燃气—蒸汽联合循环热电冷三联供系统分析

结合了热力学第一定律和第二定律,通过燃机出力123.4MW的燃气—蒸汽联合循环热电冷三联供系统的算例,计算了系统各组成部件的火用效率和火用损失,从火用分析的角度,考察了能量在其中的合理利用,找出循环过程中的薄弱环节,为系统进一步节能工作的开展提供了科学依据。     

CO2跨临界双级压缩循环中膨胀机的优化配置性能分析

用热力学第一定律和第二定律，对三种双级压缩带膨胀机的CO2跨临界循环进行热力学分析，并分别从系统的性能系数、效率、中间压力以及排气温度等方面进行了比较。结果表明，DCOP循环的性能系数和效率最高；DCDL的最低；DCDH循环的性能非常接近DCOP循环，可以近似实现在最佳条件下运行。在CO2跨临界双级压缩循环中，膨胀机与系统的优化配置是提高系统效率的关键。     

CO2跨临界双级压缩循环中膨胀机的优化配置性能分析

用热力学第一定律和第二定律,对三种双级压缩带膨胀机的CO2跨临界循环进行热力学分析,并分别从系统的性能系数、效率、中间压力以及排气温度等方面进行了比较.结果表明,DCOP循环的性能系数和效率最高;DCDL循环的最低;DCDH循环的性能非常接近DCOP循环,可以近似实现在最佳条件下运行.在CO2跨临界双级压缩循环中,膨胀机与系统的优化配置是提高系统效率的关键.     

再热回热布雷顿循环的热力学分析

对再热回热布雷顿循环进行了热力学第一定律和第二定律分析,导出了输出功、熵产、热效率和(火用)效率的解析式.通过数值算例分别讨论了各个性能目标与再热压比和总压比的关系,并对再热压比进行了优化.分析了回热度、压气机和涡轮机效率和再热终点温度对循环性能的影响,所得结果对实际布雷顿热机的参数选择和优化设计具有一定的指导意义.     

CO2跨临界制冷循环系统性能评价及(火用)分析

通过用(火用)分析方法对CO2跨临界制冷循环带节流阀和带膨胀机系统进行分析,发现节流阀的(火用)损失较大,用膨胀机代替节流阀后,可使这部分损失降低,提高系统(火用)效率.在带膨胀机的系统中,主要(火用)损失发生在气体冷却器、压缩机和膨胀机,其中高压侧压力、气体冷却器出口温度以及蒸发温度对各部件的()损失和(火用)效率都有不同程度的影响,在优化系统设计时应综合考虑这些参数.用(火用)分析方法对系统性能进行评价,可为系统的改进提供理论依据.     

油田注水地面系统的热力学分析

依据热力学定律的热分析和(火用)分析方法,建立了油田注水地面系统的能量平衡分析模型和(火用)平衡分析模型、对油田地面注水系统分别进行了能量平衡分析和(火用)平衡分析,并分析了油田注水地面系统各环节的能量利用状况,给出了提高系统能量利用率和(火用)效率的途径.     

二氧化碳热泵干燥系统的研究

从CO2跨临界循环的热力学特性分析入手,给出CO2热泵干燥系统的两种形式,并对系统进行评价和分析。结果表明,CO2跨临界循环能够实现与干燥介质(空气)良好的温度匹配,热泵循环的COP达5.1~5.7,系统的单位除湿率SMER达2.86~3.20kg/(kW.h)。CO2热泵干燥系统的火用损失主要发生在压缩、除湿、空气加热和节流的过程中,减少干燥过程中的火用损失,应主要从这几方面进行优化。     

基于[火用]分析的单螺杆压缩机轴功利用效率研究

运用[火用]方法对车载燃料电池系统单螺杆压缩机压缩过程中的轴功利用效率以及耗散方式进行研究。分析了由气体泄漏和热交换现象所引起的轴功损失，并将其细分为不可逆传热、绝热节流、不同温度流体混合以及外泄漏等4种不同性质的[火用]损失形式。在依据热力学第一定律和质量连续定律建立的压缩机模型基础上，对在压缩机工作过程中通过4种形式损耗的[火用]值分别进行了计算和讨论。分析结果表明，在压缩机工作转速提高过程中，由于泄漏量和换热量减少，[火用]耗散出现明显下降。     

