新型燃煤发电-CO2捕获-供热一体化系统

本文在深入分析燃煤电站CO₂捕获和汽水系统热平衡的基础上,提出一种新型燃煤发电-CO₂捕获-供热一体化系统。该系统通过汽水流程、碳捕获流程及地暖供热流程的有效集成,实现了系统中、低温余热的高效利用,降低了碳捕获对电厂效率的影响。分析结果显示,本文提出的一体化系统,在CO₂回收率90%时,供电效率可达31.32%,供电效率降低8.96%,而传统化学吸收法碳捕获电站效率惩罚普遍在10～12个百分点或更高。同时,该系统可供热350 MW,全厂（火用）效率达34.49%,全厂热效率高达55.88%;该系统以较少的能耗代价实现高效供电、供热与CO₂减排,为燃煤发电机组碳减排提供了独特的学术思路与技术方案。     

基于ε-NTU方法的干湿联合冷却塔特性分析

本文基于ε-NTU方法建立了热力发电厂干湿联合冷却系统的热力计算模型,系统研究了干湿联合系统在降低机组夏季运行背压和出塔水温等方面的特性。在此基础上,结合我国部分城市气象数据,分析了干湿联合系统在多种气象环境下的适用性问题。结果表明:干湿联合系统可以有效改善空冷机组因夏季环境高温导致的背压升高、机组出力受限的问题,降低冷却塔出塔水温有助于提高发电厂的热经济性;干湿联合系统较适宜应用在低温低湿或者高温适湿的地区,在高温高湿地区则不建议采用。     

温度依变性对纳米颗粒悬浮液导热系数测量影响

本文报告了50 nm氧化铜(体积百分比φ≤0.6%)与去离子水的悬浮液有效导热系数测量结果,讨论了温度依变性对导热系数的影响,运用适用于低浓度悬浮液的能量和质量方程进行分析表明,颗粒空间分布和温度场间相互影响,进而影响导热系数测量结果.考虑低浓度悬浮液中颗粒布朗扩散和热泳作用,讨论了运用准稳态方法测量纳米颗粒悬浮液导热系数的有效性,即需同时保证合适的加热热流密度和液体试样两侧的温差.     

不同加热位置对振荡热管传热性能的影响

针对利用电加热板作为热源的同一回路型自激振荡流热管,在相同的工质及充液率、相同的倾角等条件下,通过改变加热板的位置,对其壁温和热传输特性随加热功率的变化进行了对比实验研究.实验结果分析表明,对于非微尺度结构的自激振荡流热管,热源位置对其起动功率及循环动力等热传输性能有很大影响.最佳的热源位置应该在自激振荡流热管的最下部,并且热源下部不应再出现绝热段.     

槽式太阳集热管热应力分析

本文以典型槽式太阳集热器为研究对象,建立了集热管三维结构模型,通过有限元的方法对其进行热结构耦合分析,得到了不同工况下集热管管壁温度场、应力场的分布规律。结果表明,集热管在波纹管段与直管段的过渡区域,管壁温度和温度梯度最大,且集热管最大热应变和最大等效应力位于过渡区域。在此基础上,分析了不同工况下集热管的最大等效应力.当集热管内壁对流换热系数由200 W·m~(-2)·℃~(-1)减小到50 W·m~(-2)·℃~(-1)时,其管壁最大等效应力会迅速增大。此结论将为集热管的安全运行提供参考依据。     

多变边界火电机组能耗基准状态表征方法

运行于多变边界条件下给火电机组深度节能研究带来新的挑战。本文基于单耗分析理论,突破传统单一基准值概念,综合考虑机组运行边界条件、运行操作水平和设备性能状况等因素,探索机组能耗基准状态的科学表征方法。将机组能耗与描述机组特性的参数空间相对应,从参数、设备、子系统和机组等层面确定能耗作用规律,构建以机组单耗为优化目标的能耗基准状态表征模型,并应用于某600 MW超临界机组中。研究表明,火电机组的能耗基准状态与设备特性、边界条件、运行工况和操作水平密切相关,能耗基准状态的确定对机组全工况节能诊断与运行优化具有重要意义。     

填充泡沫金属的熔盐相变蓄热过程模拟

本文以管肋式熔盐相变蓄热结构为对象,将相变材料填充入高孔隙率泡沫金属中以弥补熔盐导热系数低的缺陷。考虑周期性边界和重力方向相邻结构的影响,以三层管肋式结构代替整个系统建立多孔介质固-液相变输运三维物理数学模型。利用数值模拟方法,探讨在重力环境中,管式加热条件下相变材料蓄热过程的传热性能。揭示出相变界面随时间的演化,以及自然对流对蓄热过程的作用机制;讨论了泡沫金属、肋片参数及加热温度对蓄热能力的影响。     

燃气轮机双源系统运行特性及应用分析

基于分布式能量系统的双源系统作为一个独立运行的冷热供应系统,可以缓解夏季城市电力供应紧张而燃气供应却相对过剩的结构性矛盾。本文基于单耗分析理论,分析了燃气轮机双源系统的运行特性及其与建筑物冷热负荷相匹配的整体特性。分析认为:燃气轮机双源系统应用于冷热负荷有鲜明时间特性的大型公共建筑,可以保证其发挥最大的能源利用效率。尤其是在夏季空调负荷高峰期,双源系统可以很好地起到削峰作用,这对优化能源消耗构成有重要意义。     

区间数线性规划及其区间解的研究

区间数线性规划可用于处理含有离散区间数的不确定性优化问题。针对已有算法所求区间解可能包含非可行解的缺陷,基于可能度概念提出了区间数线性规划的有效解、弱有效解、最优解及其解域的定义,给出了改进解法,所得区间解为以上解域的子集。以一个数值模型为例求解,将运算结果与已有算法所得区间解作了对比,说明了改进解法的有效性。     

Cao吸附CO2系统能耗分析及热集成系统研究

本文以通用流程模拟软件Aspen为平台,对一个600 MW电厂排放的CO₂吸收过程进行了模拟,分析了关键参数对吸收系统性能影响。研究了采用余热锅炉回收系统热量后对整个电厂性能的影响规律,比较了采用25MPa,566/566℃;28MPa,580/580℃和30 MPa,600/600℃三种不同蒸汽参数时整个电厂性能。研究结果表明,采用钙法回收电厂CO₂并合理利用余热后系统效率下降约5个百分点。本文研究成果为基于火电站脱除CO₂提供有益的参考。