船载GT-sCO2双布雷顿联合循环经济分析与多目标优化

为了进一步提高船载动力系统中燃气轮机的效率且降低能源消耗与经济成本，本文对由燃气轮机循环与超临界二氧化碳循环组成的双布雷顿联合循环系统GT-sCO₂进行了热力性能与经济性能的分析与优化。对拟建系统进行了■经济分析，选取6个决策变量并研究参数对■效率和单位电力成本两个目标函数的影响。采用基于非支配排序遗传算法的多目标优化方法，对联合循环进行优化以获得最优的系统参数。结果表明，在设计工况下，相对于单一的燃气轮机循环，GT-sCO₂联合循环净功率增加了29.44%,■效率提高了29.21%,单位电力成本降低了6.2%,联合循环从热力性能和经济性能上都具有明显优势。联合循环各部件的■损失之和约占总输入■的31.66%,■损失成本占总成本的69.85%,需要优化关键部件的热力参数以提高循环的■经济性。通过控制变量进行的参数研究结果表明，系统■效率及单位电力成本具有不同决策变量的最优值。多目标优化获得联合系统最佳的■效率为48.44%,最佳的单位电力成本为0.292 6元/(kW·h),循环的净输出功率为42 804 kW。本文从热力性和经济性的角度为船...     

三种中低温余热蒸汽发电系统的比较研究

建立了150~350℃中低温余热蒸汽低沸点有机工质联合循环(S-ORC)发电系统数学模型.比较了相同热源条件下,水蒸气朗肯循环(SRC)、有机朗肯循环(ORC)及S-ORC三种发电系统的热效率、效率、运行压力、发电量.结果表明:150~210℃热源条件下,ORC有着最高的热效率、效率和发电量;210~350℃热源条件下,S-ORC的各项性能有优势,其热效率和效率均高于SRC和ORC发电系统.     

基于流程模拟的固体氧化物燃料电池-燃气轮机-有机朗肯循环联合系统的优化分析

将有机朗肯循环(ORC)作为底层循环与固体氧化物燃料电池(SOFC)、燃气轮机(GT)等能源动力系统耦合,可充分回收上层系统的低温余热进行发电,从而提高整个联合系统的能量转换效率.对SOFC-GT-ORC联合系统进行了一体化的建模分析与数值计算,讨论了SOFC的燃料和空气流率、透平的压比、ORC的分流系统等参数对联合系统性能的影响,并针对超临界工况下ORC及联合系统的运行参数进行了优化设置.所提出的基于增压SOFC-GT混合模式与超临界ORC的新型SOFC-GT-ORC联合循环及建立的一体化流程模型有助于揭示耦合系统的一般性能特性,并给出了一些关键参数的优化判据,可为SOFC-GT-ORC及同类复合动力循环系统的优化设计与运行提供理论指导和参考依据.     

基于聚光太阳能热发电的联合循环发电系统

针对我国西北沙漠地区太阳能资源丰富但缺水严重的问题,提出了一种间冷回热太阳能燃气轮机与卡林那相结合的联合循环发电系统。通过"比较法",推导出太阳能热发电效率简明解析式。基于能的品位概念,采用EUD图像分析方法,探讨了新循环各个子过程的不可逆损失,指出了不可逆损失分布特征和太阳能热发电效率提高的潜力。通过分析关键参数对热力性能的影响,揭示了这种太阳能联合循环的热力特性规律。另外,针对传统太阳能热发电系统在低辐照时不发电的现状,提出了一种由太阳能燃气轮机循环、朗肯循环、卡林那循环组成的联合循环发电系统,并提出了一种新的运行调变策略,根据太阳辐照强度的变化切换系统流程,从而实现低辐照发电。以新疆地区的气象条件为例,研究了系统四季典型日的变辐照运行性能。     

9F级燃气蒸汽联合循环发电机组性能分析

根据我公司9F级燃气蒸汽联合循环发电机组的运行状况,如对主机参数进行优化匹配,对辅助系统进行优化,提高机组的出力和效率,可以最大限度降低发电成本,可有效提高9F级燃机电厂的竞争力。文章基于此拟主要讨论9F级燃气蒸汽联合循环发电机组性能特点。     

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.     