燃气轮机CCHP循环建模与性能分析

建立了燃气轮机热电冷联产(combined cooling,heating and power,CCHP)循环模型,考虑了工质与热源之间的传热损失、压气机和透平的不可逆压缩和膨胀损失以及工质在高低压管路中的压力损失,以第一定律效率、可用能率、火用效率、火用输出率和利润率为目标对联产循环性能进行了研究。通过数值计算优化了压比,分析了各个换热器热导率、压力损失系数、供热和制冷温度等设计参数对循环最优性能的影响,研究结果可为实际燃气轮机CCHP循环的优化设计提供一定的参考。     

用于低温环境下的双级压缩风冷热泵热水器

针对普通风冷热泵热水器低温环境下的应用问题，提出了双级压缩热泵热水器系统，并在系统的双级压缩循环热力学分析基础上，给出了系统性能评价系数和各部件[火用]损失的计算式。通过对设定运行工况的计算，得出：系统在冷凝温度60℃和蒸发温度-30℃工况下，性能系数大于2，系统有用能损失主要集中于冷凝器端，高低压两压缩机[火用]损之和不到系统总[火用]损的1／3。     

循环流化床锅炉技术的应用

秦皇岛市北山发电厂于２０００年底以１３０t／h循环流化床锅炉替代煤粉炉，可全部燃用劣质煤，取得了显著的经济效益，同时也减少了污染气体的排放，极大地改善了环境。一、循环流化床锅炉的主要特点循环流化床锅炉具有煤种适应性强、负荷调节范围大（特别是低负荷性能好）、燃烧稳定等优点。因为是低温燃烧，可以实现炉内脱硫，NOX和SO２排放浓度低，灰渣易综合利用。该锅炉结构紧凑、占地面积小、耗材少、制造成本低；可燃用矸石和劣质无烟煤；密封性好，运行安全稳定，具有良好的起动、压火及再起动性能，可满足电力系统对锅炉性能的…     

基于(火用)分析的单螺杆压缩机轴功利用效率研究

运用火用方法对车载燃料电池系统单螺杆压缩机压缩过程中的轴功利用效率以及耗散方式进行研究。分析了由气体泄漏和热交换现象所引起的轴功损失,并将其细分为不可逆传热、绝热节流、不同温度流体混合以及外泄漏等4种不同性质的火用损失形式。在依据热力学第一定律和质量连续定律建立的压缩机模型基础上,对在压缩机工作过程中通过4种形式损耗的火用值分别进行了计算和讨论。分析结果表明,在压缩机工作转速提高过程中,由于泄漏量和换热量减少,火用耗散出现明显下降。     

考虑压降的开式布雷顿CHP装置性能优化

考虑工质在流动过程中的压降不可逆性,建立开式简单布雷顿热电联产装置的有限时间热力学模型。以可用能率、火用输出率、利润率、第一定律效率和火用效率为目标研究装置的性能。通过Matlab数值计算,在无燃料消耗和装置尺寸约束下,优化了压气机进口相对压降,得到了最优可用能率、火用输出率和利润率,进一步优化压比,得到了最大火用输出率和利润率;在有约束条件下,优化压气机进口相对压降,得到了最优第一定律效率和火用效率,同时得到了各部件最佳的流通面积分配,进一步优化压比,得到了最大第一定律效率和火用效率。研究设计参数对装置最优性能的影响,发现分别存在最佳的供热温度使火用输出率、利润率和火用效率取得双重最大值。通过比较发现按最大火用输出率设计能使装置具有较大的可用能率和较低的压比,按最大利润率设计能使装置具有较大的第一定律效率和火用效率以及较低的燃料和空气消耗。     

差流膜法除湿器空气处理过程的(火用)分析

本文基于差流膜法除湿器空气处理过程的热质传递分析,利用热力学第二定律,研究了在夏季工况下,热量(火用)损、机械(火用)损、化学(火用)损和总(火用)损随操作压力的变化规律;探讨了原料气质量流量和膜面积的变化对单位换热量引起的(火用)损(ELPH)的影响,结果发现,机械(火用)损和化学(火用)损对空气除湿过程的影响较大;而ELPH受除湿器的结构参数、原料气的质量流量和系统操作压力的影响,并存在一个最优操作压力使ELPH最小.     

