R_(115)重力升压地热发电系统的热力学分析

本文研究采用井下加热重力升压的方法提高地热发电双流体循环转换效率的热力学问题。探讨循环热力学参数的优化方法。给出了以R_(115)(C_2F_5Cl)为工质组成井下加热重力升压超临界循环系统转换效率的变化规律。用(火用)分析法揭示系统各环节的(火用)损失。指出该系统用于120—180℃的热水型地热资源,可大幅度提高系统的(火用)效率和发电出力。     

基于(?)分析的空分流程对比研究

以内、外压缩空分流程为对象,通过AspenPlus模拟计算获得系统总(火用)损失,(火用)效率及压力(火用)、温度(火用)、跑冷(火用)、分离(火用)占设备(火用)损失的比例,探讨两类流程的区别。研究发现:压缩、精馏及换热设备损失是空分系统(火用)损失的主要来源;内压缩流程主换热器、过冷器的传热损失比例大于外压缩流程;相对传统的外压缩流程,内压缩流程在生产液体及高压产品方面表现更优。最后探讨了一种基于空分流程产品冷(火用)与膨胀节流过程产生冷量的变化关系来进行流程比较的方法。     

混合制冷剂循环液化天然气流程(火用)分析

带丙烷预冷的混合制冷剂循环液化天然气流程具有高效及流程相对简单的优点.本文在对流程进行热力学分析的基础上,对流程进行(火用)分析.计算了流程中各设备的(火用)损失,计算结果表明,压缩机的(火用)损失约占整个流程(火用)损失的50%,换热器的(火用)损失约占总(火用)损失的26%.本文还分析了产生(火用)损失的原因,提出降低(火用)损失的措施.     

结合ORC和ARC的中温余热回收系统

中温余热回收过程中传热温差大,系统(火用)效率较低,本文提出一种结合有机朗肯循环和单效吸收式制冷系统的中温烟气余热回收系统。利用热力学第一定律和第二定律对系统建立了数学模型,分析了新系统中有机朗肯循环蒸发温度、冷凝温度等参数对系统性能的影响。同时对系统各主要部件进行了(火用)分析,并与双效溴化锂吸收式制冷系统进行了比较,通过T-Q图分析了新系统及参考系统的换热过程。结果表明新系统的(火用)损失从139.19 kW降低到93.18 kW,(火用)损失减少机理在于换热温差降低。     

基于菲聂尔透镜的聚焦太阳能PV/T 系统热电性能研究

本文建立了基于菲涅尔透镜的聚焦型PV/T热电联产系统的一维稳态传热模型,对六种不同结构的PV/T系统的热、电效率和(火用)效率进行了计算,利用(火用)效率作为评价标准对六种系统进行了比较.分析表明采用聚焦型PV/T系统,在牺牲少量发电效率的基础上,可以获得具有一定温度的热能;增添玻璃盖板虽然能够减少热损失,但同时使得系统的光学效率降低,减少电池上的能量密度,反而使得系统的(火用)效率降低1%;环境恶劣的情况下,应将集热管外加保温腔体,透镜起到盖板和聚光器的双重作用,在不损失发电量的同时可以提高系统的热效率.     

太阳能高温电解水蒸气制氢系统热力学分析

本文对太阳能高温电解水蒸气制氢系统进行了设计.该系统以太阳能为唯一的一次能源,采用太阳能分频技术,提供高温电解水蒸气制氢所需的电能和热能.此外,利用余热回收器回收电解产物的余热.热力学分析表明:(1)系统制氢效率可达34.8%;(2)太阳能聚光-分频热电联产装置是系统能量和(火用)损失最大的环节.提高电解温度和降低操作电压可减小电解环节的(火用)损失.     

基于甲醇化学链燃烧的新型燃气轮机间冷循环

本文提出一种新颖的甲醇化学链燃烧动力循环系统.该系统利用空气压缩的间冷热提供甲醇和Fe2O3反应热,将间冷的低温热转换为高品位化学能;同时得到预冷的空气吸收燃烧产物Fe2O3的显热,降低了还原反应的温度.与常规化学链循环相比,该循环利用间冷的热量代替高温Fe2O3的显热提供还原反应的反应热,系统内能量品位匹配更加合理.根据图像(火用)分析方法,阐明了甲醇化学链燃烧过程(火用)损失减少和间冷热品位提升的机理.本文对新循环进行了分析,并以常规化学链循环为参照,研究了其性能.新循环的效率较高,同时可以实现CO2无能耗的分离.     

