氨水吸收式制冷循环的热力学分析

研究了氨水体系及制冷循环的模型,采用模拟计算的方法对氨水单级吸收式制冷循环及循环的热集成进行了研究。分析了操作参数对循环特性的影响,并考察了热集成循环的能量特性。     

氨水卡林纳-朗肯循环组合系统的热力学分析

为改善氨水卡林纳-朗肯循环组合系统的运行性能,选取动力回收效率和效率作为评价指标,对氨水卡林纳-朗肯循环组合系统进行研究.分析外界冷热源温度变化对系统动力回收效率和效率的影响规律,并且分析在一定初始条件下循环系统各个设备的损失和效率,有针对性地改善系统的传热性能.在热源进口温度为300℃,卡林纳循环和朗肯循环冷源进口温度分别为25℃和15℃时,卡林纳循环和氨水朗肯循环的动力回收效率分别为18.2%、14.6%,效率分别为41.1%、33.1%,而氨水朗肯循环的综合动力回收效率和综合效率可以达到19.6%和46.5%.当供暖水温度分别为70℃或90℃而回水温度保持40℃时,氨水朗肯循环可以获得55.3%或65.6%采暖回收率,8.7%或13.4%的热水效率.     

氨水吸收式制冷系统的经济分析

以天然气、燃油和蒸汽为热源的3种机型的单级氨水吸收式制冷机为研究对象,考察了其在制冷温度范围内的能量特性和输出冷量火用单价特性。研究发现,天然气型机组的性能系数最高,其次是蒸汽型机组,最低的是燃油型机组;而蒸汽型机组的火用效率远远高于其它两种机型,是另外两种机型效率的3倍左右;火用效率最大值存在于30℃至40℃的范围内;燃油型机组冷量火用单价最高,其次是蒸汽型机组,最低的是天然气型机组;冷量火用单价最小值都在制冷温度40℃附近。     

中低温热能发电技术的热力学对比分析

中低温热能的发电利用是太阳能、地热能转换利用及工业余热资源回收的重要方式。首先从热源温度、循环方式及技术特点出发,对典型的几种热功转换循环方式进行了分析,并且基于热源温度和装机容量的划分归纳出了各个循环适用定位,同时指出了对于350℃温度以下中低温热能,适合采用ORC和Kalina循环。最后从热力学分析角度,分析了两种循环下不同压力范围下,膨胀机入口温度与循环热效率之间的关系,得出ORC更适合于工业余热、太阳能等中低温热能的转换利用。     

基于太阳能的有机朗肯循环低温热发电系统热力性能分析

研究了汽轮机进口温度和进口压力对基于太阳能的有机朗肯循环系统性能的影响.以R600,R600a,R245fa,R236fa,R236ea,R601,R601a,RC318,R227ea九种有机工质为例,基于热力学第一定律和第二定律,研究了这两个参数对系统性能变化的影响,主要是对系统热效率、净输出功率以及系统总不可逆损失...     

复合制冷循环电站空冷系统的热力学分析

建立了复合循环的热力学模型,详细分析了复合循环的性能,基于传统直冷的特性,分析了复合循环收益产生的原因,对正确认识复合循环具有指导意义。     

5000t/d水泥窑Kalina循环余热发电系统应用

根据氨-水混合物的物性,讨论了不同热源温度下Kalina循环适用的工质参数匹配,以5 000 t/d新型干法水泥生产线为研究对象,将Kalina循环系统用于水泥窑余热发电.通过系统的流程仿真模拟,得出了Kalina循环在给定废热条件下的做功能力及系统热力学性能.计算结果表明,Kalina循环系统比Rank ine循环系统发电功率提高20.4%,热效率绝对值提高2.66%,效率达到44.31%.     

