并流多效蒸发系统的计算机辅助计算

建立了带有冷凝水闪蒸和额外蒸汽引出的并流多效蒸发系统工艺计算的数学模型 ,用计算机辅助计算方法求解 .算法用VisualBasic 5 .0编程实现 .算例表明 ,计算方法快速、准确 ,对四效并流蒸发蔗糖水溶液系统 ,引出额外蒸汽将原料液从 2 6 .7℃预热到 6 0℃进料并利用冷凝水闪蒸可节省加热蒸汽约 11% .     

逆流多效蒸发淡碱浓缩工艺节能技术研究

建立了带有冷凝水闪蒸和溶液闪蒸等节能措施的逆流多效蒸发淡碱浓缩系统优化设计的数学模型.以系统的年总费用最小为优化目标,以生蒸汽温度、冷凝器中二次蒸汽温度及各效有效传热温度差为决策变量,提出一种新算法———遗传算法结合拉格朗日乘子法、矩阵法、迭代法求最优解.算例表明:采用冷凝水闪蒸和溶液闪蒸是有效的节能技术,生蒸汽温度、冷凝器中二次蒸汽温度对优化结果影响显著,优化设计比常规设计可节省年总费用20.1%左右.新算法对初值要求不高,能快速稳定地收敛于全局最优.     

有固相析出的多效两段蒸发 系统模型与过程模拟

建立了带有冷凝水闪蒸的有固相析出的多效两段蒸发系统的常规设计数学模型,模型将系统的相平衡关系用回归式表达,使模型可以用计算机编程求解,避免了手工计算结合查相图的烦琐的计算过程;利用矩阵方程具有结构清晰和高度模块化的特点,将系统的物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,只要保留或舍弃矩阵方程中的相关块矩阵,模型就能代表没有冷凝水闪蒸或没有固相析出的多效两段蒸发系统常规设计模型;采用迭代法结合矩阵法来求解模型,算例表明,冷凝水闪蒸对多效两段蒸发系统是有效的节能措施,算法收敛速度快、收敛稳定性好。     

复杂并流多效蒸发系统的模拟

建立了复杂并流蒸发系统的数学模型,提出了一种采用常规迭代法求解的计算方法,采用面向对象的Pascal语言编制了该算法的计算程序,可对二效至七效常规和复杂并流蒸发系统进行模拟计算。以碱液为例,对三效并流的5种流程进行了计算和比较,结果表明模型准确、高效,是一种很好的工程算法。     

有固相析出的逆流多效蒸发系统的新设计方法

提出了有固相析出的逆流多效蒸发系统常规设计的一种新方法,将系统的相平衡关系用回归式表达,使模型可以编程用计算机求解;将系统的物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,采用迭代法结合矩阵法求解.在常规设计新方法的基础上,提出了系统的优化设计方法,以系统的年总费用最小为优化目标,以生蒸汽压力、冷凝器真空度及各效有效传热温差为决策变量,采用复合形法结合拉格朗日乘子法求最优解.算例表明,生蒸汽压力、冷凝器真空度对优化结果影响显著,优化设计比常规设计可节省年总费用9%左右.算法收敛速度快、收敛稳定性好.     

水电联产低温多效蒸发海水淡化系统优化研究

在对带有冷凝水闪蒸和海水预热的低温多效蒸发海水淡化系统进行物料和热量衡算的基础上,建立了相应海水淡化系统并叉流流程下水电联产系统优化的数学模型.该模型以单位产量淡水成本最小为优化目标,利用Matlab工具箱编制了求解程序,对水电联产系统数学优化模型进行了求解,分析了效数、加热蒸汽流量和系统规模对单位产量淡水成本的影响,并将水电联产优化设计、水电联产等温差设计和无水电联产等温差设计3种方案下的单位产量淡水成本进行了比较.计算结果表明:参数相同情况下,水电联产优化设计和无水电联产等温差设计相比,最大可节约淡水成本87.54%.水电联产低温多效蒸发是降低海水淡化成本的有效途径.     

机械蒸汽压缩并流进料多效蒸发系统能耗计算分析

建立了并流进料机械蒸汽压缩(MVC)多效蒸发(MEE)系统自平衡循环的热力过程模型,分析了并流进料MVC-MEE系统中蒸发器效数、多效蒸发系统总温差、末效蒸发器二次蒸汽温度和MVC等熵效率对系统比功耗(w_(spc))的影响.计算结果显示:w_(spc)随系统总温差的增大而增加,蒸发器效数越少,w_(spc)增加的速率越大;蒸发器效数较多时,w_(spc)的增加速率随系统总温差的增大而提高.在系统总温差一定时,w_(spc)随蒸发器效数增加而明显降低,但随着蒸发器效数的增加,w_(spc)的减小幅度降低.在蒸发器效数一定时,w_(spc)随末效蒸发器二次蒸汽温度的升高略有降低,其影响随着蒸发器效数的增加而减小.在系统总温差一定时,w_(spc)随MVC等熵效率的增加而降低,在系统总温差较大时,MVC等熵效率对w_(spc)的影响更显著.     

