直热式太阳能海水淡化系统的热经济学优化

为了提高直热式太阳能海水淡化系统的设计与操作,对该系统进行了热经济学优化分析．通过最小年度化热经济成本获得了系统最优化操作参数．同时讨论了进入闪蒸室的热海水温度、环境温度、蒸发器级数对年度化热经济成本的影响．结果表明：当进料海水流量为10055kg／a、闪蒸温度为60℃、蒸发器间温差为5℃时,可得到最小年度化热经济成本为1725．03￥／a;年度化热经济成本随进入闪蒸室的海水温度的升高而增加,随环境温度的升高而降低,随蒸发器级数的增多而降低．     

太阳能海水淡化实验系统的热经济分析

本文对太阳能海水淡化实验系统还进行了热经济学分析。在确定了淡水单价的基础上,以年度化热经济成本最小为目标函数,分析了年度化热经济成本与闪蒸压力、蒸发压力和最高海水温度的关系。     

机械压汽蒸馏海水淡化系统的性能分析

建立了一套机械压汽蒸馏海水淡化系统,其设计生产能力为2 m3·d-1、蒸发温度为95 ℃.通过实验和理论计算分析了蒸发-冷凝器、压缩机和预热器的性能及系统运行参数对产水能耗的影响.结果表明蒸发温度在89～97 ℃之间系统运行良好;盐水浓度从4.0%降到2.0%,淡水产率提高约7.2%;淡水产率随蒸发温度升高而升高;系统最小淡水分离功为59.4 kJ·kg-1.     

均匀化后冷却方式对7050铝合金热压缩流变行为的影响

利用GIeeble-1500热模拟机在变形温度为300-450℃、应变速率为0.001-1.0s-1的条件下,对均匀化后经快速水冷和慢速随炉冷却这2种不同冷却方式的7050铝合金样品进行高温等温压缩实验,研究该合金的热压缩变形流变行为.结果表明:合金流变应力不仅随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,而且随均匀化后淬火冷却速度的增加而显著升高;均匀化后水淬样品中合金元素过饱和固溶于基体内,变形过程中第二相析出并明显粗化;快速水冷样品的热形变表观激活能为224.9 kJ/mol,而慢速随炉冷却样品的热形变表观激活能为144.6 kJ/mol;热压缩变形流变应力的差别随形变温度的升高而降低;在高温低应变速率下,应力-应变曲线出现锯齿形波动,呈不连续动态再结晶特征;7050铝合金高温塑性变形时的流变行为可用包含Arrhenius项参数Z的双曲正弦函数描述.     

双塔竖直蒸发管高温多效蒸发海水淡化实验系统

低温核供热堆与高温竖直蒸发管多效蒸发(VTE-MED)耦合的方案,是国际原子能机构推荐的核能海水淡化优选方案之一。在清华大学核能技术设计研究院建立了双塔VTE-MED实验系统,其最高设计咸水温度为120℃,原料海水循环流量为3300kg/h,3效的产水量约180kg/h。该文介绍了海水蒸发器、预热器、终端冷凝器、海水箱等系统主要设备及海水淡化蒸发工艺流程。针对实验系统的运行稳定性实验研究,表明这一实验系统已能建立起稳定的工作状态,可利用该系统在真实流动参数下,进行诸如多孔孔板节流特性关键技术的热态实验研究及蒸发工艺流程等实验研究。     

聚能式多效太阳能海水淡化系统性能研究

提出了一种聚能式多效太阳能海水淡化系统,利用太阳能加热海水至蒸发沸腾以达到淡化海水的目的,同时采用多效结构,利用了蒸汽凝结时的冷凝潜热,提高能量利用效率.在典型冬季晴朗天气条件下运行,系统全天淡水产量为10.79 L,集热效率最高达到35％.     

