用于余热回收的三压力氨水动力循环的热力性能

为了提高低温余热动力回收系统的吸收驱动力和增强蒸发器抗低温腐蚀的能力,提出了三压力氨水吸收式动力循环(3p-AWPC).在卡列纳循环的基础上,添加了一个预热器,以分离器出口的稀溶液加热来自高压氨泵的工作溶液.采用Schulz方程、质量与能量守恒定律,对循环倍率、工作成分、基本成分、热源温度和冷源温度进行优化分析,研究工作浓度与基本浓度最佳配对关系.给出了在热源温度为200℃及冷却水温度为25℃条件下,3p-AWPC方案的热力性能优化算例.结果表明,动力回收效率为9.62%,比相同冷热源进口参数条件下水蒸气朗肯循环(SRC)的动力回收效率约增加16.5%.     

卡林纳循环与氨水朗肯循环组合系统的热电联供性能

根据卡林纳循环发电效率高及氨水朗肯循环蒸发过程和冷凝过程都有较大温度变化的特点,提出了一种在非供暖季利用卡林纳循环发电而在供暖季利用氨水朗肯循环排热加热供暖水的卡林纳循环与氨水朗肯循环(AWKRC)组合系统.AWKRC组合系统在卡林纳循环基础上通过阀门切换实现循环流程转换.研究分析了AWKRC组合系统在非供暖季的发电性能和供暖季的热电联供性能,分析了氨水朗肯循环工作浓度对循环效率的影响.在给定计算条件下,非供暖季卡林纳循环的热效率和动力回收效率分别为20.9%和17.4%;而在供暖季氨水朗肯循环的热效率和动力回收效率分别为17.0%和13.0%,且其综合回收效率可达19.2%.     

Kalina地热发电循环分析

 Kalina地热发电循环的首次运用是在2000年7月的冰岛胡萨维克。运行两年后通过测试,Kalina循环被认为是利用中低温热能最具应用前景的方式之一。本文通过工程方程求解器EES编制计算软件,完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对影响Kalina地热发电热力循环效率的汽轮机入口压力和氨的质量浓度进行了分析。同时,也对汽轮机的安全运行范围进行了计算。最后,分析了系统的火用损失。     

碳化氨水解吸二氧化碳的研究

本文研究了碳化氨水的二氧化碳解吸过程。在温水(57—79℃)加热条件下,高碳化度氨水可选择性释出二氧化碳。实验湿壁塔的泡核解吸研究证明,平均过饱和度高于1.2即可获得明显的泡核解吸速率。且解吸速率随过饱和度和过饱和温距而增大,但解吸的选择性则随解吸速率增大而下降。本文并以低于沸点的膜状解吸实验,论证了二氧化碳的解吸机理,即解吸速率受NH_4HCO_3分解成NH_2COONH_4的反应强烈影响。并以此合理地解释了二氧化碳解吸在选择性和速率上呈现的特性。     

新型无溶液泵氨水吸收式制冷空调系统及其性能分析

介绍了一种新型无溶液泵和精馏装置的氨水吸收式制冷空调系统,确定了系统在空调工况运行的基本参数,并针对该系统定义了一个新参数,即发生器溶液存留系数然后对系统热力性能进行了计算分析.分析结果表明:在设定制冷量为1.5 kW时,系统的性能系数可达0.28;当溶液存留系数由0增加到3时,系统性能系数较初始值降低60%,溶液存留系数对系统性能系数影响显著;冷剂含水率增加使系统性能系数和制冷量迅速线性递减,当冷剂含水率增加到0.14时,系统丧失制冷能力;蒸发温度降低或冷凝温度升高都会降低系统的性能系数,二者的影响较为平缓.针对各参数的影响初步探讨了提高系统性能系数的措施.     

氨水吸收式制冷GAX循环中临界热源温度的理论分析

对氨水吸收式制冷GAX循环进行了理论分析,阐述了GAX循环存在临界热源温度的原因,编制了计算机模拟程序,分别对氨水吸收式制冷GAX循环与一般循环系统进行了理论计算与比较.得出了GAX循环性能与热源温度之间的变化关系:在蒸发温度为3 ℃、冷却水为32 ℃的条件下, GAX循环系统最低临界热源温度为110 ℃;在蒸发温度为3 ℃时, GAX循环系统最低临界热源温度值随冷却水温度的提高而升高;只有热源温度高于临界温度值时, GAX循环性能系数才能得到提高.所得结论为在实际氨水吸收式制冷系统中是否采用GAX循环提供了决策依据.     

氨/水体系汽液相平衡模型的研究

基于具有较好的热力学一致性并且覆盖较宽的温度、压力、浓度范围的氨/水汽液相平衡实验数据,本研究评价了6个具有代表性的VLE模型.结果发现,总的来说SR-P方程能够较好描述氨/水体系汽液相平衡行为,虽然在中低温度范围内SR-P方程仅次于最佳的电解质NRTL模型和RK-NRTL模型.据此,本研究回归了SR-P方程的交互作用参数.与原方程相比,新参数SR-P方程的计算精度明显提高.     

氨水鼓泡吸收强化实验中的倒吸现象及存在机理分析

设计和建立了纳米流体氨水鼓泡吸收强化的实验系统．实验中倒吸现象影响着实验系统的稳定性和实验结果的真实性．实验发现：在氨气定流量条件下,在敞开式鼓泡吸收实验时,不容易发生倒吸现象,在吸收器真空状态吸收实验时,容易发生倒吸现象;在定压实验且压力为130kPa以上的真空吸收实验时,不容易发生倒吸现象．结合实验现象,从化学动力学角度,对倒吸现象发生可能存在的机理进行了分析．同时发现,纳米流体对氨水与氨气的化学反应转化速率并没有多大影响,说明纳米流体对氨水的强化吸收是一种物理现象．     

Transportation of low-grade thermal energy over long distance by ammonia-water absorption

This paper presents the importance and the cycle choice for long-distance transportation of low-grade thermal energy, and the thermodynamic and hydrodynamic feasibility of single-effect ammonia-water absorption system for heat or cold transportation over long distance are also involved. A model of a long-distance thermal energy transportation system is built and analyzed, which shows satisfactory and attractive results. When a steam heat source at 120℃ is available, the user site can get hot water output at about 55℃ with the thermal COP of about 0.6 and the electric COP of about 100 in winter, and cold water output at about 10℃ with the thermal COP of about 0.5 and the electric COP of 50 in summer. A small-size prototype is built to verify the performance analysis. Basically the experimental data show good accordance with the analysis results. The ammonia-water absorption system is a potential pro-spective solution for the heat or cold transportation over long distance.