微波加热强化闪蒸的蒸发特性

针对传统蒸发过程换热效率低下的问题,基于传统工艺流程设计微波闪蒸系统,在传统闪蒸罐体上设置微波馈口将微波能实时输入到闪蒸罐体内。为了验证微波闪蒸系统的蒸发处理能力,采用水作为介质研究系统在微波加热强化方式下的闪蒸效果。控制系统的真空度为70～78 kPa,分别研究微波功率(0.81～1.35 kW)、液体流量(10～40 L/h)和初始温度(50～90℃)对蒸发效果及闪蒸率的影响,并与不输入微波条件下的传统闪蒸效果进行比较。研究结果表明:在实验参数范围内,微波闪蒸产生的冷凝液体积以及随微波功率、液体流量、初始温度的增加而增加。当液体流量为40 L/h、微波功率为1.35 kW、初始温度为90℃时,相较于传统闪蒸,微波加热强化条件下闪蒸蒸汽温度从36.69℃升高至45.13℃,浓缩液温度从36.70℃升高至45.33℃,且强化蒸发效率达到42.86%。微波加热强化条件下的系统冷凝液体积比常规工况下的多,说明微波加热强化了闪蒸过程并有效提高了闪蒸率。     

四效逆流降膜蒸发系统的建模与故障仿真

针对氧化铝生产蒸发过程难以控制、故障数据难以采集的现象,根据热力学的基本原理,利用奥秘仿真系统,用高保真的模型元件通过模块化的方法建立四效逆流降膜蒸发加三级闪蒸的氧化铝生产蒸发过程模型。根据氧化铝蒸发系统的特点,将模型分为4个蒸发器模块、3个预热器模块和3个闪蒸器模块。为了体现系统的中间过程,模型中把蒸发器模块分为蒸汽单元和物料单元。通过软件中模型计算和仿真验证模型的有效性,与氧化铝蒸发过程实际测量值相比较,证明模型能够很好地反映氧化铝蒸发的动态生产过程。此外,模型还设置一些实际过程中常发生的故障。研究结果表明:通过数据分析发现故障仿真结果与理论结果相符合,为故障检测和优化控制系统奠定了基础。     

氧化铝生产蒸发工序能耗分析

为降低氧化铝生产蒸发工序的能耗,对测试结果误差进行修正;应用热分析和(煳)分析方法研究四效蒸发器-三级闪蒸器系统的用能状况.研究结果表明:蒸发系统的热效率仅为15.39％,其中Ⅳ效蒸发器的热效率仅为7.23％,其他单元热效率较高;Ⅳ效蒸发器的热损失主要是外排的冷凝水和乏汽带走大量的热所致;蒸发系统的(炯)效率仅为19.51％,其中各效蒸发器的(炯)效率均较低而(炯)损失率均较高,是提高系统(炯)效率的关键因素,因此,应加强乏汽和冷凝水的余热回收利用,并优化或改进蒸发器的操作参数和预热器使用方式.     

全流-双循环地热发电系统分析

采用全流-双循环地热发电系统对中低温地热水进行利用发电,并与闪蒸蒸汽系统进行比较.理论推导闪蒸蒸汽系统的最佳闪蒸温度,分析比较了全流 双循环系统中各部分的损失,进而提出了降低换热器端差,以减少损的措施.在既定的地热水参数条件下,根据系统模型对全流 双循环系统和闪蒸蒸汽系统进行热力计算.结果显示：全流-双循环系统的最大发电功率比闪蒸系统的最大发电功率高出12.7%; 全流-双循环系统的功率随着低温工质蒸发温度的升高而增大;闪蒸蒸汽系统的功率随着闪蒸压力的增大呈先上升后下降的趋势.     

氧化铝生产蒸发工序的(火用)分析

为降低氧化铝生产蒸发工序的能耗,根据工业铝酸钠溶液的密度、比热容、各组分的活度因子和标准化学炯等性质,推导出工业铝酸钠溶液的(火用)计算式;对四效蒸发器一三级闪蒸器系统炯进行分析,计算蒸发系统及其各单元的(火用)效率和炯损系数.研究结果表明:蒸发系统的(火用)效率为13%19%;三级闪蒸器的(火用)效率较高,均超过了90%;四效蒸发器的炯效率较低,几乎都低于80%,其中第4效蒸发器的(火用)效率最低,为9%~12%;冷凝水和乏汽形式的外部(火用)损失和蒸发器内传热过程引起的内部(火用)损失是蒸发系统的2类主要炯损失,其(火用)损系数分别为0.273-4).301和0.291~0.329;虽然预热器的混合炯损系数仅为0.016-0.030,但其用能过程不合理,因此,建议加强冷凝水和乏汽的余热回收利用,优化蒸发系统的传热温差分布和操作参数,改进预热器的使用方式.     

