基于LNG冷能利用的低温冷库与冷能发电系统的集成

为提高液化天然气(LNG)冷能的利用效率,在对低温冷库利用LNG冷能进行(火用)分析的基础上,以甲烷和乙烷混合物(两者质量比为65∶35)为工质,将利用冷能发电的Rankine循环与利用LNG冷能的冷库制冷过程进行集成,以便在供应冷库所需的冷能不变的情况下,将深冷部分的LNG冷(火用)转换为电能.文中还对影响Rankine循环发电效率的参数进行分析.研究结果表明,集成后的系统在满足冷库所需冷能的基础上,使每吨LNG的冷能还可发电约15.5kW·h,LNG冷(火用)的利用效率从38.5％提高到54.0％.     

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.     

以液化天然气为冷源的超临界CO_2-跨临界CO_2冷电联供系统

为了提高超临界CO2布雷顿循环(SCO2循环)的低温余热回收效率,采用跨临界CO2循环(TCO2循环)作为底循环对再压缩式SCO2循环进行余热回收,并采用液化天然气(LNG)为冷源对工质进行冷凝,建立了以LNG为冷源的再压缩式SCO2-TCO2冷电联供系统,以同时输出电量和制冷量。对系统进行火用分析比较,并研究了关键热力参数对系统净输出功率、制冷量、系统热效率和系统火用效率的影响。结果显示:使用LNG作为冷源,降低了TCO2循环的冷凝温度,提高了低温回收热效率,系统的热效率(动力)在给定的条件下达到54.47%;提高LNG的入口温度,可以减小系统火用损;高温回热器换热效率增加,系统热效率和火用效率均增加;SCO2透平膨胀比增加,系统热效率降低,但火用效率增加;TCO2透平进口压力升高,系统热效率和火用效率均呈现先减小再升高后减小的变化趋势;随着冷凝温度升高,系统热效率降低,但火用效率先减小后增加。     

FLNG系统液化过程模拟及火用效率分析

浮式天然气液化是新兴的海上油气开发技术,但受到海洋环境和船体场地限制,天然气液化时耗功高、效率低,须开展浮式LNG制冷流程模拟及系统火用效率分析优化液化流程.以筛选的P-R方程为天然气液化相平衡计算基础,对天然气液化流程中压缩机、混合器、多股流换热器等设备的热力过程进行模拟;同时基于火用分析原理分析系统中各设备的火用损失,绘制系统的火用流图;揭示能量消耗的主要环节.用敏度分析法计算系统中主要设备的敏度,分析设备对系统火用效率的影响.结果表明:当设备位于系统的主干部位,权重大时,设备的敏度高;系统中各设备的敏度均为正值,即改进任意系统中任一环节火用效率,系统火用效率均提高;换热器和节流阀的敏度相对高,是改善系统效率的最有利环节;而压缩机是制冷系统中主要的火用损失设备,但却不是敏度最大设备.压缩机火用损失最大,占总火用损失的61.44%,节流阀占18.17%,换热器与散热器分别占9.32%和11.07%.     

IGCC系统的(火用)分析

应用热力学第一定律和热力学第二定律 ,通过一个具体的算例 ,给出了整体煤气化联合循环 (IGCC)系统的较为具体的火用分析方法 详细分析了系统各组成部件的火用效率与火用损率 ,给出了各处工质的较为重要的状态参数的确定方法、体现系统整体性的重要关系式和系统及其各组成部件的火用效率、火用损率的具体计算公式 对所采用的算例的计算结果进行分析说明并给出改进意见 ,从火用的角度分析讨论了各部件在系统中的地位和对系统整体效率的影响程度 ,为IGCC系统的优化组合提供了依据     

两级复叠式低温预冷设备的(火用)分析

为了辅助某换热器的性能实验并深入研究低温制冷机的性能,自行设计并搭建了一个两级复叠式低温预冷实验台.该实验台在低温级循环中加了一个回热器和冷凝器,当高温级循环辅助启动后,低温级循环可通过自身回热而实现独立运行并达到-60 ℃的制冷温度.采用(火用)分析方法对系统进行了分析,计算了各部件及整个系统的(火用)损失和(火用)效率,结果表明:高温级各部件的(火用)损失大于低温级各部件的(火用)损失;高温级气体冷却器及低温级回热器的(火用)效率较低.     

