氨法捕碳技术再生过程无机添加剂效应研究进展

近年来,二氧化碳等温室气体的过量排放已成为全球气候变化的主要原因,为达到“碳达峰、碳中和”的目标,中国积极参与国际社会碳减排行动,主动顺应全球绿色低碳发展潮流。由于中国正处于新旧能源结构交替的过渡期,二氧化碳重要来源是以化石燃料燃烧为主的火电厂排放的烟气,因此减少烟气排放并进行二氧化碳捕集仍是碳减排的关键。碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage,CCS）技术中的氨法碳捕集技术具有众多优点,成为目前研究热点之一。通过类比氨法脱碳过程中添加剂对氨逃逸与二氧化碳脱除效果的影响,重点分析了无机添加剂对富液解吸的影响,对国内外的研究进展进行了综述,对该技术未来发展方向进行了展望,包括再生机理、再生能耗、氨逸出、添加剂与吸收剂的循环利用与过渡金属氧化物的尝试等。     

集成相变储热材料的光伏/热复合系统性能分析

将相变材料(phase change material,PCM)与光伏/热(photovoltaic/thermal,PV/T)模块集成,可通过提高冷却能力改善光伏面板的发电效率,同时利用PCM存储热能并合理利用。在2种集成相变储热材料的PV/T模块设计基础上,采用数值模拟方法进行性能分析,并与传统PV/T装置进行比较。从能量和(火用)2方面对集成系统的整体性能进行分析,并研究冷却工质流量的影响。结果表明,将相变储热材料与PV/T模块集成可显著提高系统的整体性能。其中集成2种相变储热材料的PV/T系统的日总能量效率和总(火用)效率最高,分别为67.65%和12.86%,每日可提供的能量最高可达3 603.2 W·h/m²。随着冷却工质体积流量的增加,总能量效率略有提高,但总(火用)效率显著下降。     

相变储热技术研究进展

相变储热技术是储能技术的主要方向之一,在太阳能、风能发电、工业余热回收利用、分布式能源系统等领域具有广泛应用。本文通过梳理总结近年来国内外关于相变储热技术的研究成果,对相变材料进行分类并对其性质、优缺点、适用范围等进行了详细介绍。本文针对相变材料在实际使用中存在的泄漏、腐蚀、过冷、传热性能差等缺陷,重点介绍了复合相变储热技术及传热性能强化技术。指出当前相变储热技术存在的不足并对相变储热技术的未来发展方向进行了展望,可靠的复合相变技术、高效的传热强化技术、提高储热材料高温及循环稳定性等方面应是未来的主要研究方向。该综述研究对相变储热技术的进一步研究和开发具有重要参考价值。     

带有冷凝微结构的间歇式膜蒸馏组件传热传质过程机理研究

膜蒸馏技术因具有可低温操作和回收水质好等特点,在燃煤电厂脱硫废水的回收处理中极具应用前景。对一种带有冷凝微结构的新型间歇式膜蒸馏组件的传热传质进行了理论分析,在已有的理论基础上,考虑了膜热侧的传热传质以及膜中加入冷凝微结构后的传热情况,着重分析了微孔膜内的跨膜传质机理,以及在不同孔径及温度下的传质模型选择依据,并通过实验说明了温度及孔径对跨膜传质模型选择的影响,实验结果与理论分析基本吻合。     

毛细微结构中延展薄液膜过渡区的蒸发特性

毛细力驱动下微细通道内延展薄液膜的蒸发是很多高效热控和热沉装置的关键换热环节。借助表观接触角的演化,建立起包含固有弯月面、过渡薄液膜和平衡区三部分的延展薄液膜形状及其表面蒸发的物理数学模型,并考虑液膜的结构、工质物性和通道特征尺度,引入分离压力和毛细压力比确定液膜不同区域的范围。分析结果表明,过渡薄液膜区域占整个延展弯月面区的比例很小,但气液界面的温度变化非常明显;薄液膜过渡区对传热的主要贡献不在于增加总换热量,而是通过界面温度变化产生的Marangoni效应,对整个液膜区域的流动产生显著的“泵吸”作用。描述了过渡薄液膜区表面蒸发率和液膜平均速度的变化规律,发现受液膜导热热阻和分离压力产生吸附作用的综合影响,该区域的蒸发率存在局部最大值。     