CO_2-H_2O双循环燃煤发电系统仿真研究

为了提高燃煤发电效率,基于已运行的燃煤机组,提出一种煤基CO_2-H_2O双循环联合发电系统,开展了双循环联合发电系统的概念设计并构建了双循环联合发电系统的仿真模型。首先对煤基超临界CO_2布雷顿再压缩循环、CO_2-H_2O双循环背压式以及双循环凝汽式方案进行热力仿真计算和分析论证,优选出最优双循环组合方案;然后对双循环系统(凝汽式)进行敏感性分析,研究了冷凝器出口温度和排气压力对双循环系统的总循环效率的影响;最后结合冷凝器出口温度的变化探讨了双循环(凝汽式)联合发电系统的运行模式。结果表明:CO_2-H_2O双循环系统(凝汽式)方案热经济性最优;随着冷凝器出口温度的升高,双循环系统的效率逐渐下降,并且随着排气压力的降低,循环效率受冷凝器出口温度的影响越明显;当冷凝器出口温度低于排气压力对应的饱和温度时,双循环系统应开启下位循环,联合机组以双循环系统模式运行,反之则关闭下位循环,联合机组以凝汽式机组模式运行。     

海洋温差能发电系统新型热力循环理论分析

 海洋温差能发电系统新型热力循环在Kalina循环基础上增加贫氨溶液回热支路和抽气回热支路以提高热力循环效率。应用能量守恒原理和热平衡方程对新型热力循环--国海循环进行理论研究,计算了不同的透平入口蒸汽压力、氨水混合工质浓度、温海水温度和冷海水温度条件下的循环效率。理论计算结果表明,氨水混合工质浓度对国海循环效率影响显著,冷热源温度确定的条件下存在最优的氨水混合工质浓度使得循环效率最高,当温、冷海水温度分别为26、5℃,氨水工质浓度为92%时,系统效率最大达到4.56%;当氨水混合物浓度不变时,循环效率随透平入口蒸汽压力的升高先升高后降低,存在极大值;冷海水入口温度对循环效率影响很明显,而温海水温度对循环效率影响较小。     

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。     

微型有机朗肯循环热电系统建模与性能分析

为研究环保新型有机工质应用于微型朗肯循环热电联供系统的适应性和循环效率,针对3种有机工质HFE7000,HFE7100和Neo-pentane,构建了典型微型有机工质朗肯循环热电联供循环系统,并建立了系统热力学能量流通模型,研究了循环温度、回热器温差、过热和过冷对系统效率的影响.结果表明:所选工质可适用于微型有机朗肯循环,有机工质自身性质对循环效率有一定影响;系统各项效率均随着蒸发器出口温度的升高和冷凝器出口温度的降低而增加;在循环中增设回热器有利于提高系统发电效率,有机工质在回热器进出口之间每10℃的温度差,可将微型有机朗肯循环系统的发电效率提高0.4%～0.5%;对工质采用过热和过冷手段,均会降低微型有机朗肯循环系统的循环效率.     

基于总效率最优的中低温余热有机朗肯循环性能

为提高有机朗肯循环在回收中低温余热领域的效率,建立固定换热面积的蒸发器离散模型,分析变压力比、冷凝温度、蒸发温度和工质质量流率对有机朗肯循环性能的影响。研究结果表明:当蒸发温度和压力比一定时,存在不同的最佳冷凝温度使系统总效率和循环效率最高,其值分别可达8.95%和7.20%;当冷凝温度一定时,系统总效率随蒸发温度升高而增加;系统总效率与工质质量流率变化规律一致;而除在蒸发温度变化工况下,冷却水温度对系统总效率的影响不超过0.23%。     

溶液除湿系统在极端热湿气候区的最佳除湿回流比计算

溶液除湿系统具有高效、温湿度独立控制、相较于常规空调冷凝除湿灵活与节能等优点,在高温高湿的环境下能够发挥极大的优势。提高溶液除湿系统的循环性能是解决极端热湿气候区高湿等问题的有效手段,为研究溶液除湿系统如何在极端热湿气候区通过优化循环结构来提高系统性能,以永暑礁为例,分析绝热型叉流除湿器与再生器的运行参数及联合循环方式,研究除湿自循环+级间循环模式的溶液除湿(SD-SIC)系统最佳回流比。通过对除湿器与再生器模型进行数值计算表明：定风量SD-SIC系统最佳回流比为0.8,在该回流比下系统平衡时的除湿/再生量、除湿效率、溶液总能耗密度分别：4.69 g/s、60.53%、72.85 kW·kg/s,分别是SD-IC系统的2.2倍、1.2倍和0.6倍;调节除湿回流比可作为定风量工况SD-SIC系优化空气-流量匹配的方法：在定风量工况下,除湿回流比可以将除SD-SIC系统往最佳流量配比下的SD-IC系统优化,且比SD-IC系统更加节能。可见SD-SIC系统拥有良好的节能潜力,可为极端热湿气候区溶液除湿系统运行策略的优化提供参考。     

