节能的热力学和热经济学(专题讲座连载)

第一讲 能级平衡分析简解 关于能量平衡,迄今有两种不同的方法。一种就是传统的热平衡。另一种是新近兴起的(火用)平衡。根据热平衡,可以获得一个称为热效率η_t的判据。热效率也可称为第一定律效率。因为热平衡就是以热力学第一定律的能量守恒观点展开的过程热力学分析。换言之,热平衡分析实质上只是简单地从能量守恒的数量关系上去考察能量利用和节约。但是,一份给定的     

蒸馏系统有效能分析

蒸馏是一种特别消耗大量能量的分离操作,因此在蒸馏系统的设计和操作中对有效能的利用给予适当考虑极为重要。如同其他单元操作,由蒸馏塔及其有关热交换器网络组成的蒸馏系统的热分析,向来是根据以热力学第一定律为基础的能量平衡考虑能量的利能来完成的;然而,鉴于必须同时从能量观点定性的分析这些系统,也考虑了以熵及有效能平衡和热力学第二定律为基础的分析。     

嘉丝联热电联产的分析

热平衡分析是传统的节能分析法.它的理论基础是热力学第一定律,它能定量地指出能量利用程度和节能潜力的大小.但是,它仅考虑能量在转化和传递过程中数量上的平衡,而没有考虑质量上的差异和变化.因此,     

能量利用的质量分析法——■分析法简介及实践

以热力学第一定律为依据的能量平衡(或称能分析法),即传统的用能和节能观点,实质上只是简单地从能量守恒的数量关系上去考察能量的利用和节约.随着节能工作的深化,如果用过程推动     

增压直喷汽油机热平衡和平衡试验对比

为提高内燃机能量利用效率,针对增压直喷汽油机联合开展了万有特性下热平衡和平衡试验.基于热力学第一定律和第二定律,建立内燃机热力学分析模型,结合试验数据得出该机的热平衡图和平衡图,在此基础上分析了内燃机工作参数对各种形式能量流和流的分布影响,并对热平衡和平衡进行了对比分析.结果表明:从热平衡分析来看,燃料能量主要损失在废热中,各种形式能量流分数大小呈明显的波动变化;从平衡分析来看,不可逆损所占比例最大,是限制内燃机效率的主要因素;热效率和排气能量分数分别与效率和排气流分数的等值线形态相似;排气分数峰值出现在高速高负荷区,传热分数峰值出现在低速低负荷区.针对分析结果,提出了几点改善汽油机能量利用效率的建议.     

加氢裂化装置的流程模拟及用能分析

科学地分析评价炼油过程用能状况是节能工作的基础.以某炼油厂加氢裂化装置为例,利用PRO/Ⅱ软件模拟加氢裂化装置,运用过程系统三环节能量结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和(火用)平衡计算及分析,并根据分析结果指出了装置的节能方向.     

直喷式柴油机缸内过程的能量可用性分析

本文以柴油机工作过程的热力学第一定律数值模拟为基础，应用热力第二定律分析一台直喷式柴油要的缸内过程的能量可用性。通过各过程的能量可用性平衡分析，定量地计算了能量作功能力和不可逆损失，并且与势和不第一定律的能量平衡进行了比较；分析计算了直喷式柴油机的循环喷油量、燃烧开始角、燃烧持续期、燃烧品质指标及气缸绝热对缸内能量可用性和热力学第一定律、第二定律热效率的影响。     

企业热平衡及热流图的绘制

企业热平衡是企业能量平衡的一个组成部分,它考察企业在热能利用方面的能量数量平衡,即热量平衡。 对于以热能利用为主的企业来讲,其能源消耗中用于提供热量的部分占很大的百分比,因而企业热平衡是其能量平衡中的核心部分。在限于条件而不能立即进行全面的能量平衡的情况下,可以先作企业热平衡。这样做,可以基本上反映该类企业的用能水平。     

及分析法在化工企业能量平衡中的应用

<正> 企业能量平衡工作,是节能工作的重要组成部分。它可为企业查明能源构成、能源流向、能源的损失和能源利用率,为企业节能降耗指明了方向。长期以来,企业能量平衡是以热力学第一定律为基本理论的焓分析法,是一种能源数量上的平衡,由于它的局限性,使企业能量平衡不够完善。因此,现在引入(火用)及(火用)分析法讨论其在化工企业能量平衡中的应用。     

节能量计算的第二定律方法及其应用

鉴于第一定律的节能分析方法存在的问题,本研究基于热力学第二定律,推导出节约能量计算的一般化方法,从热力学实质上揭示节约能量正比于节能技术改造带来的能源利用系统总熵产的减少。针对火电机组,给出了系统总熵产计算模型。以输入燃料一定为条件,推导出超超临界机组锅炉烟气余热回收用于加热凝结水的节约能量计算公式,进一步揭示机组总熵产的减量正比于总热损失的减量,这意味着基于热力学第二定律的节能量计算和审计可以通过改造前后的系统总体热平衡分析进行,案例分析验证了本研究提出方法的正确性和实用性。     

