热力发电厂热力系统热经济性状态方程

电力热力系统属于发电厂的的人工系统之一,除了电力电热系统之外,火力发电厂还有包括锅炉、凝汽器、阀门、加热器、汽机以及加热器管道等一系列的设备,从整体上来说,电力热力系统属于一个复杂的人工设备系统,其每一个设备的组成都是为了实现热力发电的根本目的,热力发电厂与人们生产和生活都有着密切的关系,因此,采用一种形式有效的计算方式来计算热力系统的经济性是一个需要我们解决的问题,该文主要探讨热力发电厂热力系统热经济性状态方程的建立和计算.     

应用热力系统流网模型分析高压加热器泄漏后热力系统流网的变化

要分析火电机组高压加热器泄漏后,热力系统的变化情况,必须首先知道热力系统流体网络内工质压力和质量流量的变化情况。为了获得以上数据,应用流体网络理论建立了某机组热力系统流网模型,经验证建模方法可行。应用该建模方法,建立了3号高压加热器泄漏后的热力系统流网模型。通过模型求解,得到了3号高压加热器泄漏后工质压力和质量流量分布情况,分析了高压加热器泄漏后,热力系统流体网络的变化。     

水-溴化锂-硝酸锂单效吸收式制冷循环研究

比较了水-溴化锂-硝酸锂三元工质与传统的水-溴化锂工质的单效吸收式制冷循环,分析了发生温度、冷凝温度和蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:采用新工质后,系统的热力系数COP有了明显的提高,其它表征系统热力性能的经济指标也均有不同程度的改善。因此,该新工质与传统的水-溴化锂工质相比,具有较好的热力性能。     

发电厂循环水废热回馈热力系统的模式探讨

:发电厂循环水废热回收利用是提高发电厂一次能源利用率的重要手段.针对发电厂循环水废热回馈热力系统,提出了热泵回热型循环水废热回馈热力系统的2种模式,并建立了节能临界点数学模型.结合具体案例对两2模式进行了对比研究和分析,结果表明:只有当热泵的性能系数COP值大于节能临界点的COP值时,热泵回热型循环水废热回馈热力系统是节能的;凝结水从加热器出口引入热泵系统比从凝结水泵出口引入热泵系统的模式的热经济性高.针对热泵回热型循环水废热回馈热力系统不同模式的研究,对电厂回收利用循环水废热起到了促进作用,提高了电厂的热效率.     

母管制循环水系统优化运行的数学模型

热力发电厂母管制循环水系统的优化运行会产生很大的节能效应．以前人们在建立循环水系统优化运行的数学模型时,没有考虑循环水系统的流动阻力特性,所以其优化模型不完善．本文运用流体力学、汽轮机和水泵原理建立了循环水系统优化运行的数学模型．     

提高300MW凝汽式汽轮机真空的措施

提高发电厂循环热效率的主要方法之一是提高工质的初参数和降低工质的终参数,降低工质终参数需要在汽轮机排汽口建立高度真空,本文结合黄埔电厂300MW机组真空系统存在的问题,找出影响机组真空的主要因素,提出了提高真空的有效方法。     

热力系统的熵分析

根据热力学第二定律,应用熵平衡法对热力系统进行分析和设计。作为实例,应用此方法分析以溴化锂—水为工质的单级制冷系统和单级热转换器系统。结果表明,熵平衡法不仅可以获得如能量法和(火用)分析法相同的结果,而且还可清晰地揭示系统中各个过程的不可逆性,对系统性能系数和效率的影响。该系数和效率仅取决于过程的性质而与环境条件无关。     

连期排污扩容器热能利用

从电站自然循环汽包锅炉排污系统及补水系统的设计角度出发,探讨连期排污扩容器(以下简称连排)热能利用的可行性.为保证热力系统汽水循环的工质品质,需进行连续及定期排污,相应的就需要对热力系统进行补水,可在连排内设置补水加热器以利用排污水的热能.     