浅谈联合站节能降耗

随着油田进入高含水的开发后期,油田系统的运行成本大也不断提高,因此解决联合站的集输处理问题,降低能源消耗及系统的运行成本,从而提高联合站的整体经济效益,是联合站的当务之急。在能保证安全生产的前提下,从而达到降低费用,提高集输系统效率的目的。     

基于SOFC/GT和跨临界CO_2动力/制冷循环的冷热电联供系统性能

提出了一种新型的冷热电联供系统,通过跨临界CO_2动力循环回收SOFC/GT系统的排烟余热进行发电,利用跨临界CO_2制冷循环向用户提供冷量和生活热水.建立了该联供系统热力性能的仿真计算模型,对系统进行了能量和■分析,并对该联供系统的一些关键参数进行了敏感性分析.仿真结果表明,在设计条件下,该系统的净发电效率为61.54%,总■效率为62.24%,净发电量、供热量和供冷量分别为246.507、241.501和45.616 kW,■损失较大的部件依次为后燃室、预热器3和SOFC等.在研究的参数范围内,增大跨临界CO_2制冷循环流率或降低空气流率和跨临界CO_2动力循环流率均可提高系统的总能输出量;增大SOFC工作压力或降低空气流率和跨临界CO_2制冷循环流率均可提高联供系统的净发电效率和总■效率.     

柴油机变工况余热回收TEG-ORC联合系统的性能模拟

对某车用柴油机进行热负荷实验,根据其不同工况下的排气特点,设计了一个用于余热回收的温差发电(thermoelectric generator,TEG)-有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)联合系统.通过模拟计算研究了柴油机不同工况下该联合系统性能的变化规律.研究结果表明:TEG-ORC联合循环实现了余热梯级利用,联合系统的输出功率最高可达30.36,k W,其中TEG系统为2.24,k W,ORC系统为28.12,k W;柴油机指示热效率最高可以提高5.52%,加装联合系统后其指示热效率最高值为47.1%.     

—种改进的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法

同步是正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）系统研究的关键问题之一,本文主要研究了基于循环前缀（CP,Cyclic Prefix）的OFDM系统定时同步方法。传统的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法只局限于在一个符号内进行相关运算,同步效果不够理想,而且在多径信道存在的情况下循环前缀的长度大都比较长才能正确确定符号定时点,降低了传输效率。本文提出了一种扩展的多符号联合定时同步算法,仿真结果显示,改进后的方法提高了传输速率,在符号同步估计性能较原始方法有显著的提高。     

中国锂离子电池系统钴代谢分析

采用物质流分析方法,建立锂离子电池系统中钴代谢分析模型,通过研究锂离子电池系统中钴的物质流动情况,明确锂离子电池系统与外界环境的关系,获得该系统中钴物质流动基本规律。结合统计数据、文献和专家访谈,以2012年中国锂离子电池系统为研究背景,将钴的资源效率和环境效率作为锂离子电池系统中钴物质流动的评价指标。研究结果表明:中国锂离子电池系统中钴的资源效率和环境效率分别为1.185 t/t和2.749 t/t,提高钴的循环率和降低钴的排放率将有利于提高锂离子电池系统中钴的资源效率和环境效率。     

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。     

一种改进的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法

同步是正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)系统研究的关键问题之一,本文主要研究了基于循环前缀(CP,Cyclic Prefix)的OFDM系统定时同步方法.传统的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法只局限于在一个符号内进行相关运算,同步效果不够理想,而且在多径信道存在的情况下循环前缀的长度大都比较长才能正确确定符号定时点,降低了传输效率.本文提出了一种扩展的多符号联合定时同步算法,仿真结果显示,改进后的方法提高了传输速率,在符号同步估计性能较原始方法有显著的提高.     

190MW联合循环机组热经济性分析

结合马来西亚沙巴RPII 190MW联合循环电站机组的实际运行数据,阐述联合循环机组热经济性分析的一般方法,从燃机热力性能参数,压气机系统．燃烧系统、蹋轮系统部件的结构和性能;锅炉漏风,循环方式;汽轮机缸效率、阀门节流损失、工质泄漏．凝汽器压力以及机组负荷和运行方式等主要因素着手对机组热经济性进行分析,提出相应的节能措施。