窑炉用能的科学分析

窑炉是耗能较大的热工设备。研究窑炉用能的分析方法,对于了解窑炉的耗能情况和能量的有效利用程度,从而正确地指导生产实践有着重要的意义。随着节能工作的深入开展,仅从以往常用的热力学第一定律的能量守恒观点(即热平衡分析法)来评价能量的利用已显得越来越不够了。因此,同时从热力学第二定律的能量贬值观点(即(火用)分析法)来予以     

有效能分析在节能中的应用

<正> 目前采用的热平衡方法在分析和节能工作中的作用是十分明显的,但热力学第一定律一般只能从数量上计算出热能的有效利用程度,它不能表明传热的方向性和能量品质的差异。因此,只依靠第一定律进行能效的分析是不够的。在理论上热力学第二定律是研究能量的品质,即在任何不可逆过程中,能量是逐渐贬值的。要使能量有效利用,就必须注意能质的变化,使     

璃璃池窑的分析

玻璃窑炉多年来普遍采用的能分析方法是建筑在热力学第一定律基础上的热平衡分析法——能量数量分析法,该法存在很大的片面性和局限性,与生产实践有许多相悖之处。用能主要是利用内部能,用能的实质是使用能的质量,若要考察能量利用状况,重点应考察其     

熵分析与节能

<正> 将以热力学第一、第二定律为基础的熵分析法,应用到能量系统的分析和设计上,能真正帮助我们找到,何处能量尚未充分利用,何处产生了功损耗,并揭示出这些能耗的大小和类型,从而从本质上提出节能措施。本文在导出熵产生计算式的基础上,以接触法硫酸生产为例,进行分析和评比,找出了该过程能耗的部位、原因和大小,并提出了节能措施。     

能量的价值

能源问题是当前普遍关注的一个重大问题。化学工业是主要的能源消耗部门,在我国化学工业耗能约占总能耗的12.6%,节能已日益引起人们的重视。但人们长期以来只习惯于以热力学第一定律为依据的热量衡算。在统计能耗、考核节能、评价工艺技术的先进性和衡量企业管理水平时往往只重视能量的数量,而忽视能量的质量。其实,热力学第一定律只反映了能量的数量关系:能量不能消灭也不能创造,只能由一种形式转化为另一种形式。而热力学第二定律又进一步揭示了能量转     

高纯氮装置的有效能分析

化工装置的有效能分析是考察流程是否具有先进性、节能潜力是否最大程度利用的工具之一,有效能分析法已经广范应用于能源化工生产当中。常见的分析(即有效能分析)通常包含平衡、损失、效率等基本计算。平衡是指研究系统内部值的守恒原则,但它同时考虑了内部能量的质和量的总体守恒。损失在数值上等于所给系统进出口的值之差,反映了过程内部不可逆损失的情况;效率定义为理想输出与实际输入之比,表示系统对的有效利用率,反映出在过程中的利用程度,是在热力学第二定律的基础上同时结合热力学第一定律提出的更为全面的评价指标。本文重点阐述有效能分析方法、针对高纯氮装置的有效能计算及有效能分析,希望能够促进气体分离行业的发展。     

热管式蒸汽发生器的火用分析

以热力学第一、第二定律为基础的热平衡分析法和火用平衡分析法相结合，对热管式蒸汽发生器进行了火用分析，给出了热管式蒸发器中各部分的火用损失情况，指出其合理的布置方式     

热力学第二定律中熵的图示讲解

化学热力学是物理化学中重要的组成部分，其中热力学第一、二定律是构成热力学的基础，所以深入的了解、深刻的体会、正确的应用这两个定律显得尤为重要。热力学第二定律是整个热力学的难点，通过利用图解学生能很直观地把握热力学第二定律的精髓，它是热力学第二定律的形象化描述。在复习讲解热力学第二定律时，画出如下的示意图，可根据图示说明如下的几点：     

余热发电系统中AQC炉的热力学分析

<正>0引言长期以来,对于余热锅炉大多数都是采用以热力学第一定律为基础的热平衡方法进行研究,该方法是从能量的数量方面来分析能量的利用情况。在进行余热锅炉热平衡分析的同时,开展平衡的分析研究,能更加全面的考察余热锅炉的能量利用情况(数量和     

热力学第二定律在过程节能控制中的应用

一般节能控制只考虑能量守恒,没有考虑质量问题。本文以热力学第二定律为依据,分析过程控制的不可逆性,指出在节能控制中还要注意如何减少控制手段本身的能量损耗,设计出更合理的节能型控制系统.     

芳烃分离装置物流热能（火用）值计算

运用热能（火用）平衡理论于芳烃分离装置各物流热能（火用）值计算。计算结果表明：此芳烃分离装置的热能利用效率（实际）为61．65％、热（火用）利用效率（实际）为59．77％、热力学第一定律效率和热力学第二定律效率分别为23．93％和7．76％。     

有效能分析法的应用研究进展

有效能分析法是建立在热力学第一、第二定律上的能量的"数"与"质"统一的分析方法。有效能分析法克服能量衡算法和熵分析法存在的缺陷,揭露外部有效能损失和内部不可逆因素(传热、燃烧、传质和流动等)引成的有效能损失,确定排出的物流有效能和能流有效能的可用性,以及由此造成的有效能损失,对过程和装置的热力完善程度和节能潜力进行正确分析和评价。有效能分析法的应用范围很广,从制氢工艺、发电厂、锅炉、生物质能生产、热交换器、发动机以及蒸馏过程的节能分析到环境和生态系统的评价,说明有效能分析法在节约能源、促进可持续发展过程中起着重要的作用。     

