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。     

生物质基甲醇动力多联产系统(火用)分析

本文提出一个基于生物质气化的甲醇-动力多联产系统.该系统突出特色在于取消了变换过程,取消重整过程,并且适度循环未反应合成气,通过耦合化工与动力过程实现化学能的组分对口、分级转化以及物理能梯级利用原则.通过对系统分析(火用)结果表明,该系统与分产系统(独立甲醇生产系统,生物质气化联合循环)相比,节能高达10个百分点,该系统为生物质未来应用提供一个新的途径.     

基于太阳能甲醇分解的冷热电联产系统

本文从太阳能与化石能源综合互补利用的思路出发,将中低温太阳能利用与冷热电联产系统有机结合,研究提出了一种太阳能甲醇分解冷热电联产系统.该联产系统能够提高现有太阳能系统在中低温范围内的能源利用效率,并能部分替代化石能源.(火用)分析表明,系统节能关键在于太阳能供热甲醇分解过程有效减少了燃烧过程能量损失.本文的研究可为太阳能系统的发展及化石能源的替代提供新的思路.     

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.     

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.     

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.     

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.     

太阳能与甲醇热化学互补的分布式能源系统研究

本文提出一种基于中低温太阳能与甲醇热化学互补的分布式冷热电供能系统。基于热力学基本定律,对系统作了能量平衡分析和(火用)平衡分析,探讨了变太阳辐照下系统的热力性能和储气蓄能的变化特性规律。结果表明:设计工况下,系统的一次能源效率达89.36%,(火用)效率达到47.10%,太阳直射辐照强度从500 W/m~2变化到900 W/m~2时,系统一次能源效率和冷、热、电功率输出保持稳定。本文的研究成果为高效利用中低温太阳能热化学技术与分布式冷热电能源系统集成技术提供了新途径。     

内燃机及其热电联产系统的典型变工况解析特性

通过大量实测数据总结出发电内燃机的典型变工况特性曲线,并给出相应的公式.结合饱和蒸汽余热锅炉的变工况特性解析解,对内燃机热电联产系统的变工况特性进行了分析:逼近温差ΔTa和相对蒸汽产量随负荷降低而减小,总能利用率、当量(火用)效率和经济(火用)效率随负荷减小先增后减,存在一个最佳值,该值对应内燃机最佳工作状态.余热锅炉蒸汽参数越高,变工况时ΔTa越低.与单轴燃气轮机热电联供装置相比,内燃机联产系统的ΔTa在低工况下更易变为负值,原因为前者在降负荷时烟气流量略增加,而后者降低.ΔTa变负会对余热锅炉有重要影响,内燃机进行热电联产时要注意其安全运转问题.     

冷热电联产系统的评价准则

本文通过对以燃气轮机回热循环为动力系统的冷热电联产系统进行热力学分析,对几种常用的评价准则进行了比较。通过分析,认为能量利用系数将冷、热、电等各股能量等价看待,(火用)效率过分看重能量的作功能力,折合发电效率过分关注冷、热能的输出,均不适于冷热电联产系统的评价;节能率反映的是输入能量的使用情况,经济(火用)效率在某种程度上是经济性的表现,比较适于冷热电联产系统的评价。研究中发现,燃气轮机温比有利于系统性能的提高,但针对不同的目标有不同的最佳压比;在节能率的使用中需要明确参照系统的性能。