新型全时段耦合余热的卡诺电池系统构建及热–经济性评估

卡诺电池(CB)是可同时实现储电和余热回收利用的新兴储电技术。当前耦合余热卡诺电池(TI-CB)仅在充电环节利用余热，余热利用不充分。本文提出一种全时段耦合余热的卡诺电池系统(DTI-CB)，通过将余热与有机朗肯循环(ORC)耦合，实现余热与卡诺电池全时段高效集成，并对其热–经济性能进行评估。相比TI-CB系统，DTI-CB最高可提高95.67%的发电能力和降低30.90%的平准化度电成本；相比ORC发电和CB独立系统，DTI-CB在高负荷条件下具有更高的热经济性优势。     

低品位热能有机朗肯循环发电技术进展

有机朗肯循环发电技术是基于有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC),利用低沸点有机工质,将低品位的余热资源转换为高品位的电能的先进技术,能够有效提高能源的利用率,减少能源损失.针对工业过程中大量中低温余热受到各种限制难以回收利用难题,全面综述了有机工质朗肯循环低温余热发电技术现状和进展,具体包...     

定曲率螺旋盘管式汽车尾气余热回收装置的性能研究

为研究汽车尾气余热回收装置不同参数对其性能的影响,对汽车尾气余热回收装置定曲率螺旋盘管换热器建立三维仿真模型,研究了雷诺数在4 000～14 000的范围内,定曲率螺旋盘管换热器盘管直径和螺旋直径两个几何参数对阻力和换热性能的影响。结果表明:改变换热器盘管直径,对换热器流动阻力性能影响不大,换热量随着换热器盘管直径的增加而增加;螺旋直径为70 mm时流动阻力增量最大,换热量随着螺旋直径的减小而增大。     

水泥窑余热发电辅助碳捕集系统分析

本文提出一种应用于水泥厂的基于余热发电技术的醇胺法碳捕集系统,针对余热发电系统和乙醇胺(MEA)碳捕捉系统建立模型,利用Visual Basic软件编程模拟余热发电系统,利用Aspen Plus软件模拟MEA法CO_2捕集系统。探讨了废气负荷、低压蒸汽温度、压力对余热发电系统性能的影响,废气负荷和解析塔操作压力对MEA碳捕捉系统中解析塔耗能的影响,并分析了系统的耦合和匹配关系。结果表明,该系统碳捕获率范围为8.6%~15.0%。     

空调压缩机余热温差发电系统设计

基于温差发电原理,利用家用空调制冷时压缩机出口的高温气体,设计了一种余热温差发电系统,并将其应用到家用空调中进行了试验研究。试验结果表明:利用压缩机余热发电装置的空调系统与空调原型机相比输入功率降低43.5W,制冷量提高2.8%,能效比提高9.0%。     

带有压缩机余热温差发电装置的家用空调性能试验研究

世界范围内的能源危机和环境污染日益严重,为了充分利用家用空调系统中的低品位能,提高空调性能,降低空调能耗,对带有温差发电装置的家用空调性能进行了试验研究。试验结果发现:在额定制冷工况下,利用压缩机余热发电装置的空调系统与空调原型机相比输入功率降低43.5W,制冷量提高2.8%,能效比提高9.0%。温差发电装置中发电片冷热端最大温差为17.5℃,平均温差为13.2℃,冷热端温差较小。系统性能还可通过改变冷却方式和优化系统来提高。因此,温差发电技术在家用空调余热回收方面具有广阔的应用前景。     

低温余热全流热水发电系统的热力分析

一、余热回收热水系统 为了利用工业耗能装置中各种低温余热,最简便的办法是利用除盐水作为介质,通过循环泵和热交换器收集到中央热水站。在选择有效的热水发电系统时要考虑这种热水回收系统的如下特点,即:(1)为保证生产工艺稳定进行,系统回水温度T_F要求一定;(2)系统热水初温T_0是各路热水汇总后的平均值,取决于余热热源;(3)系统提供余热总量Q为定值。热水系统总流量G_0=Q/(T_0—T_F)_(C_(pw)),其中C_(pw)是热水定压比热,因此这是一种定热量热水发电系统,热水流量与回水温差△T=T_0—T_F成反比,它不同于地热     