多效蒸发系统随机优化数学模型

提出了多效蒸发系统随机优化设计方法，并建了并流系统ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ优化数学模型。计算表明，最经济的多效蒸发系统，其各效蒸发面积往往是不相等的；价格体系对优化的结果有着直接的影响，能源价格越高，不等面积设计的优势就越大。     

多级闪蒸海水淡化系统的改进研究

针对供热机组进行电水联产的参数特点,综合多级闪蒸海水淡化技术(MSF)和低温多效蒸馏海水淡化技术(LT-MED)的优点,提出了一种多级闪蒸海水淡化的改进系统(MSF-E),其改进方法是利用供热汽轮机0.12~0.25 MPa的供热蒸汽作为热源,将各级闪蒸室中闪蒸出的二次蒸汽的一部分引到下一级闪蒸室中用来加热循环盐水,同时以供热机组凝汽器的循环海水代替原海水作为多级闪蒸系统的补充水,并建立了MSF-E系统性能计算数学模型,分析了参数变化对MSF-E系统性能的影响规律.研究与计算结果表明,与现有MSF装置进行对比,在引出份额达到理论最大值0.743时,造水比可提高42.6%,各级闪蒸室中盐水的质量分数平均下降22.1%,可以更好地发挥供热机组进行电水联产的优越性,为MSF-E系统的实际应用奠定了理论基础.     

非线性方程求根迭代法收敛速度的数值估计

文章由迭代法收敛阶定义引出了收敛阶近似估计法,即通过对迭代偏差值取对数,然后使用数值拟合软件CurveExport1.3得到了拟合函数,最终得到了一般迭代法及newton法和割线法的近似收敛阶,与经典收敛阶结论一致,且该法适用于其他迭代法收敛速度的估计.     

浅谈粒碱蒸发冷凝水回收利用

阐述了天辰化工有限公司粒碱系统蒸发冷凝水的回收再利用工艺改造内容,结合现场实际情况对剩余蒸发冷凝水进行处理,实现了粒碱系统蒸汽冷凝水的回收再利用,解决了水不能回收和处理的难题,同时为企业节约了水资源,降低了运行成本。     

提高低温多效海水淡化装置造水比可行性方案研究

低温多效蒸馏法是20世纪80年代开发的海水淡化新技术。它的特点是控制盐水的最高蒸发温度为70℃,对原料海水的预处理要求不高,蒸发过程动力消耗小、生产的淡水水质高。我公司引进法国技术投资建设的低温多效蒸馏海水淡化装置,利用电厂低品位蒸汽,将海水多次蒸发和冷凝,以达到较高的造水比。     

高含盐废水热力法处理技术的综述与优选

随着国家工业不断发展，工业废水排放量逐步提高。其中高盐废水成分复杂、腐蚀性强、易结垢，同时还要考虑无机盐回收等问题，处理难度大。对比介绍了目前高盐废水主要处理技术，重点分析对比了包括多效蒸发法、机械蒸汽再压缩法和多级闪蒸法的3种热力法处理技术，得出耦合生物法、膜法或热力法等多种处理技术能够增加处理高盐废水的彻底性与效率的结论。考虑到蒸发法处理废水会加剧碳排放，从碳中和角度考虑，讨论了引入可再生能源和蒸发冷却节能技术耦合热力法处理废水的可行性，并对系统智能化控制做出展望。     

混合型方程组的数值解法

针对混合型方程组提出一种新的迭代算法.新算法有如下特点：第一,收敛速度快,同Newton迭代法一样,新算法具有二阶收敛速度; 第二,计算成本低,新算法低于Newton迭代法.在对新算法的收敛性进行严格证明的同时,数值实验还证实,新算法对初始解与精确解的接近程度的要求也比Newton迭代法有所降低.     

块对称加速超松弛迭代法及其收敛性

给出了解线性代数方程组Ａｘ＝ｂ的一个新的迭代算法模型——块对称加速超松弛迭代法（ＢＳＡＯＲ迭代法），并在系数矩阵Ａ为块Ｈ－矩阵的条件下，证明了该模型的收敛性．在该模型中，对参数取特殊值可得到块对称Ｇａｕｓｓ－Ｓｅｉｄｅｌ迭代法和块对称ＳＯＲ迭代法等常用的块对称迭代算法，并且还可产生许多新的块对称迭代法．即事实上建立了块对称迭代法的一般性收敛理论．