有机朗肯循环系统研究综述

在研究了大量的文献资料的基础上,简单介绍了有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）系统的运行原理,并分别对ORC系统的循环工质、性能影响参数、系统优化方式以及主要应用领域等方面的研究进展进行了论述。ORC系统作为一种热力发电系统,虽具有十分广阔的发展前景,但已有研究主要集中在理论分析上,要推广其应用,仍存在许多实际问题需要解决。     

基于有机朗肯循环的低温太阳能发电系统工质的选择

有机朗肯循环系统利用低沸点的有机物作为工质推动透平做功,在低品位热能的利用方面更有优势.循环工质的选择是影响有机朗肯循环系统性能的关键因素之一.本文针对集热温度120℃,蒸发温度在100℃以下的低温太阳能有机朗肯循环系统进行了工质的研究分析,选择R245fa,R123,R236fa,R113,R245ca,R600,R601 7种工质,以工质的热效率、火用效率及系统不可逆损失为评价指标,利用Matlab和PERPROP软件对候选工质的各热力参数进行了比较.结果表明:低温太阳能有机朗肯循环发电系统的选用R123作为循环工质时具有较高的热效率和火用效率,且系统总不可逆损失较低,适合作为蒸发温度100℃以下的低温有机朗肯循环系统的循环工质.     

内置热泵的热电冷联合有机朗肯循环能效分析

文章对内置热泵结构的小型太阳能驱动的热电冷联合有机朗肯循环(Combined Cooling Heat andPower-Organic Rankine Cycle,简称CCHP-ORC)系统进行了热力分析,与一般CCHP-ORC系统相比,该系统利用低品位能源利用效率更高。CCHP系统用引射器代替热泵压缩机,将热泵与ORC合并,热泵系统的加入提高了CCHP系统能量利用率。系统热力计算将系统高温热源、环境温度和需求温度固定,采用R245fa作为系统工质,以热电联合循环为例对系统进行热力计算,得到了在给定条件下系统的最佳工作参数。通过对比可知内置热泵能较大提高CCHP-ORC系统的能量利用率。     

半冷半压式液化石油气船再液化系统热力研究

随着液化石油气(LPG)使用量的日益增长,海上液化气运输得到了飞速的发展,使得国内外对LPG船的需求量急剧增加.其中半冷半压式LPG船是国内制造较多的船型,再液化系统是该型船的关键设备.从半冷半压式LPG船可以运输的液货工质种类入手,为再液化系统选择合适的制冷循环类型,在不同的设计压力和制冷量下,经过热力计算得出循环中各点的热力参数,进而得出高低压级压缩机排量比、功率和单级压缩机功率.通过分析比较,给出了再液化系统中液货罐设计压力、两级压缩系统的选择方法,以及单级和两级压缩系统的选择和切换方法,以期为再液化系统的设计提供参考.     

超超临界机组无省煤器改造及优化

以一台1 000 MW超超临界机组为研究对象,将锅炉、汽轮机及发电厂热力系统作为一个整体,针对超超临界机组的特性,对其锅炉进行无省煤器改造,并相应地通过增加一级高压加热器来替代省煤器的给水加热的作用.改造后的机组流量发生改变,锅炉内的工质在各个受热面内的吸热量也发生了变化;最后对回热系统进行优化.研究结果表明:改造后的锅炉效率基本保持不变,锅炉的效率由54.0%增加到了54.4%,全厂供电标准煤耗由304 g/kWh降低至302.9 g/kWh.     

中低温热能驱动的非共沸工质有机Rankine循环

有机Rankine循环(organic Rankine cycle, ORC)是目前实现200℃以下中低温热能高效热功转换的主流技术之一。非共沸工质可有效减少换热■损,实现组元性能的优势互补,扩大工质遴选范围,正在成为ORC领域研究应用的新趋势。该文总结了作者团队在非共沸ORC系统优化设计、性能分析等方面的研究进展,并在常规非共沸工质ORC的基础上引入了双压蒸发循环以改善蒸发过程的温度匹配,显著减少换热■损;引入分液冷凝方法提升了非共沸工质的冷凝换热性能,大幅降低系统成本。总体而言,非共沸工质可显著提升ORC系统的热力性能,分液冷凝方法又可有效解决其所需换热面积大、热经济性能差的缺陷;因此,非共沸工质在ORC系统中具有广阔的应用前景。     

基于二吸附床化学热泵的太阳能综合利用系统分析

本系统基于化学吸附式热泵的原理,采用太阳能集热器与热泵的连接的方法,不仅能够加热用户用水,而且通过吸收低温热源的余热,从而实现制冷。此系统由两个循环系统组成,太阳能热水循环系统和化学热力循环系统。系统使用氯化钙——甲醇作为循环工质对,通过氯化钙二甲醇复合物解离反应吸热与吸附反应放热的原理,使得此系统能够在无光照条件下持续运作一段时间。而工质储存器中的液态甲醇可以实现有效、长期地储能,以备不时之需。     

