氢工艺能量分析图与乙炔多联产系统集成

氢的转化利用情况对于化石燃料多联产系统的能量集成特性影响十分重要.通过关联氢与多联产系统目的化学品的转化速率以及过程的(火用)变,本文提出了一种新的用于氢工艺过程能量分析和集成的图式分析方法─流量(火用)变图FED (Flowrate-Exergy Diagram).该方法可以直观、简明地描述复杂系统中氢或含氢化学品量改变所引起的热力学代价.本文介绍了FED的特点,提出了使用FED的启示性准则,并将该方法应用于天然气基乙炔多联产集成系统,新系统的内部??损失比传统分产工艺减少了16.2%,H2消耗量减少了15.7%.     

焦炭和甲醇/动力多联产系统集成与特性

本文提出了一个新型的焦炭和甲醇/动力多联产系统,新系统在焦炉子系统中采用煤炭燃烧替代焦炉煤气燃烧;在合成气制备过程采用焦炉煤气与气化煤气共制合成气,取消了重整反应和变换反应;在合成单元中采用了部分未反应气再循环方式.新型联产系统具有较高的热力性能,系统节能率高达22%.对新系统的(火用)分析结果表明:采用煤炭燃烧替代焦炉煤气燃烧,取消重整单元,以及合成煤气与焦炉煤气共制合成气是系统性能提升的关键所在.总之,新系统进一步拓展了煤基多联产,将为洁净煤技术指引一个新的方向.     

二甲醚/动力多联产系统初步研究

本文针对两步法二甲醚/动力多联产系统进行了研究。通过对两步法二甲醚生产和动力两个系统的分析整合,使用ASPEN对流程进行了模拟计算,考察了两步法DME和IGCC联产系统的特性。发现两步法DME-IGCC联产与两步法:DME和IGCC分产相比,折合热转功效率提高了5.66个百分点,折合合成能耗下降了26.05％,相对节能率为8.46％。     

煤基和天然气基DME联产比较

本文针对煤基和天然气基DME分产及多联产系统进行研究.通过分析发现煤基DME分产能耗为55.5 GJ/t,天然气基DME分产能耗为48.4 GJ/t.煤基IGCC-DME联产方式相对节能率达到15.0%,高于天然气基CC-DME联产方式的10.2%.通过进一步的分析发现,不论是煤基还是天然气基,联产方式都同时遵循化学(火用)和物理(火用)的综合梯级利用原理.     

中冷回热布雷顿热电联产装置的(火用)性能优化

建立了变温热源内可逆中冷回热布雷顿热电联产装置模型,基于(火用)分析的观点,用有限时间热力学理论和方法研究了装置的性能,导出了无量纲(火用)输出率和(火用)效率的解析式.对热导率的分配、中间压比的选取进行了优化,得到了最大(火用)输出率及相应的(火用)效率和最大(火用)效率及相应的(火用)输出率,进一步对总压比进行优化...     

能·(火用)·(火用)传递链式发展的相贯性及必然性

依据热力学第一、第二定律(下文简称一、二定律)阐述了能具有量和质的双重属性,能量与能质系于同一属体而不可分离.(火用)是由热力学第二定律所赋予的用以表征能质的参数.能量传递必然伴随着能质((火用))的传递,(火用)传递如同热传递一样是客观存在的.由(火用)概念发展到(火用)传递有其必然性.     

多孔介质非等温渗流的(火用)传递分析研究

在求解非等温单相渗流的温度场、压力场基础上,以压(火用)为统一特征项,对电加热热驱模拟过程的驱动功、驱动功率、驱动阻力、驱油速率及其相互关系作了初步分析,揭示了热采过程非等温渗流的驱替机理:通过改变温度场、减小驱动(火用)阻力,以增强驱动效果、提高采收率.     

油水两液相一维非等温渗流的传递分析

在求解油水两液相非等温渗流的温度场、压力场基础上,以驱动功、驱动功率、驱动阻力、驱动速率为特征参数,对该过程进行(火用)传递分析。数值模拟的结果表明:含水通过降低油的相对渗透率、从而增大驱动阻力、减小驱动功率, 最终导致原油产量降低。     

油水两液相一维非等温渗流的(火用)传递分析

在求解油水两液相非等温渗流的温度场、压力场基础上,以驱动功、驱动功率、驱动阻力、驱动速率为特征参数,对该过程进行(火用)传递分析.数值模拟的结果表明:含水通过降低油的相对渗透率、从而增大驱动阻力、减小驱动功率,最终导致原油产量降低.     