吸收烟气余热的非共沸混合工质蒸发换热特性

为探讨低温有机朗肯循环系统冷热流体之间的传热特性,以新型二元非共沸混合工质R1311+R60la为例,建立基于电站锅炉烟气余热吸收的蒸发器换热模型.考虑非共沸工质相变温度的滑移与烟气温度变化的匹配特性,并借助物性计算软件Refprop 8.0考虑温度对非共沸工质物性的影响,分析了不同烟气流量、工质配比条件下蒸发器内的温度及温差分布,以及对过程(炯)损失的影响.结果显示:通过控制烟气流量可有效避免蒸发器内部温差极值点的出现;同时,研究还发现混合工质R1311+R60la在0.8/0.2和0.7/0.3两种配比下换热曲线线性度较高,与烟气热源拟合较好,更有利于换热.R60la含量比例在0.2-0.3之间变化时,会出现温差由极大值向极小值转变.通过对混合工质组分更为细化的研究,有望得出更佳配比,进而提高整个有机朗肯循环系统的效率.     

直接空冷火电机组风机群分区调节运行实验

处于环境风作用下的直接空冷机组,受轴流风机群的群抽效应和热风回流的耦合作用,致使不同区域风机的冷却能力发生复杂变化。针对夏季主导风向下运行的某2 330 MW直接空冷机组,将其空冷风机群分9个区,开展热力性能实验。利用实验数据,有针对性地考虑环境气象条件、不同分区风机群转速等运行参数对机组背压的综合作用,建立最小二乘支持向量机背压预测模型,分析了空冷岛风机群转速分区调节对机组背压的影响规律:适当降低受热风回流影响较大区域的风机转速,反而可以起到降低机组背压的作用;不同分区的风机转速发生变化,对机组背压的影响明显不同;改变一台机组空冷风机的转速,也会对另一台机组的背压产生影响。实验验证表明,所建立的最小二乘支持向量机背压预测模型可以有效的抑制输入参数噪声产生的相对误差,分析结果具有可靠性。     

回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析EI北大核心CSCD

运用特种塑料材料的换热器可以解决烟气余热回收中的低温腐蚀问题,扩大热回收的温度范围。结合1000MW机组烟气余热回收工况,分析了氟塑料管束式换热器和导热塑料翅片管换热器的性能,比较了两者在传热系数、换热面积、换热器体积、流动阻力等方面的差异。尽管氟塑料换热器在传热系数和材料消耗方面具有优势,但翅片管换热器整体体积更小,且管件数量远小于氟塑料换热器。在此基础分析了污垢热阻和材料热导率对翅片管换热器的影响,发现污垢热阻会造成换热器性能20%~30%的变化,材料热导率则需要达到15~20W/（m？K）的阈值,才能实现较好的换热性能。     

空冷岛扩容对直接空冷系统运行特性的影响

以某2×300MW空冷机组空冷岛扩容为例,通过CFD模拟,获得了空冷岛增列前后的冷却空气流场、温度场,计算得到了不同气温、风速、风向条件下,空冷岛迎面风速、进口空气温度和机组背压的变化规律.结果表明:空冷岛增列扩容后,冷却空气流场、温度场变化不大.空冷系统运行特性的改善,主要依赖于空冷岛扩容后传热面积和冷却空气流量的增加.空冷岛扩容,可显著降低机组运行背压,提高机组运行的经济性,对于电站直接空冷系统的技术改造具有一定的指导作用.     

空冷凝汽器椭圆翅片椭圆管束外空气的流动与传热特性

研究空冷凝汽器椭圆翅片椭圆管管束外空气的流动与传热特性,对火电站空冷岛的设计与运行具有重要意义.通过CFD模拟,获得了椭圆翅片椭圆管管束外冷却空气的流场和温度场,计算得到了空冷凝汽器冷却空气对流换热平均Nu和摩擦系数f随Re的变化规律,并采用最小二乘法拟合得到了相应的关联式.结果表明:随冷却空气流动Re的增大,Nu增大,f减小.