混合制冷工质临界参数的最优化算法

为了计算混合制冷工质的真实临界参数,采用热力系统平衡稳定性的Helmholtz自由能判据,建立了多元混合工质临界参数的热力学计算模型,提出了求解混合工质真实临界参数的非线性控制方程组的具有约束条件的最优化算法.经过对一些混合工质临界参数的实例计算结果与文献报导的实测数据的对比分析表明,该算法具有稳定收敛、预测精度较高的优点.当采用混合物中各纯组份的临界参数的线性组合来赋初值时,该算法具有很快的计算速度和较好的精度,完全可以满足工程实际计算、筛选及研发新混合工质的需要.     

发动机双回路朗肯循环的性能分析和参数优化

为提高发动机余热回收中双回路有机朗肯循环(DORC)的余热回收效率,通过热力学第一定律,建立包括蒸发器、涡轮、冷凝器和泵的有机朗肯循环模型。基于该模型,研究高温回路工质(R123、R245fa、R141b和水)、蒸发压力(1~7 MPa)和涡轮入口温度(480~680 K)对发动机余热回收系统性能的影响规律,以系统净输出功、热效率和效率为评判标准,找到最佳工质和热力参数。结果显示,高温回路蒸发压力的增加,对所有工质都有明显优化作用,而当工质被加热成过热气体后再进入涡轮做功,对湿工质水而言,过热度增大,系统性能提高,对干工质R245fa和等熵工质R123、R141b,过热度增大却没有明显优化甚至有恶化作用。水工质DORC表现最好,相应的净输出功、热效率和效率分别为95.44 k W、13.84%和63.20%。考虑系统的换热面积,R123是四种工质中最理想的工质,对应的单位换热面积的净功量为6.39 k W/m~2。     

车用发动机余热回收的新型联合热力循环

针对汽车发动机排气余热、冷却水余热和润滑油余热的特点,提出了一种新型的适用于车用发动机余热回收的热力循环系统.此系统由用来回收温度较高的发动机排气余热及润滑油余热的有机Rankine循环(Organic Rankine Cycle,ORC)和用来回收温度较低的发动机冷却水余热的Kalina循环耦合而成.基于P-R状态方程,编写了计算程序对此热力循环系统进行了热力学性能分析,还分析了采用不同有机工质对循环整体性能的影响.与传统的只回收发动机排气余热的热力循环系统相比,文中提出的构型其余热回收效率更高.当采用环戊烷为ORC工质时,循环系统的整体效率为20.83%;当采用R113为ORC工质时,循环系统的整体效率为16.51%.     

RKS状态方程用于混合致冷剂热力性质的计算

应用 Redlich-Kwong-Soave 状态方程对非共沸混合工质 R22/R114、R13B1/R152a 的热力性质及汽液平衡进行了计算,同时还计算了两种共沸混合工质 R500和 R502。与实验数据的比较表明,汽液平衡、饱和压力和非共沸混合工质的饱和容积都获得了令人满意的结果。此外还为上述四种混合工质确定了交互作用系数。     

地热能全流发电用两相单螺杆膨胀机理论膨胀过程热力特性研究

针对地热能发电技术存在的系统效率与热源利用率低的问题,对全流循环发电系统中替代传统汽轮机使用的单螺杆膨胀机进行了热力特性分析。基于质量守恒方程、能量守恒方程与湿蒸汽维里状态方程,建立了考虑液体闪蒸与气液平衡的单螺杆膨胀机理论全流膨胀过程的热力学模型,探索了进气温度与干度对气液两相工质状态及膨胀机热力特性的影响机理。结果表明：当进气温度由140℃升高至170℃时,湿蒸汽工质的质量、压力和温度均得到提升,单螺杆膨胀机的输出功率也由210 kW提升至约260 kW,等熵效率在进气温度为160℃时取得77%的最佳值;进气干度的提高会减少进入工作腔湿蒸汽工质质量,进而导致膨胀结束后介质压力与温度的降低,但显著促进了膨胀机的性能参数包括输出功率和等熵效率的提高,当进气干度为0.3时,单螺杆膨胀机的输出功率超过了500 kW,等熵效率也可达76.5%。上述研究结果对应用于地热能全流发电的两相单螺杆膨胀机的热力特性分析与改善以及全流发电技术的优化有一定的参考意义。