太阳能热化学与燃料电池联合的发电系统

本文提出了一种新型的太阳能与燃料热化学互补的发电系统,集成了太阳能热化学燃料转化过程与固体氧化物燃料电池(SOFC)单元。200～300℃中低温太阳能驱动甲醇热分解反应,将太阳能转化为富氢燃料(H₂、CO)的化学能,产生的太阳能燃料用于驱动SOFC燃料电池进行发电,实现了太阳能及甲醇燃料的高效发电利用。同时,采用微型燃气轮机(MGT)对SOFC余热及未反应燃料进行回收,实现动力余热的高效梯级利用,进一步提升了系统的发电效率及能源利用率。设计工况下,系统发电效率达到58.24%,太阳能净发电效率为41.1%。该研究为太阳能和清洁燃料的高效利用提供了新途径。     

太阳能热化学与化学回热联合的冷热电系统

提出了一种太阳能热化学与化学回热过程联合的冷热电联产系统。利用太阳能驱动甲醇分解反应,产生的合成气在内燃机中燃烧作功,内燃机排烟余热与导热油换热,并驱动甲醇分解反应以回收余热。对系统进行了热力学性能分析,探究了全年典型日下系统热力性能与储能特性规律.研究结果表明:设计工况下系统一次能源利用率为78.4%,太阳能净发电效率为21.1%。在300~1000 W/m~2的直射辐照强度范围内,系统可以实现稳定运行,太阳能净发电效率稳定在19.3%~21.5%的变化范围内。     

基于热阻分析的余热发电系统优化设计

水泥工业的余热回收利用对于工业节能减排具有重要的意义。本文提出了一种应用于水泥工业的余热发电系统,系统包括蒸发器、过热器、凝汽器、汽轮机以及集热器系统.基于系统的热阻分析,构建了设计参数与系统结构及运行参数之间的数学关系,以系统所需总热导为目标函数,通过拉格朗日乘子法对系统进行了优化设计,获得了优化参数。结果表明:优化后的集热器系统所需热导相比优化前降低了10%左右,优化的汽化温度随总流量的增加而降低,余热发电系统所需总热导随凝汽器冷却水温以及汽轮机做功的提高而增加。     

R245fa有机朗肯循环发电系统运行性能实验研究

有机朗肯循环(ORC)利用低温热源实现热电转化的技术特点,是实现余热有效回收利用的重要途径。基于R245fa为循环工质的ORC发电系统,研究低温热源温度变化对系统循环热效率与发电效率的影响。结果表明:在冷却端温度不变的工况下,热源温度的提高使循环蒸发压力上升,膨胀比增大,等熵效率提升,膨胀做功能力增强,系统循环热效率、熵效率、发电效率均增大。夏季运行,冷却水进水水温为(30±1)、(35±1)℃,热源温度从89.6℃升至112.5℃时,系统发电效率分别由6.9%、5.8%升到8.7%、7.4%,系统■效率分别由43.4%、38.8%升到62.7%、62.3%。     

基于有机朗肯循环的船用柴油机余热回收系统研究

本文针对某船用柴油机,利用有机朗肯循环技术,设计系统回收废气余热和主机冷却水余热,两套余热回收系统的热效率分别为21.1%和5.3%,总净功率为102.2 kW,可将柴油机的输出功率提升10.3%。在两套独立系统的基础上,进行优化并提出了主机冷却水预热、废气蒸发的方案,探讨了预热温度对系统性能的影响。优化后的系统,净功率为100.8kW。优化方案的净功率略有降低,但大大简化了系统、降低了投入成本和占用空间。     

功热并供国热燃气轮机及其热力分析

功热并供国热燃气轮机及其热力分析张娜，蔡睿贤（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）关键词功热并供；回热；当量效率１前言回热和功热并供的主要效果都是降低燃气轮机的排热温度，尽可能地回收余热。本文建议在回热之后，再利用其余热加热热水，以尽可能提高...     