Hyperbar涡轮复合发动机循环的热力学第二定律分析

Hyperbar复合发动机是一种高增压、低压缩比并具有旁通补燃系统的涡轮复合发动机,其特点是在不过分增加热负荷和机械负荷的条件下,可以大幅度地提高功率,并能明显地改善发动机的加速特性和扭矩特性。本文对此新型复合发动机循环进行第二定律分析。文中计算了各种不可逆因素导致的(火用)损失,研究了(火用)效率与平均压力随各主要参数的变化规律,并指出改善发动机性能的途径。本文的研究成果对于合理应用及发展     

三种膨胀装置不可逆损失的比较

本文利用熵法对涡流管、透平膨胀机及节流阀三种装置进行了研究.通过理论分析说明了在相同的工况下,节流阀的(火用)损失最大,涡流管次之,透平膨胀机最接近等熵膨胀.随着入口温度的升高,涡流管的(火用)效率明显的增大,而其它两个变化不大.研究结果对于膨胀制冷机的研究开发具有一定的指导意义.     

热工问题的分析

本文在热工问题的(火用)分析方面作了下列各项工作: 1.提出了四种工程意义明确而又严密的(火用)效率定义,并分别对各种具体情况提出了各类热工设备的合理的(火用)效率定义。 2.对高速稳定流动的理想气体工质的作功能力(总(火用)e~*),进行了分析,分析指出除常数零(火用)e_0外,总(火用)e~*系由两类不同质的作功能力所组成,由此引入了两个新概念:总焓(火用)e_i*和总压(火用)e_p*。由于新概念的引入,就区分了两类不同质的作功能力,这是热工问题(火用)分析的一个新发展。 3.指出了用(火用)分析法进行热工设备的最优分析,能否得到比热效率法更为合理的结果,这需视两种分析法的目标函数随分析对象的变化是否一致而定。 4.关于薄弱环节(火用)分析,本文指出了薄弱环节的确定,不仅需要进行纵的比较,而且还需要进行横的比较,也要注意区分两类不同质的作功能力((火用))的损失。     

水煤浆与干粉给料方式两种IGCC系统的(火用)分析

通过将煤气化过程与联合循环系统相结合,IGCC成为目前最有发展前途的洁净煤技术之一.但以往对IGCC系统的研究多集中联合循环或气化过程本身,而忽略了气化效率对系统整体性能的影响.为揭示气化过程与系统性能之间联系,本文对Texaco与Shell公司的两个IGCC系统实例分别进行了流程模拟和(火用)分析,并着重从热力学角度比较了系统煤气化部分的差异对系统整体性能的影响,得出结论:Shell煤气化技术与Texaco煤气化技术相比,气化过程的(火用)损失相对减小15%,冷煤气效率提高2.6个百分点,系统热转功效率上升2.1个百分点.本文研究成果为IGCC系统进一步改进提供了热力学基础理论支撑.     

一种基于正逆循环耦合的低温制冷系统

以能的梯级利用原理为指导原则,基于正逆循环耦合方法,本文提出了一种利用中温显热热源制取较低温度冷量的复合式制冷系统,该系统由动力子循环、吸收式制冷子循环与压缩式制冷子循环有机耦合而成。通过模拟计算,对系统热力性能进行了评估,系统制冷性能系数(COP)达到了0.277,与常规余热双级吸收式制冷系统相比,提高了50%左右。通过(火用)平衡和t-Q图分析,发现热源利用过程不可逆损失大幅降低是系统性能提升的主要原因。本文还研究了热源烟气温度T_H和冷却水温度T_(CW)对系统性能的影响,为指导系统设计提供了依据。     

二元溶液的及溴化锂水溶液的-浓度图

本文提出二元溶液(火用)值计算的一般方法。计算了溴化锂水溶液的(火用)值,绘制了该溶液的(火用)-浓度图。文中还给出了溴化锂水溶液化学(火用)与浓度的拟合关系式。 一、溶液的化学(火用) 由于溶液的浓度或成分有变化,在确定溶液(火用)值时必须考虑溶液的化学(火用)。给定状态和浓度下溶液的(火用)是物理(火用)与化学(火用)之和。在环境温度T_0和压力P_0下系统与环境由     

槽式集热器(火用)效率分析和互补电站镜场设计

为实现给水加热型互补发电系统中太阳岛与动力岛更好耦合,本文建立了槽式集热器(火用)效率的热力学模型,分析了200 kW典型集热器(火用)效率随运行参数的变化规律:平均辐照600W/m2时最大效率为33%左右,最佳温度范围为250～350°C,并进行了实验验证,最后分析了互补发电系统集热场(火用)效率在设计辐照和偏离设计...     

