基于(火用)概念的能量系统环境效应评价和建模

基于环境是稀缺资源,提出环境效应的(火用)评价策略及其废物(火用)费用估算方法,引入了环境损害因子、环境污染率及环境损害函数的概念。按照能量转换、能量回收子系统系统的(火用)流变化与环境污染特征,建立了能量系统环境(火用)经济三子系统分析优化模型,并分别给出了各子系统环境(火用)经济优化的目标函数。     

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。     

考虑环境的能量转换系统环境(火用)经济建模与优化

按照能量转换系统中(火用)流及废物流变化特征,提出了增设废物处理子系统进行系统排放废物的达标处理,并将整个系统划分为能量转换主子系统及废物治理附属子系统.给出了两个子系统各自的同时考虑热力学、经济学、环境三个目标的环境(火用)经济优化目标及相应的约束条件;提出了能量转换系统的环境(火用)经济分解协调优化策略,在子系统分别优化的基础上协调,达到系统全局的优化.     

考虑环境成本的能量系统(火用)经济学分析模型

随着可持续发展战略的实施,对传统的(火用)经济学提出了新的挑战。本文在传统佣经济学分析的基础上,将环境成本引入到(火用)经济学分析中,首先提出了“广义子系统”的概念,建立了包括(火用)环境成本平衡在内的各种平衡方程;在系统生产结构的描述中,将系统中的(火用)流划分成外界输入(火用)流、内部(火用)流以及向外界输出(火用)流三类,最终建立了以矩阵形式表示的各种平衡方程,用于求解系统中各股(火用)流的单位(火用)成本、单位(火用)经济成本、单位环境成本、单位综合(火用)经济成本等性能参数。最后针对某国产200MW机组进行了实例计算。     

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...     

单耗分析理论与超(超)临界机组机炉参数匹配问题研究

本文简要介绍了能源利用的单耗分析理论,并将其应用于锅炉和发电机组,推导出其第二定律效率.结果显示锅炉不仅取决于其热效率,更重要的是取决于其热产品的品位.省煤器一直是锅炉必备设备,但分析发现其间工质吸热过程是发电厂热力循环的低温部分,称之为省煤器名不副实,它的存在甚至成为机炉参数优化匹配、提高锅炉和发电机组第二定律效率的制约因素.因此本文根据单耗分析理论,提出去掉锅炉省煤器,并开展了机炉参数优化配置问题研究,探讨了进一步提高机组发电效率的途径.     

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.     

基于高级统计能量分析的周期加筋板振动特性研究

统计能量分析(statistical energy analysis, SEA)是复杂耦合系统中、高频动力学特性计算的有力工具. 本文以波传播理论和SEA的基本原理为基础, 研究周期加筋板中弯曲波传播特性. 分析了周期结构的频率带隙特性和加强筋对板上弯曲波的滤波特性对SEA计算结果的影响规律, 发现经典SEA由于忽视了加筋板中物理上不相邻子系统间存在的能量隧穿效应, 而导致响应预测结果产生最高近 40 dB的误差. 为了解决这一问题, 本文应用高级统计能量分析(advanced statistical energy analysis, ASEA)方法, 考虑能量在不相邻子系统间的传递、转移和转化的物理过程, 从而大幅提高子系统响应的预测精度, 将误差在大部分频段降低至小于5 dB. 设计了模拟简支边界条件的加筋板振动测试实验装置, 实验测试结果与有限元结果符合较好, 对理论模型进行了验证.     

灰体辐射(火用)分析

以两个无穷大平板组成的系统为例,本文利用Karlsson和Candau对光谱辐射(火用)的定义,通过对系统内光谱辐射(火用)强度的数值求解,获得了灰体光谱辐射(火用)强度随波长和发射率的变化规律,比较了光谱辐射强度、光谱辐射(火用)强度的峰值所对应的波长与发射率的关系,最后从宏观热力学理论分析光谱辐射(火用)强度的定义式.结果表明光谱辐射(火用)强度的峰值波长和光谱辐射强度的峰值波长不一致,光谱辐射能有用度随发射率的增大而增大,光谱辐射(火用)损失与系统熵产间的关系满足宏观热力学中的Gouy-Stodola理论.     