西门子系统固定循环起始位置数据处理功能的改进

在西门子数控车削系统中，有两种编写固定循环程序的功能，即L95起始位置数据处理功能（3T、ST系统为＠21，800T系统为＠710）和求交点功能（3T、ST系统为＠22，800T系统为＠711）。由于西门子公司提供的求交点功能，无法求出如图1b所示的过象限圆弧与直线的交点，造成在使用这两种功能编制固定循环程序时，要先将过象限圆弧用手工计算转换成不过象限圆弧，循环程序才能正常运行，这给编程工作带来不少困难。为此，我们开发了将检索到的过象限圆弧自动转化成不过象限圆弧的程序，并得到成功的运用。IE弧过象限的自动判断在固定循环L95…     

风机的热力学分析

依据热力学第一定律和热力学第二定律,建立了风机的能量平衡分析模型和(火用)平衡分析模型,对风机进行了能量分析和(火用)分析,分析了风机各环节的能源利用状况.结合风机热力学分析的现场应用和实例计算,给出了提高风机能量效率和(火用)效率的途径.结论表明,减少风机的机械损失、容积损失和漏流损失能够有效提高风机的能量效率和(火用)效率.理论结合实际,对风机进行的热力学分析,对风机今后的节能技术改造具有重要的指导意义.     

太阳能辅助热泵多功能复合机实验系统(火用)分析

建立了太阳能辅助热泵多功能复合机(SAHPM)供热模式下循环过程的(火用)平衡方程,根据实验测试数据确定出热力循环的有关参数,计算出系统主要部件的火用损失,其中集热器和压缩机的火用损失分别达到31.84%和14.89%,占了(火用)损失总量的45.8%和21.4%.经进一步分析得出系统中集热器与压缩机不匹配是造成上述问题的主要原因,而在系统中合理实现电子膨胀阀和压缩机的智能联合控制可以有效提高能源利用率,减少(火用)损失.     

高压流体做功式有机朗肯循环余热利用系统的性能分析

针对能源的余热利用提出将气液两相喷射器和液轮机应用于有机朗肯循环中形成两种不同于传统有机朗肯循环形式的余热利用系统。对这两种系统进行了(火用)效率与热效率的理论计算和分析,考察喷射器和液轮机对提高系统效率的作用。结果表明,这两种新形式的有机朗肯循环余热利用系统的余热利用效果优于传统有机朗肯循环。在相同的蒸发器出口条件下,将气液两相喷射器取代传统有机朗肯循环的工质泵所组成的有机朗肯循环余热利用系统在三种系统中具有最高的(火用)效率和热效率,分别为57.19%、16.53%;气液两相喷射器和液轮机结合的有机朗肯循环余热利用系统应用范围更广。为余热利用提出了一种新的发展思路。     

一类复杂燃气轮机循环的热力学研究

对一类复杂的燃气轮机循环进行了热力学分析和研究,导出了循环输出功、热效率、熵产和火用效率的解析式;通过数值算例,分别讨论了各个性能目标与中冷压比和总压比的关系,并对中冷压比进行了优化;分析了回热度、循环温比、压气机和涡轮机内效率、中间冷却终点温度等循环参数,对性能目标的影响,所得结果对实际燃气轮机装置的参数选择和优化设计具有一定的参考作用。     

有机朗肯循环中工质泵对系统性能的影响

针对有机朗肯循环中工质泵耗功对系统效率影响较大的问题,本文以R245fa为工质的发电系统为例,对在不同的工质泵效率下,是否考虑泵耗功时,系统性能随工况的变化进行分析计算。结果表明,是否考虑泵耗功对系统的第一定律效率有较大的影响,并且这一影响会随着膨胀机效率和工质泵效率的降低而更加明显;蒸发温度的升高同样会增大工质泵对第一定律效率的影响,而冷凝温度的变化则几乎不会引起工质泵对第一定律效率的影响。在蒸发温度为99℃、冷凝温度为35℃、膨胀机效率为0.7、泵效率为0.3的ORC系统中,不考虑泵耗功的系统第一定律效率为9.6%,考虑泵耗功的系统第一定律效率为8.5%,工质泵的耗功占膨胀机输出功的比例为12.5%。