零排放燃气轮机的空气动力学特性

本文对采用二氧化碳作为基本工作流体的半闭环燃气轮机循环的空气动力学特性进行了详尽的分析.结果表明,不同工作流体的比热比值对压气机的压比、等熵效率及临界堵塞质量流量影响很大,并详细阐述了一种比热比对透平机械性能影响的修正方法,进而提出了一种零排放发动机的设计新思路,揭示了最初为空气工质而设计的压气机可以直接用于CO2零排放发动机中.     

LNG冷能用于CO_2跨临界朗肯循环和CO_2液化回收

提出了一种利用LNG冷能的新方案。一方面,采用CO2作为工质,利用燃气轮机的排放废气作为高温热源和LNG作为低温冷源来实现CO2的跨临界朗肯循环。由于高低温热源温差较大,循环能够顺利进行;另一方面,从燃气轮机排放的CO2废气在朗肯循环中放出热量后经LNG进一步冷却成液态产品。这样,不但利用了LNG冷能,而且天然气燃烧生成的大部分CO2也得以回收。计算分析了相关参数对跨临界循环特性的影响,包括循环最高温度和压力对系统的比功和火用效率的影响,并分析了回收的液态CO2的质量流量的变化情况。结果表明,这种新的LNG冷能利用方案是一种环境友好的高效方案。     

跨临界制冷循环中应用两相螺杆膨胀机的理论分析

本文在介绍利用环保、安全的CO2作为制冷剂的跨临界循环的基础上,分析了系统各部件的损失情况,并通过与常规工质对比,提出了采用汽液两相螺杆膨胀机取代系统中节流阀的方法。该方法可明显提高系统的COP,具有广阔的实际应用前景。文章结合CO2超临界流体的实际特点,对研制、开发CO2两相螺杆膨胀机提出了设计思想和建议。     

二氧化碳低温制冷特性与跨临界应用研究

在工业制冷、食品冷冻冷藏和室内外热舒适调节等方面,CO2作为一种自然环保制冷剂愈来愈受到人们的青睐。近年来,CO2制冷剂的应用范围由原来的热泵热水器逐步扩大,从小型制冷装置上的饮料零售机、制冰机到大型超市的带热回收装置的并联机组等;而用于CO2工质的制冷循环也由单一的复叠、二次载冷系统扩展为跨临界、跨临界增压等系统。文中阐述了CO2在低温下的热力学性质与特性分析,以及在跨临界制冷循环中的应用和提高系统性能的方法。     

CO2跨临界循环新型滚动活塞膨胀机的研究与比较

作为最有发展潜力的工质替代技术之一, CO2跨临界循环受到越来越多的关注,但CO2跨临界循环研究面临的最大问题是提高整个系统效率,使之能与普通工质循环竞争。为降低CO2跨临界循环的节流损失,开发膨胀机代替节流阀是研究的重要方向。本文对原开发的CO2滚动活塞膨胀机进行了改进,并对两种膨胀机进行了实验验证。研究表明改进后的新型膨胀机效率有了提高,在测试条件下,最大测试效率能达到47%。说明采用的改进措施是有效的。     

基于超音速两相膨胀的新型CO2制冷循环研究

提出了一种基于超音速两相膨胀的新型CO2制冷循环,开展热力学分析和模拟计算.结果 显示:在空调温区工况,新型CO2制冷循环COP较现有性能相对最优的CO2跨临界制冷循环COP提升了63.2％,且系统运行高压大大降低;自然工质气体添加剂对循环性能有较大影响,加入C2H6和N2后制冷温度更低,加入C2H6可提高相对卡诺效率,且随加入量的增加,效果越显著,当加入30％的C2H6时,可获得最大相对卡诺效率为0.93,较单一CO2的相对卡诺效率提高了26％,而加入N2则降低相对卡诺效率;超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对循环性能有较大影响,可调节以上参数提升循环制冷表现.研究表明:新型CO2制冷循环具有较好的原理可行性,为CO2有效利用、人工合成制冷剂替代、CO2高效制冷提供一种可能的参考.     