工业锅炉的热平衡与平衡

工业锅炉的热平衡就是热量平衡的简称，用热量的收支平衡方法来对锅炉进行热诊断、热分析。通过对锅炉的热平衡，可以知道热效率和热损失的情况，寻找提高能源利用率的途径。锅炉热平衡是建立在热力学第一定律基础上，以测试数据为基础。目前，还是沿用机械工业部颁布的“工业锅炉热工试验”标准。同时，在“能源利用监测”中，对工业锅炉的几个主要监测参数做了相应的规定。烟是近些年来在热力学和能源领域出现的新概念，是技术上能转变为有用功的那部份能量，又称为“可用能”。因此，拥值的大小就是衡量作功能力大小的统一尺度，它综合了…     

基于能量损失的低压省煤器系统节能效果研究

基于热力学第一定律的基本理论,以火电厂能量损失为研究对象,分析低压省煤器投入运行后对电厂各项能量损失的影响,建立了定功率条件下计算低压省煤器节能量的数学模型。该计算模型根据局部参数的测量就能较准确的评价低压省煤器的节能效果,简化了试验过程。将该方法应用在某国产330 MW机组上,并与热平衡图法和等效焓降法的计算结果进行了比较,证明了该方法的准确性。     

常减压蒸馏装置用能分析与探讨

以某炼厂5Mt/a常减压蒸馏装置为例,运用能量系统"三环节"结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律对装置进行了能量平衡和平衡计算。结果表明,合理采用先进的节能技术和设备是降低装置能耗的关键。在降低能量损失的同时,需要提高能源的利用率,从能量的量和质两个方面降低装置能耗。要完善常压炉烟气余热回收系统,提高加热炉热效率,同时需加强低温热量回收,减少物流冷却排弃能。     

第二类永动机和第三类永动机

在热力学第一定律问世后，人们认识到能量是不能被凭空制造出来的，于是有人提出设计一类装置，从海洋、大气乃至宇宙中吸取热能，并将这些热能作为驱动永动机转动和功输出的源头，这就是第二类永动机。历史上首个成型的第二类永动机装置是1881年美国人约翰·嘎姆吉（John·Gamgee）美国海军设计的零发动机。这一装置利用海水的热量将液氨汽化，推动机械运转。     

燃煤工业锅炉节能讲座

第七讲锅炉的热平衡试验 锅炉是将燃料的化学能转换为热能的设备。它利用燃料燃烧放热生产出一定数量和质量的蒸汽或热水。从能量平衡的角度，当锅炉处于稳定工况运行时，输入锅炉的热量等于从锅炉输出的热量，这称为锅炉的热平衡。     

1000MW机组回热系统损分布的矩阵方法

基于热力学第二定律的分析法为评价能量转换的"量"和"质"提供了一个统一的尺度,比基于第一定律的能分析法更科学、更合理。根据平衡原理,对于一般的回热系统,建立回热系统中各级加热器的平衡方程,经过严谨的数学推理,获得类似于热力系统汽水分布矩阵的通用的损矩阵方程。该损矩阵方程与回热系统中各级加热器的类型存在一定的对应关系,利用该方程可以方便地得出不同机组回热系统的损分布,为较准确的评价热力系统的热经济性提供有力的依据。     

热力学第1第2定律和能量使用效率的评价

<正> 一、序言热力学第一定律明确了能量的如下两个问题: 1.能量既不能产生也不能消失,只能由一种能量转变为另一种能量,这就是能量守恒定律。2.系统状态的内能只是根据温差作为超越系统界线能量的热能。二、能量转换的限制为了认识对能量转换的限制,试举两个例子。发电机可以把机械能转换成电能,而不能     

搅拌液体风力致热装置的热力学分析

依据热力学第一定律和热力学第二定律,对搅拌液体致热装置进行能量分析和火用分析,建立搅拌液体致热装置的能量平衡分析模型和火用平衡分析模型,并分析搅拌液体致热装置各环节的能源利用状况,从而给出提高搅拌液体致热装置的能量效率和火用效率的途径,对搅拌液体致热装置今后的节能设计具有重要的指导作用。     

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,     

(火用)平衡及其在化工节能中的应用

一、问题的提出众所周知,能量不能创造,也不能消灭,只能从一种形式转变为另一种形式,从一种物质传递到另一种物质。能量在数量上是守恒的。这就是热力学第一定律,即能量守恒和转化定律,它是能量平衡的基础。