大值。当热解温度为450℃时,生物油重质组分主要由糖衍生类和脂肪酸类物质构成,而轻质组分主要包括醛类、醇类和水;当热解温度为650℃时,生物燃气则主要由CO₂和CO构成。生产过程中,系统的燃料消耗和电耗均随着热解温度的升高而增大,冷却水消耗量则经历先减少后增加的过程,并在450℃附近达到最小值。     

基于煤炭-CO2/O2部分气化的SNG、电力多联产系统的技术经济性分析

我国正在大力发展基于煤炭的天然气生产技术,用以缓解目前天然气供需不平衡的矛盾及扭转天然气严重依赖进口的态势.然而目前的煤制天然气(synthetic natural gas,SNG)仍然存在耗能大、生产成本高昂等问题.提出了基于煤炭部分气化实现SNG、电力多联产的技术路线,从系统能量集成的角度出发,利用化工流程模拟软件...     

以甲烷重整方式利用气化煤气显热的甲醇-电多联产系统

根据"温度对口,组分合适"的原则,提出了一种以甲烷重整来利用煤气显热的多联产系统,可用于煤/天然气、煤/焦炉煤气双燃料系统.该系统利用气化炉出口的高温煤气显热作为甲烷/水蒸汽重整的反应热,把煤气的热能转变为合成气的化学能进行回收,使天然气和焦炉煤气重整后的富氢气体与富碳的气化煤气可按化工生产要求灵活调配.计算结果表明,相比于单产系统,双燃料系统效率最少可提高约1.5%.     

曲轴系统多体动力与油膜动力润滑耦合的数字化仿真研究

利用ADAMS以及MATLAB建立了某四缸机曲轴轴系与流体动力润滑的主轴承耦合多体动力学模型,得到了主轴承载荷、轴心轨迹及油膜最小厚度等数据。研究分析得出:与使用简化的转动约束轴承及线性轴承相比,考虑流体动力润滑耦合作用后,轴系得到的主轴承载荷及轴心轨迹的工作规律更接近实际系统。仿真得到的油膜轴承最小厚度及其工作特性为曲轴轴系动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性提供了重要依据。