一种新型的电站间接空气冷却系统

在蒸汽动力循环耦合正、逆制冷循环的电站空冷系统(简称原系统)的基础上,首次将氨吸收制冷工艺应用到汽轮机排汽冷却,提出了一种基于氨吸收式制冷复合循环的间接空冷系统(简称新型系统)。通过改进,新型系统在环境高温时段,利用氨吸收制冷循环的设备代替了复合空冷系统的压缩机,降低了能耗;在环境低温时段,增设了氨气过热器及氨气轮机产能发电,充分利用了环境低温资源。介绍了新型系统的组成和工作原理,并与原系统进行了对比分析,指出了有待进一步深入研究的问题。     

基于SOFC的功冷联供系统热力学特性分析

为提高固体燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)的能源综合利用效率,提出一种基于SOFC循环、燃气轮机和吸收式制冷机的功冷联供系统。建立联供系统的热力学模型,给出设计工况下的热力学参数,对联供系统进行模拟分析。结果表明,在设计工况下,燃料电池发电效率、联供系统总发电效率和功冷联供效率分别为46.81%、54.53%和72.24%。燃料电池进口温度为620 ℃时,联供系统取得最大总发电效率和功冷联供效率,分别为54.66%和72.42%;在燃料电池进口温度为600 ℃时,联供系统输出制冷量最多。     

基于SOFC的功冷联供系统热力学特性分析

为提高固体燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)的能源综合利用效率,提出一种基于SOFC循环、燃气轮机和吸收式制冷机的功冷联供系统。建立联供系统的热力学模型,给出设计工况下的热力学参数,对联供系统进行模拟分析。结果表明,在设计工况下,燃料电池发电效率、联供系统总发电效率和功冷联供效率分别为46.81%、54.53%和72.24%。燃料电池进口温度为620 ℃时,联供系统取得最大总发电效率和功冷联供效率,分别为54.66%和72.42%;在燃料电池进口温度为600 ℃时,联供系统输出制冷量最多。     

电力变压器全寿命周期成本建模及其综合敏感性分析

建立电力变压器的全寿命周期成本模型,是提高电网资产管理效率的重要手段。以全寿命周期理论为指导,考虑了资金随时间的动态变化,将环境成本和预防性试验成本新增到全寿命周期成本模型中,并完善其他环节的模型,建立了更为精细、全面的变压器全寿命周期成本模型。同时,提出了综合敏感性分析方法,该方法在考虑敏感性系数的同时,将参数量值的作用也体现在其中。结合实际算例,对变压器全寿命周期各成本进行比例分析,通过传统敏感性分析与综合敏感性分析结果的对比,验证了综合敏感性分析方法的科学合理性及优越性,对于实际工程中的变压器成本管控有一定的指导意义。     

GAX吸收制冷循环的理论分析

针对单效NH3-H2O吸收式制冷循环性能低的缺点,对高效的GAX吸收式制冷循环进行了理论分析,得出了在冷凝温度(蒸发温度)一定时,系统的性能变化情况和系统性能随热源温度的变化情况,分析了系统内部换热器在回收设备间的回热、减少外部吸热量、提高性能系数中的作用,为进一步改进GAX循环性能提供了理论基础。     

联合循环发电系统全生命周期?环境学评估

以9FA级燃气-蒸汽联合循环机组为研究对象,建立基于全生命周期（LCA）和Eco-indicator99的?环境学分析模型,探究电力生产过程中环境学成本形成过程. 在对系统组件进行?分析的基础上,明确各组件在全生命周期内的环境学影响,并划分影响组件输出产品的环境学影响因素. 从组件层面揭示联合循环机组环境影响的形成过程以及单个组件对整个系统环境影响的贡献程度. 研究表明,大部分组件自身的环境学影响较小,?损引起的环境学影响构成该组件主要的环境学影响,但燃烧室内污染物降低的环境学影响大于其?损所产生的环境学影响. 联合循环电厂生产电力的环境学影响为5.80 mPts/MJ,近乎“超低排放”燃煤电厂生产电力的环境学影响的一半.     

基于不同Kalina循环的三种冷热电联供系统的热力学与热经济学分析

以地热为热源,分别以KCS⁃11、KCS⁃34和KSG⁃1作为底循环,针对闪蒸⁃Kalina循环与吸收式制冷循环结合的三种冷热电联供系统（F⁃KCS11⁃ARC、F⁃KCS34⁃ARC、F⁃KSG1⁃ARC）,进行了热力学和热经济学性能对比分析。结果表明,F⁃KCS11⁃ARC系统的总㶲损比F⁃KCS34⁃ARC系统和F⁃KSG1⁃ARC系统分别低5.3%和2.7%,其㶲损最大的组件是换热器1。F⁃KCS34⁃ARC系统的热效率最高,但地热源温度为155～220 ℃时,F⁃KCS11⁃ARC系统的热回收效率最大,且较小的地热源温度和闪蒸压力能使该系统获得更高的热回收效率。热经济学分析表明,泵1在三个系统中是成本最高的组件,其次为汽轮机2。F⁃KCS11⁃ARC系统的成本最低,年净收入最高,而且投资回收年限最小,其值分别为2.09×106美元、6.61×105美元和3.72 a。     