电站汽水流程与CO_2捕集系统的优化集成

针对燃煤机组燃烧后脱碳遇到的能耗高、成本大等问题,本文提出一种新型电站汽水流程与C02捕集系统集成方法。该方法通过蒸汽引射器利用高压蒸汽提高低压蒸汽品质,回收高压蒸汽余压;通过部分再沸器疏水打循环的方式回收蒸汽余热;通过脱碳单元低品位热量加热凝结水的方式回收脱碳单元部分余热。结果表明,相较无集成脱碳系统,新集成系统在成本仅增加约0.25%的条件下,机组净出功增加117.56 MW,能效惩罚降低5.32个百分点,最终机组发电成本下降16.72%,CO_2减排成本降低35.79%,实现了用较少投资获得较大收益的目标。     

半导体温差发电装置的性能研究

温差发电是一种绿色环保的发电技术, 它可以直接将热能转化为电能. 该技术具有体积小、 重量轻、 移 动方便和可靠性高等特点. 它可以利用太阳能、 地热能、 海洋温差、 余热和废热等热能进行能量的转换. 作为一种替 代选择, 温差发电技术具有巨大的潜力和良好的发展前景     

窄点设计法在功、热联合系统中的应用

余热利用是节能的重要途径。化工、炼油和冶金等企业中通常有若干股余热流拥有大量余热,一部分可在工艺过程中加以利用,另一部分可作为动力回收的热源。许多设计方法把热利用和动力回收两者隔裂开来,首先着眼于热利用,然后再考虑动力回收。这种方法可以对热利用和动力回收系统分别进行优化,但从总体上未必能达到最优目标。八     

热法磷酸燃烧塔内传热特性的工程计算方法

在对热法磷酸燃烧塔进行余热利用的技术改造过程中,迫切需要了解燃烧塔内的传热特性,并准确地计算出塔内的换热量．本文分析了热法磷酸燃烧塔内的传热特性及其影响因素,提出了热法磷酸燃烧塔内传热特性的工程计算方法,由此可以获得余热回收换热量的计算公式．本文对某燃烧塔进行了实际计算,所获得的磷酸余热回收换热量与实验值的比较,误差在１０％以内,满足工程计算的精度要求。这不仅为热法磷酸的余热利用提供了理论指导,而且在实际的磷燃烧塔余热利用的技术改造过程中也具有很强的工程应用价值．     

柴油机朗肯循环余热回收系统的效率预测模型

有机朗肯循环(ORC)技术可以有效回收重型车用柴油机的排气热能。但在道路运行过程中,其排气热源不稳定,冷源的维持也需要消耗能量,使得蒸发压力和冷凝压力的在线优化与控制实施均存在严峻挑战。为此,建立了ORC余热回收系统的效率预测模型,以ORC系统的热力学第一定律模型为基础,抓住蒸发器阶跃响应的宏观特征,提出了有效换热量的动态修正模型,以及工况模式切换的预判因子,并采用简化机理和数据建模相结合的方法,建立了冷凝器散热功耗的经验模型;提出了基于效率预测模型的ORC余热回收系统优化控制架构及策略。道路仿真结果表明了效率模型和优化算法的有效性:ORC系统的有效做功时间达到94%,蒸汽过热度控制在5~15 K之间,冷凝器散热功耗与发电功率的比值维持在20%以下。     

小功率高转速蒸汽透平试验研究和优化

小功率高转速蒸汽透平试验研究和优化邵振麒（同济大学汽车工程系上海２０００９２）关键词：小蒸汽透平，效率，优化１前言回收能量和工业装置的余热及利用太阳能等新能源是节能和环保的重要措施，由此产生的机械能可供发电，气体增压等多种用途。在一些废热量不大且不宜...     

烧结烟气余热热电发电模型与数值模拟

针对钢铁工业中的大量烧结烟气余热,提出一种基于热电发电技术的显热回收方案,建立了相应的计算模型,得到了烟气、冷却水、热电单元端点温度沿流动方向的分布特征,分析了烟气温度、烟气换热系数、冷却水换热系数对最优热电单元长度的影响,并分析了热电单元横截面积对电流和电压的影响。结果表明,对于350℃的烧结烟气,每平方米换热面积可以产生约1.47 kW电能,热效率约为4.5%,设备成本的回收周期在4年左右。