分布式冷热电三联供系统的单耗分析模型研究

基于"单耗分析"理论,建立了针对燃料为天然气的分布式冷、热、电三联产系统的常见运行模式下的多热源、多冷源的燃料单耗模型和成本单耗模型.利用该模型进行了案例计算,结果清楚地表明了系统各个环节燃料附加单耗的分布.通过对计算结果的分析,得出了一些有益的结论.     

冷热电系统特性的探讨

冷热电联供系统建立在能的梯级利用基础上,将发电、供热、制冷有机结合在一起。本文基于探讨燃气轮机的冷热电联供系统,通过对各子系统进行系统(?)分析,揭示了各独立变量对系统性能影响的内在规律,并明确指出了冷热电联供系统的系统节能率(约27％)以及系统集成的重要性。     

IGCC中空分系统特性及其对整体性能影响

本文利用Aspen-plus软件对典型的空分装置进行了模拟分析(含(?)分析),得出空分系统性能特性(包括内部状态参数和能耗分布),在此基础上探讨不同空分流程的IGCC系统性能随整体化系数Xas等变化的规律,并通过大量数值计算分析比较了高压整体化空分系统与低压独立空分系统的情况。本文研究成果对IGCC系统方案设计有较大的参考价值。     

整体煤气化联合循环(IGCC)损分布结构研究

整体煤气化联合循环是一种先进的洁净煤发电技术。本文应用#［1316］分析方法,研究IGCC中七个子系统（空分、气化、净化、压气机、燃烧室、透平、余热锅炉及汽机)的#［1316］损失分布,指出系统中最大#［1316］损失过程为煤气化、燃气轮机燃烧和空分过程。同时,揭示了系统随不同空气整体化和氮气回注的规律。这些研究可以指导下一代IGCC系统的改进     

Exergy Analysis of a Bio-System: Soil–Plant Interaction

This paper explains a thorough exergy analysis of the most important reactions in soil–plant interactions. Soil, which is a prime mover of gases, metals, structural crystals, and electrolytes, constantly resembles an electric field of charge and discharge. The second law of thermodynamics reflects the deterioration of resources through the destruction of exergy. In this study, we developed a new method to assess the exergy of soil and plant formation processes. Depending on the types of soil, one may assess the efficiency and degradation of resources by incorporating or using biomass storage. According to the results of this study, during different processes from the mineralization process to nutrient uptake by the plant, about 62.5% of the input exergy will be destroyed because of the soil solution reactions. Most of the exergy destruction occurs in the biota–atmosphere subsystem, especially in the photosynthesis reaction, due to its low efficiency (about 15%). Humus and protonation reactions, with 14% and 13% exergy destruction, respectively, are the most exergy destroying reactions. Respiratory, weathering, and reverse weathering reactions account for the lowest percentage of exergy destruction and less than one percent of total exergy destruction in the soil system. The total exergy yield of the soil system is estimated at about 37.45%.     

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.     

能量系统故障诊断的热经济学模型

本文将建立在热力学第二定律基础上的 分析方法与热经济学方法运用于能量系统的故障诊断。通过与常规热力学方法的定量比较,证明了■分析方法与热经济学方法对系统中发生的故障具有更高的敏感度,并建立了进行能量系统故障诊断的 分析模型与热经济学分析模型,并以某 ２００ ＭＷ火电机组为例,分别采用这两种方法对机组在某一况时的故障情况进行了诊断,并对结果进行了分析比较。     

燃气-蒸汽联合循环余热回收系统性能研究

燃气发电是我国城市供电的主要形式之一,针对LNG接收站一体的电厂发电模式进行研究,提出一种新型燃气-蒸汽联合循环热电联供系统,利用超临界CO2布雷顿循环结合有机朗肯循环(ORC)辅助发电,将LNG作为冷源,对烟气余热进行三级利用.通过构建热力学和经济模型,以Aspen Plus软件模拟值为基础,结果表明:在消耗燃料1....     

土壤源热泵系统的火用成本分析

在对火用分析与经济学原理研究的基础上,利用火用成本分析方法,建立了土壤源热泵系统的(火用) 成本分析模型.以实际的建筑空调系统为背景,运用所建火用成本分析模型与能量成本分析方法,对土壤源热泵系统与风冷热泵系统进行了对比分析计算,并以空气源热泵为基础对土壤源热泵进行了敏感性分析.对土壤源热泵的实际应用具有指导意义.