压气机进气通道喷水冷却的理论研究

1引言在压气机进气通道喷入适量的水，利用水的汽化吸收空气显热，既可以降低压气机进口空气温度，又可以增加系统工质流量，从而增加效率和输出，是改善燃气轮机循环性能的有效途径。美国佛罗伦萨州的Atlas联合循环电厂是提供峰值动力的电厂，1989年，该电厂利用压气机进气通道喷水的方法来补偿夏季由于高温而造成的动力不足，收到明显效益：7－9月份功率输出平均增大9．6％，一年即可收回设备投资[1]。目前我国哈尔滨703研究所正对此进行试验研究，并将用于实际发电系统。在压气机通道喷水过程中，喷水量的多少是首先应该解决的问题，喷…     

以污泥为原料污水为冷热源的燃气机热泵系统设计与分析

提出以污水、污泥为原料以及采用自然工质的燃气机热泵系统.在该系统中,污水处理厂的污泥生成沼气,沼气在燃气机中燃烧带动压缩机运转;处理后的污水作为热泵系统的冷(热)源向建筑物提供冷(热)量.对该系统做了分析,讨论了循环流程和几个关键部分,建立了计算模型,采用了当量冷凝温度分析法,以自然工质CO2和R290作为热泵系统的工质做了对比分析.通过提出污水污泥以及利用自然工质的燃气机热泵系统,以充分利用可再生资源达到节能环保的目的,为环保的可持续发展提供一些思路.     

降低IGCC系统中回收CO2能耗的新思路

本文基于CO2三相图分析,归纳了CO2由气态(常温常压)转变为液态或固态的四种途径,提出了压缩-制冷液化结合法降低IGCC系统中回收CO2能耗的新思路,并基于这个思路设计了由半闭式循环与单级氨吸收制冷逆循环耦合的IGCC新系统,为开拓研究高效的CO2准零排放IGCC新系统提供可行的途径与方案.     

一种二氧化碳-离子液体吸收式制冷系统性能的分析研究

吸收式制冷利用低品位热源为驱动,具有结构简单、运转安静、节能环保等特点,有很大的发展空间。适当的离子液体和CO2可以构成吸收式制冷的工质对,这类吸收制冷工质对可以工作在较高压力,有利于吸收制冷系统的小型化,具有潜在的应用前景。以1-丁基-3-甲基咪挫六氟硼酸盐[bmim][PF6]为例,计算分析了一种离子液体-CO2跨临界吸收式制冷循环的性能,发现该循环的热力性能还并不理想,然后从工质对溶解度和反应热方面分析了原因,给出了进一步研究的方向。     

降低空气中CO2浓度的低温液化法

为了防止封闭型工作环境空气中CO2的含量超标,应用低温液化的方法来分离空气中CO2。对采用级联式液化、氮膨胀液化降低空气中CO2浓度的流程进行了模拟计算和关键参数的比较,得出利用低温液化法从空气中分离出二氧化碳,达到净化空气、改善密闭空间空气品质的方案是可行的。     

Estimate for interstage water injection in air compressor incorporated into gas-turbine cycles and combined power plants cycles

The objects of study are the gas turbine (GT) plant and combined cycle power plant (CCPP) with opportunity for injection between the stages of air compressor. The objective of this paper is technical and economy optimization calculations for these classes of plants with water interstage injection. The integrated development environment “System of machine building program” was a tool for creating the mathematic models for these classes of power plants. Optimization calculations with the criterion of minimum for specific capital investment as a function of the unit efficiency have been carried out. For a gas-turbine plant, the economic gain from water injection exists for entire range of power efficiency. For the combined cycle plant, the economic benefit was observed only for a certain range of plant’s power efficiency.     