太阳能毛细驱动喷射式空调器性能模拟研究

分析了太阳能毛细驱动喷射式空调器的工作原理,建立了系统各主要部件的传热传质单元模型,采用迭代法和子程序交换技术,对系统的制冷量和工作特性进行了数值模拟.研究结果表明:太阳能毛细驱动蒸汽喷射式制冷系统的制冷量和性能系数主要受太阳辐照强度、发生压力、冷凝压力和蒸发温度的影响;系统的制冷量和性能系数随发生压力的升高而升高,随冷凝压力的升高而降低,随蒸发温度的升高而升高;对于特定的系统,系统的运行状况存在若干个最佳工况点;系统的发生温度在75～80 ℃以上、冷凝温度在35 ℃以下时,系统能正常运行.     

γ-Al2O3催化剂上乙醇脱水制乙烯的实验研究

考察了低浓度乙醇在固定床管式反应器中活性氧化铝上催化脱水生成乙烯的反应行为。研究了反应温度、进料流率、乙醇浓度等因素对反应行为的影响规律。结果表明，在410～440℃范围内催化剂对主反应的选择性随着温度的升高而升高，在达到一定的温度后趋于稳定。乙醇转化率对温度并不敏感，而随空速的增大而降低。催化剂选择性随着进料流率增大而增大，之后稳定在99.5%以上。在进料流率小于1mL/min时乙醇转化率高于85%，乙烯收率均在80%以上。当利用低浓度乙醇作原料时，乙醇转化率随乙醇浓度增大而增大，催化剂选择性维持稳定。最终选定的适宜工艺条件：温度420℃左右，进料流率1.0mL/min左右。     

水平管外海水降膜蒸发传热特殊现象分析

以低温多效蒸发海水淡化装置中的水平管降膜蒸发过程为研究对象,对海水水平管降膜蒸发的传热系数在不同蒸发温度、雷诺数(Re)等条件下沿圆周角方向的分布特征进行了实验研究.研究结果表明:海水作为实验流体时,传热系数随蒸发温度的升高而降低,随Re的增大而呈现先升高,达到最大值后略微降低的趋势,随圆周角的增大而先减小后增大.     

天然气脱硫液膜法再生研究

以聚偏氟乙烯中空纤维膜作接触器,研究了天然气甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫液在真空膜蒸馏过程下的再生效果,分别考察了不同再生温度、进料流量、初始硫浓度、膜两侧压差下富液再生率、跨膜传质通量和硫化氢分离因子的变化情况。实验结果表明,富液再生温度为40~60℃,进料流量为100~300 L/h,初始硫浓度为236~1 020 mg/L,膜两侧压差为4.8~12.8 k Pa的操作条件下,MDEA的再生率达56.2%~87.0%。其中:提高再生温度会明显使再生率升高,跨膜通量随再生温度、进料流量和真空度的升高而增大;硫化氢的分离因子随再生温度、膜两侧压差的增加而减少,随流量增加而升高;富液初始硫浓度的升高会使硫化氢分离因子降低,过高的初始硫浓度最终会导致MDEA再生效率降低。     

耦合液化天然气压力能的CCHP系统构建及优化

提出了一种耦合液化天然气压力能的新型冷-热-电联供(CCHP,combined cooling,heating and power)系统.以西安某工业园为研究对象,采用单纯形算法,以经济性最优为目标函数对系统的运行参数进行了优化,分析了电上网政策对设备出力和系统性能的影响,并以能效、火用效和单位产能CO₂排放量作为评价指标,对该系统进行了综合评价.结果表明,与常规CCHP系统相比,该新型系统的年费用和单位产能CO₂排放量可分别减少2.9×10⁶元和29.82g/(kW·h),一次能源利用率和火用效率可分别提高4.05%和0.44%.     