以LNG为冷源的跨临界有机工质联合循环发电系统工质选择与参数分析

为提高液化天然气的利用效率,构建以液化天然气为冷源的跨临界有机朗肯循环-布雷顿循环联合发电系统.综合考虑工质的热物性和安全性等因素,筛选出10种综合性能较好的有机工质进行分析,并研究关键热力参数对工质流量、蒸汽轮机输出功、热效率和火用效率的影响.结果表明:提高蒸汽轮机入口压力和温度,降低冷凝温度可提高系统的火用效率;在给定运行工况下,工质临界温度越高,则系统性能越好;具有最高临界温度的有机工质R245fa的综合性能最好,系统的热效率和火用效率分别可达到53.07%和33.59%;冷凝器的火用损失占系统总火用损失的主要部分,因此减少该部件的不可逆损失是提高系统能量利用效率的关键.     

火电机组热力系统与设备损分布通用矩阵模型

为了揭示系统部件(火用)损分布进而探讨机组节能潜力,在深入分析各部件(火用)流特性的基础上,提出了火电机组热力系统与设备(火用)损分布的通用矩阵模型.将整个热力系统分为5个控制体,针对每一控制体建立质量平衡与(火用)平衡方程,再按各控制体(火用)流方向依序相连各控制体级模型构成机组矩阵模型.与已有的回热系统(火用)损分布矩阵相比,新建模型可量化评价系统中每一过程(或设备)的热力性能,并全面反映系统及各辅助系统的影响.实例结果表明,热力系统中不可逆性主要来源于锅炉,其(火用)损率达50.28%.所建模型准确便捷,适用于各类火电机组;(火用)损分布规律清晰,有利于挖掘各设备(或过程)的节能潜力;可为火电机组优化设计及经济运行提供有效工具.     

冷中子源逆布雷顿循环氦制冷机性能分析和优化

运用能量守恒和(火用)分析方法,对冷中子源氦制冷逆布雷顿循环过程进行热力分析和(火用)分析.找出了系统(火用)效率和各部件(火用)损失随着压缩机压比、膨胀机等熵效率、跑冷量、换热器冷热流体平均温差变化的规律,并提出减小循环跑冷量、换热器内冷热流体温差,以及提高压缩机压比、膨胀机等熵效率、物料分配均匀度以提高循环性能和系统(火用)效率的措施.基于换热器内部冷热流体温差分布对循环性能影响的分析,设计了膨胀机预冷循环方案,该方案的(火用)效率相对于基本循环提高了24 %.     

船用燃气轮机的(火用)分析

本文对船用燃气轮机进行了(火用)分析,考虑到流量的变化,对机组循环和各元件进行了(火用)损失和(火用)效率计算,指出了能量利用的薄弱环节,探讨了合理利用能量的方向和根本途径。     

Exergy Analysis of Methanol-IGCC Polygeneration Technology Based on Coal Gasification

IntroductionSustainable development in this century needsoptimized integration of resources,energy andenvironment.Because coal will be a major fuelsource in our country,polygeneration systemsbased on coal gasification will be a majortechnology for cleanin…     

电厂热力系统模化与分析

提出了电厂热力系统结构模化的方法，运用等效热降和火用分析理论建立了电厂火用分析模型与计算软件．应用该模化方式，通过改变系统结构特征量便可迅速更新系统方案；配合简捷计算方法整理热力计算原始资料，可取得与常规算法完全吻合的结果．不仅适用于电厂整个热力系统的火用分析计算，也适用于局部定量．     

微燃机冷热电联供系统的分析

利用分析法对由微型燃气轮机、余热补燃型吸收式制冷机和余热锅炉组成冷热电联供系统进行了分析.以某用能建筑为例,分析得出了不同季节和联供系统子系统的损失和效率.夏季时,吸收式制冷机的损失最大,效率有很大的提高空间;在不用季节,余热锅炉的损失也较大,应作为主要的改进设备.通过效率分析,为联供系统的能质改进提供了一定的参考.     