槽式集热器(火用)效率分析和互补电站镜场设计

为实现给水加热型互补发电系统中太阳岛与动力岛更好耦合,本文建立了槽式集热器(火用)效率的热力学模型,分析了200 kW典型集热器(火用)效率随运行参数的变化规律:平均辐照600W/m2时最大效率为33%左右,最佳温度范围为250～350°C,并进行了实验验证,最后分析了互补发电系统集热场(火用)效率在设计辐照和偏离设计...     

基于双效自由活塞斯特林的变温泵热技术研究

热泵对于缓解我国北方冬季所面临的供暖压力,具有十分积极的作用。本文主要针对一种新型的双效自由活塞斯特林变温热泵技术展开研究。主要采用SAGE程序对整机系统进行了数值计算,探究变温泵热对于系统加热量、泵热量、制热系数、整机(火用)效率以及各关键部件(火用)损失等热力学参数的影响。计算结果表明,采用变温热泵模式时,由于斯特林热泵侧温差减小,其泵热量增加,因此系统总的泵热量以及制热系数增大,但对应的(火用)效率降低。因此,可以在满足热量匹配的情况下,适当降低热泵侧室温换热器温度对热负载流体进行逐级加热,从而提高双效自由活塞斯特林热泵系统的工作效率。     

燃煤机组凝结水节流过程蓄(?)转换特性分析

提高燃煤发电机组的运行灵活性是电力行业的迫切需求,但提高灵活性的措施一般会降低燃煤发电机组的效率。为此,本文针对提高燃煤发电系统灵活性的主要措施之一凝结水节流过程展开研究,建立了凝结水节流系统的动态模型,获得了其动态特性,采用(火用)分析方法研究了不同节流比例下系统蓄(火用)转换特性。结果表明:凝结水节流过程中,效率与灵活性成负相关,节流比例越大,输出功率变化越快,但输出功率总量减小,附加(?)损失增大。节流比例从20%变为90%时,附加输出能量增量减小117 MJ,附加(火用)损失增加255 MJ。     

质子交换膜燃料电池-热电制冷混合系统的生态学研究

本文基于生态学准则对稳定运行状态下的混合系统(由质子交换膜燃料电池(PEMFC)与热电制冷装置(TEG-TEC)组成)进行了优化研究,考虑了PEMFC电化学反应中的过电势损失和TEG-TEC内部的不可逆损失,导出了PEMFC工作电流密度与TEG-TEC电流之间的关系以及混合系统的等效输出功率和生态学性能系数(ECOP)的表达式,ECOP表示为混合系统单位可用能损失率的等效输出功率。通过数值计算,给出了混合系统的优化工作区间。结果表明,混合系统的最大功率密度P_c~*和生态学性能系数比单独工作的PEMFC分别提升了1.42%和4.47%。最后研究了工作温度、工作压力、热电元件数量及汤姆逊效应对混合系统性能的影响。     

提高内燃机热效率的一条有效途径——余热回收内循环加力

目前,内燃机的热效率不高,它主要由一系列的(火用)损失引起.在内燃机里,燃料的(火用)损失E_(xl)为:E_(xl)=E_(xl_1)+E_(xl_2)+E_(xl_3)+E_(xl_4)+E_(xl_5) (1)式中:E_(xl_1)——燃料化学反应的(火用)损失;E_(xl_2)——冷却水带走的(火用)损失;E_(xl_3)——由活塞、缸壁等传热、摩擦向环境散失热量的(火用)损失;E_(xl_4)——废气(火用)损失;E_(xl_5)——燃气热量传给冷却介质,由于两者温差产生的不可逆(火用)损失.其中燃料燃烧(化学反应)转换过程的(火用)损失率为:     

热辐射光子对高能粒子的影响

从热辐射和高速粒子的康普顿背散射出发，结合热辐射规律，探讨了热辐射对高能粒子的影响，给出了由于热辐射造成的高能粒子的能量损失、功率损失、光阻力和光压的表达式。结果显示：由于热辐射造成的高能粒子的能量损耗、功率损失、光阻力和光压正比于温度的4次方，正比于高能粒子Lorentz因子的平方。本文还通过计算得出热辐射对高能粒子的影响可以忽略。