设备更新分析中若干问题的探讨

在对设备年运行、维修费用和设备残值进行合理假设的基础计分析了设备平均费用年金、剩余经济寿命与设备各项经济参数的关系，导出了计算设备剩余经济寿命的静态和动态公式，同时对这些公式进行了分析，对影响设备剩余经济寿命的各个参数也进行了理论上的探讨，以上公式和结论对设备更新分析提供限新伯分析途径，在大减化了试算工作。     

国产与进口综采设备的经济对比分析

根据国产设备与进口设备的投资不同、年使用成本不同、设备的开机率不同以及生产能力、使用寿命等的不同,立足于企业的实际需求,从投资回收期、年费用、资金现值和利润计算法方面,建立经济对比数学模型;通过模型分析,指出从投资加收期、年费用、资金现值、利润总额四方面考虑,国产设备与进口设备各有优势;根据数学模型,设计了计算软件,对企业进行设备选购具有参考意义。     

微燃机冷热电联供(CCHP)系统产品成本分析

微型冷热电联供系统的产品成本是系统运行经济性的主要影响因素,不同的流成本的定价方式对产品的成本确定有较大的影响。在建立了微型燃气轮机关联矩阵的基础上,利用传统的成本定价原则和能级分析定价原则分别计算了系统在充分补燃和完全不补燃情况下的的产品成本,定量地分析了两种不同定价方式对系统产品成本的影响。     

换热器(火用)分析与热经济学分析

对换热器的热量(火用)损失和(火用)效率进行了分析。指出为取得较高的(火用)效率,传热单元数和水当量比应仔细选择,它们有一最佳值。对换热器进行了热经济学优化计算,得出换热器最佳参数与燃料种类、发热量、价格、换热器传热系数、烟气进换热器温度和换热器单位传热面积投资有关,并对它们之间的关系进行了讨论。     

基于符号经济模型的转炉--精炼工序热经济分析

以S钢厂生产SPHC钢种的转炉-精炼工序为实例,采用热经济学分析方法中的经济分析法对其建立符号经济模型,构造成本平衡方程,并建立补充方程,进而对转炉-精炼工序进行热经济成本分析,得到了工序各股流的单价以及热经济学成本.模型计算结果表明：转炉-LF流程的精炼钢水热经济成本最低,为2243.12元·t-1,其次是转炉-CAS流程,为2259.92元·t-1,而转炉-RH流程的吨钢精炼钢水热经济学成本最高,为2270.16元·t-1.从节约能源和成本的角度,转炉-LF流程是SPHC钢种的合理生产流程.     

考虑外委的露天矿剥岩计划的优化研究

针对“剥岩高峰”对矿山生产带来的不利影响，研究了设备配置更新策略与露天开采外委剥离的优化问题.基于铲运设备的运营成本与生产能力随设备役龄变化的关系，建立了决策单台设备退役时间的动态经济寿命计算模型，并根据此模型给出了具体的设备配置算法步骤.设置一系列不同的矿山自剥离量与外委剥离量的分界水平，计算各分界水平条件下的外委单价可行区间，然后在区间内确定外委商谈价格并分析得出与之对应的总成本净现值最低的外委方案.实例计算证明，采用该方法减少设备投资的成本要高于外委岩石剥离成本.     

海水制备阻燃型氢氧化镁的研究

以海水为原料,氢氧化钠为沉淀剂,采用水热法制备了粒度大、分散性好的氢氧化镁。通过IK、TEM及XRD等手段分别袁征了产品的粒度、形貌特征及属性。通过控制反应温度法沉降-分离除去由海水-NaOH法制备的氢氧化镁中的氯。该法在反应温度为60℃时具有最大的沉降体积。其较优换水洗涤沉淀次数为1次。实验发现当反应温度为180℃、反应时间6h时可获得粒度大、分散性好的氢氧化镁晶体。透射电镜显示氢氧化镁晶体粒度分布均匀、分散性好。本方法不仅生产工艺简单,且生产成本低,具有较高的经济效益。可望在利用海水镁资源研究中进一步中试。     

空气源热泵辅助加热太阳能热水系统热经济分析

基于郑州市典型气象,对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统试验,利用热经济学方法对该系统进行了分析,结果表明在电价为0.56元/kWh时,系统的输出(火用)成本随辐射量减少而增加,输出(火用)成本为0.3～0.7元/kWh,平均值为0.46元/kWh,明显低于电价,具有经济可行性.同时对影响平均输出(火用)成本的因素进行了...