Performance analysis and improvement of geothermal binary cycle power plant in oilfield

In order to improve the efficiency of a geothermal power plant, oil wells in the high water cut stage were used as geothermal wells, thereby improving the recovery ratio and economic benefit. A new function that reflects both the technical and economic performances was put forward and used as the objective function. An organic Rankine cycle (ORC) was analyzed through the energetic and exergetic analyses, and the reasons for low efficiency were pinpointed. Results indicate that geothermal water directly transferring heat to the working fluid reduces energy dissipation and increases cycle efficiencies. The net power output with an internal heat exchanger (IHE) is averagely 5.3% higher than that without an IHE. R601a and R601 can be used to replace R123 for geothermal water below 110℃. Moreover, the modified ORC dramatically outperforms the actual one.     

Thermodynamic analysis and combined cycle research on recoverable pressure energy in natural gas pipeline

Current research and ways of capturing mechanical energy are discussed in this paper.By the aid of the comprehensive thermodynamic analysis and Aspen simulation tool,the amount of available work that can be produced from capturing the pressure energy has been calculated.Based on the comprehensive thermodynamic analysis,two systems have been proposed to capture pressure energy of natural gas to generate electricity.In this study,the expression of exergy is given which can be used in evaluating purposes.A problem with this multidisciplinary study is the complicated boundary condition.In conclusion,a technical prospect on recoverable natural gas pressure energy has been presented based on total energy system theory.     

蒸发冷却电机冷却系统的热力循环分析

为了便于从理论上了解蒸发冷却循环,推动蒸发冷却技术的发展,本文分析了立式和卧式蒸发冷却电机定子内冷系统的热力循环,并在描述动力循环过程的压力-焓图(lgp-h图)和温度-熵图(T-S图)上表示了出来.分析结果认为,立式和卧式定子冷却系统的热力循环过程相似:冷却介质在定子空心导线中的流动过程是吸热降压过程,在冷凝器中为等压放热过程,冷凝后的过冷液体到定子空心导线入口的过程为等熵压缩过程,所以立式和卧式定子内冷系统的热力循环过程可以用相同的压焓图和温熵图表示.最后用已有的实验数据校验后认为热力循环图是符合实际情况的,可以为冷却系统优化设计提供参考.     

并联型热电联产系统的热力性能模拟

为解决传统中低温余热回收系统循环热效率低、冷凝热难以利用的问题,提出了一种并联型有机朗肯循环与喷射式热泵联合循环系统结构。通过并联布置热机子循环与热泵子循环,并增设外部换热器,可回收全部冷凝热量用于制备辐射采暖水,同时系统输出的热电比在一定范围内可调节。建立了系统能量分析模型和?分析模型,对比分析了联合循环与有机朗肯循环的热力性能。研究了部件?损失与系统?流特性,并分析了工质流量比和蒸发温度对系统热力性能的影响规律。结果表明：联合循环热回收效率和?效率比有机朗肯循环分别提高了60.83%和30.76%。?损失最大的两个部件分别是发生器和外部换热器,造成外部换热器?效率低的主要原因是内部传热温差较高。工质流量比对系统热力性能影响显著,当蒸发温度低于25.2℃时,工质流量比的可调节范围最大。本研究成果可为高性能中低温余热回收系统的研发提供指导。     

熔融碳酸盐燃料电池总能系统的热力学分析

燃料电池是将燃料的化学能通过电化学反应直接转化为电能的电化学发电装置.通过将高温燃料电池的排气作为吸收式制冷机的驱动热源,提出了一个由高温燃料电池（MCFC）和吸收式制冷机等组成的冷热电联产系统,该系统在提供电能的同时,还可为建筑物等用户夏季供冷和冬季供热.该系统的能量和癆平衡分析结果表明系统总的燃料利用率可达86%以上,癆损失最大值发生在燃料电池子系统.