利用方法对小型热电站热电联产进行节能分析

采用平衡分析法 ,对小型热电联产进行分析 ,对热电联产系统内各环节中损失进行计算 ,得出各热力设备的效率 ,找出系统用能不合理的主要薄弱环节 ,为今后设备节能的改进提出了方向。     

地埋管地源热泵系统源侧（火用）分析

摘要：建立了地埋管地源热泵系统的源侧热力学（火用）分析模型,模型中考虑了持续热扰动和环境温度变化对产出（火用）的影响,并对不同气候区域和不同埋深地埋管换热系统进行了（火用）分析．结果表明,长期运行时,环境温度的变化对欠用增量有显著影响,合理控制热泵的运行时间可以使系统获得较高的（火用）增量;埋深的减小使泵耗功明显增加,甚至会高于系统从热源得到的（火用）增量,而埋深超过100m时,深度的增加对提高火用增量来说并不经济．提出了地埋管换热器（火用）效比这一参数,对评价地埋管换热器获取（火用）增量的效率、经济性,以及确定地埋管地源热泵系统合理的运行时间有理论指导意义．     

生物质气化的冷热电联供系统分析

以生物质气化为前提条件,结合某用能建筑的冷热电负荷,以内燃机和排烟再燃型溴化锂吸收式冷温水机组组成的冷热电联供系统为分析对象,对用能建筑的联供系统进行了能量分析,得出了一次能源利用率、一次能源节约率、效率和经济成本.生物质气化冷热电联供系统可实现生物质能源的梯级利用,为生物质能源的综合利用提供了一定的参考.     

基于太阳能制氢和高温质子交换膜燃料电池的冷热电联供系统性能分析

设计了一种基于太阳能制氢和高温质子交换膜燃料电池的冷热电联供系统,运用Matlab软件搭建了该联供系统的数学模型,分析了该系统在额定工况下的运行情况。重点研究了变压吸附分离率、高温质子交换膜燃料电池电流密度、工作温度等关键参数对系统?效率和一次能源利用率以及系统输出的冷热电负荷的影响。研究结果表明:在额定输入甲醇流率下,该联供系统白天制氢的6 h期间输出功率为236.68 kW,同时还可为工厂提供1 180.30 kW的热负荷及165.14 kW的冷负荷; 24 h内可输出电功2.30×10⁷ kJ,输出热负荷2.55×10⁷ kJ,冷负荷1.43×10⁷ kJ,联供系统24 h的?效率为69.18%,一次能源利用率为91.69%;联供系统中?损最大的设备依次是燃烧室、换热器3和太阳能重整器。     

煤制替代燃料多联产系统热力性能对比

煤制替代燃料多联产系统是保证我国能源安全的煤炭清洁高效利用技术之一。通过火用分析方法比较了煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统的热力性能,揭示了不同替代燃料多联产系统的火用损失规律和节能机理。结果表明,无调整、适度循环的煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统的火用效率分别为53.8%和60.9%。相对于各自的分产系统,甲醇电力多联产系统在化工合成反应、弛放气回收、自备电厂单元的节能潜力和效果更佳,相对节能率可达15.0%;而甲烷电力联产系统在合成气调变和净化单元具有更好的节能潜力,相对节能率为14.2%。均存在最佳循环倍率/最佳化动比,实现化工岛和动力岛不可逆损失之和的最小耦合,使醇电联产系统和甲烷电力联产系统的节能率最高。     

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.