确定多联产能量系统产品火用成本的能质因数法

根据"优质优价"原则,提出多联产能量系统产品的单位火用成本Ui与该产品火用的"能质因数"λi的关系为Ui=λieλi;改进完善了多联产能量系统产品的单位火用成本分析的矩阵模式。通过实例计算得到了多联产能量系统产品电、热的单位火用成本,与单产电、单产热的单位火用成本对比,与产品等价分配得到的单位火用成本对比,发现根据"能质因数"确定产品的单位火用成本较为合适。     

新型焦电联产系统集成与特性分析

本文针对传统焦炭生产工艺的不足、并应用联产系统整合思路,研究提出新型焦炭动力联产系统.新系统取消了传统炼焦工艺中直接燃用焦炉煤气为炭化室提供炼焦热量的方式,采用外置煤炭燃烧室提供热量,从而实现用低品质煤炭替代高品质焦炉煤气;节省下来的富氢、高热值的焦炉煤气作为燃料提供给联合循环,实现高效洁净发电;改进炼焦过程烟气废热回收方式,使得排烟损失大大降低.分析结果表明,新系统具有优良的热力性能,相对节能率高达15%左右.对系统关键过程的图像(火用)分析分析表明,燃烧过程和换热过程等变革与改进是系统性能提升的关键所在.本文研究将为冶金生产的可持续发展提供新思路与新系统方案.     

天然气水蒸气重整甲醇动力串联型多联产系统性能分析与优化

本文重点对一个基于天然气的甲醇与动力联产系统的关键参数进行了系统性能影响性、规律性分析研究.在之前的研究工作中,根据化学能、物理梯级利用原理,提出了基于天然气部分重整的化工动力多联产系统,相比独立的分产化工与动力系统,可以节省10%左右的原料输入,相应的研究成果发表在2007年的Energy杂志上面(2007,33:2...     

煤基化工与动力多联产系统开拓研究

煤气化发电－甲醇联产系统是一种建立在能的梯级利用概念基础上,融合了ＩＧＣＣ动力系统与甲醇生产流程的新颖的多联产总能系统。本文对多联产系统进行了开拓性研究,基于能的品位原理揭示多联产系统能量转换的本质及基本规律,并通过联产系统与分产系统的比较,指出联产系统高效、灵活与清洁等特点．     

煤与天然气适度转化的甲醇-动力联产系统

本文开拓性地提出了一个新型煤和天然气综合利用、甲醇和电力联产的能源动力系统。新系统采用了燃料化学能适度转化的方法,煤先和纯氧与蒸汽发生部分气化反应,适度转化成合成气和半焦,碳转化率约为50%;半焦在天然气/水蒸气重整反应器中燃烧,为重整反应提供反应热;将甲醇生产系统与联合循环发电系统有机整合,来自煤和天然气的合成气先用于甲醇生产,未反应合成气用作发电燃料。研究表明在相同产出条件下,多功能系统比分产系统少消耗10%左右的化石燃料。本文工作为煤和天然气综合高效利用提供了新途径。     

评估、优化分散能源的经济性和环保效益

本文建立了分散能源系统的一般化模型,根据供应与需求瞬时能量平衡的要求和电网分时电价的特点,以分散能源早期可能应用的领域-办公大楼为对象,建立了分散能源年费用最小的优化模型,并对影响分散能源经济性的一些主要因素和分散能源的环保效益进行了分析研究,在电力市场引入竞争机制的条件下,为政府、企业和分散能源的应用者提供决策帮助。     

混合工质中低温热力循环特性研究

本文从热力学第二定律角度出发,对氨水混合工质中低温动力循环进行了分析。通过与简单蒸汽循环的比较,揭示了混合工质热力循环的特性及本质,指出工质蒸发换热过程的匹配及冷凝过程是混合工质循环高效的关键。为了改善冷凝过程,可采用分馏冷凝系统取代传统的冷凝方式。同时,本文还探讨了一些基本规律,明确了余热回收过程中中低温段换热匹配的重要性     

等离子体射流产生与特性的实验研究

本文报道热等离子体射流产生及射流特性的实验研究结果。采用同一个直流等离子体发生器,工作气体流量小时产生出层流等离子体长射流,射流长度随气体流量或弧电流的增加而明显增加;工作气体流量大时则产生出湍流等离子体短射流,此时射流长度几乎与工作气体流量或弧电流无关;在层流与湍流等离子体射流工况之间,存在一个流动状况不稳定的过渡区,此时等离子体射流的平均长度随气流量的加大而减小,但随弧电流的加大而明显加大。层流等离子体长射流有相当好的刚性。     

高强度激光薄膜的研制

 为提高激光薄膜的抗激光强度,实验研究了薄膜新材料、镀膜基体的表面粗糙度和洁净度,薄膜中的杂质污染,镀膜后的热处理,以及小光斑扫描激光预处理对薄膜的损耗和抗激光强度的影响。