Energy and exergy efficiencies as design criteria for grain dryers

We devised a novel methodology for optimizing cereal grain dryers grounded on the transient spatial–temporal first and second laws of thermodynamics and associated balance equations. Model equations were solved using a special time-adaptive radial basis function. Comprehensive sensitivity tests show the quantitative effects of initial moisture content, air velocity, and drying air temperature on the temporal profiles of outlet air temperature and moisture content and temporally integrated energy and exergy efficiencies. Drying temperature is the most efficacious parameter in the drying range of 50–90°C. Finally, selected examples show optimized dryer operation points under unrestrained and restrained conditions. Second law efficiency is well suited for expressing drying performance, portraying time, noble energy expenditure, and intrinsic sustainability. Three decision tables, based on simulation results, can be used to define dryer design under normal technical choice. First law efficiency and the specific moisture extraction rate are concepts more adequate for designing in-bin low-temperature dryers. Second law efficiency is indicated when exergy recuperation is at stake: higher drying temperatures, shorter drying times, recirculation drying, and other processes.     

Exergy analysis of a spray dryer: Methods and interpretations

Exergy analysis has been used to assess the intrinsic exergy efficiency of a spray drying system modeled to produce 1.25?kg s^?1 of skim milk powder. From an exergy perspective, the dryer has a low exergy efficiency of 38% (on an evaporation basis), while the efficiencies associated with the mass transfer and heat transfer are 94% (thermomechanical efficiency) and 30% (transiting exergy efficiency), respectively. The improvement potential of 575?kW, of the 722?kW energy flow in the feed, also shows that the exergy efficiencies of spray dryers are intrinsically small. Reviewing exergy efficiency factors, there appears to be no universal efficiency factor for an exergy analysis. The inevitable (INE) exergy loss method is a potential shortcut technique based on the Carnot efficiency and first law analysis. There are some limitations on using the INE method for processes that are not exclusively thermal; in those cases, an entropy balance (second law property) is more appropriate. The INE method still shows potential as a starting basis of comparison because it shows the scale and the efficiency together, which is important for targeting areas for process improvement without doing a full exergy analysis. This work is a short review of the work on dryer exergy efficiency, mainly focusing on the various factors which are used, followed by a discussion and case study testing each factor to find a potential optimization method and a discussion on each factors merits.     

气流床煤气化系统的热力学分析

在使用Aspen Plus对激冷型气流床煤气化系统进行模拟和优化的基础上,采用热力学分析方法,对气化系统进行了能量衡算和量衡算。计算结果表明,系统中损失最大的过程是化学能转变为物理能的过程。洗涤冷却室是损失最大的设备,损失占了总的21.2%;其次是气化炉气化室,占到了总的13.9%,气化室的损失主要发生在水的汽化等过程中,这一部分损失占气化过程损失的70%左右,而氧气加热至反应温度所带来的损失仅占30%左右。采用分析方法可以更准确地揭示系统中损失最大的环节和过程,为改进设备、节约能源提供目标和对策。     

基于热力学第二定律的换热器最佳清洗周期的确定

基于热力学第二定律和热经济学原理,通过引入换热器的传火用有效度和传热有效度以及污垢的渐近模型,研究换热器的最佳清洗周期,得到了换热器清洗时的总费用表达式。结果表明,基于热力学第二定律的最佳清洗周期和对应的清洗时的总费用与基于热力学第一定律结果的相对大小取决于火用价和热价的差异程度;最佳清洗周期受到换热器的流型、洁净状态下的传热单元数、冷热流体热容量比、清洗时间以及清洗过程损失费用等因素的影响,其中,冷热流体热容量比和较小的洁净状态下的传热单元数对最佳清洗周期的影响相对较小。     

熵产方法在旋风分离器内部能耗分析中的应用

应用雷诺应力模型对壁面绝热的旋风分离器的流场进行数值分析,对模拟结果采用熵产分析法和(火用)分析法计算分离器的(火用)损,证实了热力学第二定律研究旋风分离器能量损失的可行性。分别计算了旋风分离器内湍流熵产、黏性熵产、壁面熵产和温差传热熵产。结果表明,壁面熵产和湍流熵产占总熵产的比例分别大于56%和38%,是影响旋风分离器能耗的主要因素。分析了旋风分离器内局部熵产,结果表明,芯管附近体积占旋风分离器体积的10%,其熵产占分离器总熵产的比例高于14%,灰斗入口附近体积仅为旋风分离器体积的5.8%,其熵产占总熵产的比例高于16%,因此芯管附近和排尘口附近是旋风分离器能耗的主要区域。     

中小型太阳能光合生物制氢系统的火用分析

利用热力学第二定律,采用白箱分析模型对实验室所研发的太阳能光合生物制氢系统进行了火用分析,得出该系统的产氢量较少,火用效率仅为24.4%。其中光能火用损最大,占耗散火用损的64.4%;并针对系统中用能的薄弱环节,即对火用损较大的光能火用损分析了影响光能转化的因素,并提出了相应的解决方法,为整个系统内部设备的改进提供方向,以提高系统有效能的利用,为推进光合生物制氢技术的工业化提供了科学参考。     

中小型太阳能光合生物制氢系统的[火用]分析

利用热力学第二定律，采用白箱分析模型对实验室所研发的太阳能光合生物制氢系统进行了[火用]分析，得出该系统的产氢量较少，[火用]效率仅为24．4％。其中光能大[火用]损最大，占耗散[火用]损的64．4％；并针对系统中用能的薄弱环节，即对[火用]损较大的光能[火用]损分析了影响光能转化的因素，并提出了相应的解决方法，为整个系统内部设备的改进提供方向，以提高系统有效能的利用，为推进光合生物制氢技术的工业化提供了科学参考。