Cogeneration by combining gas turbine engine with organic rankine cycle

The gas turbine engine is known by its relatively low efficiency especially at part load. Therefore, to conserve energy and reduce the operating cost, waste heat is recovered by combining a heat-exchange gas turbine cycle with closed organic Rankine cycle. A computer programme was made to calculate parametrically the individual and combined cycle performances, namely the work and efficiency of each. The parameters considered were: gas turbine pressure ratio; maximum cycle temperature; fluid-air mass ratio; and type of working fluid.This analytical study shows that R113 is the optimum choice because it gives the smallest, hence the most economical, size of turbo-expander. Maximum cycle temperature and pressure ratio are relatively the most important parameters. Economic analysis indicates very good rate of return on investment, related with heat recovery by cogeneration.     

采用烟气再循环和燃烧室回注水的燃气轮机循环分析及优化

1前言采用燃气轮机排气做为再循环烟气并向燃烧室回注水等措施，不仅可保证一定的透平进气温度，而且可有效的减少NOx生成及压缩机耗功。但还有以下问题有待解决：（1）若再循环烟气温度较高，不利于提高系统效率。（2）如果燃烧室回注水取自周围环境，造成系统水消耗大。因此即要能使再循环烟气降温又能使系统用水尽量来自系统本身。冷凝式换热器可适应上述要求，通过把烟气冷却至露点以下，烟气中的水蒸气凝结为水，然后汽水混合物进入气水分离器，产生较低温度的再循环烟气，同时分离出液态水，经泵加压后作为燃烧室回注水使用。本文在…     

Graphical exergy analysis of a new type of advanced cycle with saturated air

A new type of advanced cycle with saturated air called a gas turbine cycle with saturation for air (GTSA) is analyzed by graphical exergy methodology based on energy-utilization diagrams (EUDs). By comparing it with an advanced steam-injected gas turbine cycle (STIG), key features of the GTSA system are clarified. The model system may achieve an efficiency as high as 56%. It is about 8% more efficient than the STIG. In addition, some suggestions are pointed out for further research.     

基于微燃机的HAT循环变工况性能分析

基于某微燃机构建了HAT循环,研究了其在功率下降(ISO条件)、环境温度变化时的变工况性能,并与简单循环、回热循环和RWI(注水回热)循环的设计工况、变工况性能进行了对比。结果表明, HNI、循环和RWI循环的变工况性能相似且好于简单循环和回热循环。其中,空气湿化程度的调整对于HAT循环变工况性能的稳定性起重要作用。但由于没有设置中冷器,且微燃机循环中可资利用的(火用)较少,HAT循环设计工况和变工况性能相对于其它循环的优势没有得到充分体现。     

二次风率对分级进风燃烧室内湍流燃烧与NOx生成的影响

本文在分级进风燃烧室的热态实验装置上,测量了燃烧室内湍流燃烧的温度场和组分浓度场,研究了分级进风的流量比率即二次风率对燃烧及NOx生成的影响.得到了四组不同二次风率下燃烧室内气体温度和O2、CO2、CO与NO浓度的分布.     

胺法捕集燃煤电厂烟气中CO_2的试验与模拟

介绍了CO_2循环吸收解吸实验台。采用新型混合有机胺CO_2吸收剂,在该实验台上进行了长期稳定运行试验,并应用AMSIM软件进行了系统模拟。结果表明,该实验台可以达到12 h以上长时间稳定运行,实现了模拟烟气和吸收剂的稳定循环。由于试验过程中不添加新的吸收剂和水,随着吸收剂循环时间的增加,CO_2脱除效率缓慢下降,但500 h后仍可达83%。试验运行结果和模拟结果达到了较好的吻合。     

低温空气制冷系统中板翅换热器性能实验研究

对低温空气制冷系统中的散热器、回热器性能进行实验研究,测量不同工况条件下两个锯齿形板翅式换热器的换热效率及系统性能,分析了换热器低压侧和高压侧的空气流量对换热器及系统性能的影响。结果表明:(1)散热器低压侧空气流量是影响其效率的主要因素;(2)回热器效率随其低压侧空气流量的增大而增大,随其高压空气流量的增大而减小;(3)高压空气流量是影响制冷量的主要因素;在其它工况参数不变的条件下,高压空气流量增大7.9%,制冷量最大增加14.5%。