关于热济学定价的矩阵法

一、引论 热经济学的关键问题之一,是(火用)的价格化,这也是(火用)分析走向实用化的必由之路。热电联产是节能的重要手段,但在我国联产供热却长期亏损。原因很多,热电成本分摊的理论与方法是一条重要原因。我国现行的“热量法”显然不合理,近年来不少作者进行了探讨。     

热电联产机组与热泵供热节能效应理论研究

热泵已成为分散供热及小范围集中供热的主要形式之一。为此,本文以某330 MW热电联产机组为例,研究热电联产机组相比热泵供热、锅炉供热的节能效应。通过改变热泵COP值、机组电负荷率及热电比,获得不同工况下热电联产系统的节煤率。结果表明,对于某一特定工况,热电联产的节煤率随热泵COP值的增大而减小,随机组电负荷率的增大而增大,随热电比的增大而增大;在电负荷率较大、热电比较高、热泵COP较低时,热电联产机组才具备节能效果。     

基于品位的成本分摊方法及其应用

成本分摊方法是热经济学建模的重要组成部分,现有的成本分摊方法较少考虑能量品质变化对能量单位成本的影响,不符合优质优价的原则。本文通过分析能量利用过程中品位变化,建立了单位成本与值的函数关系,提出一种新的成本分摊方法。利用该方法对热电联产系统成本计算,并与常规分摊方法对比,热的单位成本由原来的2.66kW/kW降低到1.76 kW/kW,电的单位成本由原来的1.79 kW/kW升高到2.27 kW/kW,新方法体现了优质优价的原则,更加真实反映了热电成本。此外,在新方法基础上研究了主要设计参数对热电成本的影响,提高压气机及透平效率均可降低热电成本。该方法可用于多联产系统的成本计算和性能评价。     

利用相变储热提升电力系统可再生能源消纳

由于波动性和间歇性,可再生能源的大规模引入对电力系统灵活性提出了更高要求。然而目前以"以热定电"模式运行的热电联产厂在供热期的调节能力低,限制了电力系统灵活性,导致可再生能源消纳困难。本文针对一个含有风电厂的电-热综合能源系统,研究了一种应用相变储热装置提升热电联产系统灵活性的方法。基于(?)耗散热阻理论,将其热力子系统构建为热阻网络模型,进而将电-热综合能源系统构建为整体能量流模型,并依此对系统的调度策略进行了优化。结果显示:引入储热装置实现了用户热负荷与热电厂热出力的解耦,提高了系统灵活性;当热电联产机组的热电比保持恒定时,储热装置在日间(风电资源缺乏)时储热、在夜间(风电资源丰富)时放热,可使系统风电消纳达到最大。     

吸收式热变换器的生态学优化性能

1引言热变换器是一种有效节能装置，可直接利用中、低温余热。这已引起许多先进工业国家的重视。近年来，有些学者应用有限时间热力学新理论对其进行优化分析，取得一些比经典热力学理论更为有用的新结论［‘－’］。发现在热变换器的合理工作区域中，供热率越大时拥损率也越大，两者应得到合理的兼顾和折衷，以便使能量得到更有效的利用。一些研究表明，以“生态学准则”研究热力循环的优化性能，可使热力循环的功能率（如热机的功率、热泵的供热率等）与功能率耗散达到最佳的折衷［‘－’］。本文应用此准则对不可逆吸收式热变换器进行优…     

基于特征值的电–热综合能源系统扰动分析

电–热综合能源系统中,热力、电力子系统间耦合日益紧密,单一系统扰动不仅在该子系统内传播,还会演化至其他子系统,使得系统整体稳定问题更加复杂。由于热力系统传输约束的复杂度且与电力系统分析方法的不兼容性,现有综合能源系统的稳定性分析难以准确考虑热量传输延迟特性及建筑围护储热特性对系统整体动态响应特性的影响。本文建立了包含热电联产装置和电热泵等电热耦合元件,考虑热量传输延迟与建筑围护结构储热特性的电–热综合能源系统整体动态模型,导出了系统状态微分方程。基于特征值分析方法,判断小扰动下系统的稳定性,并结合时域仿真进行了验证。同时,定量分析了系统结构参数及运行参数对电–热综合能源系统稳定性的影响规律。     

微型燃气轮机热力系统的设计分析

对典型的100kw微型燃气轮机系统进行了热力设计及分析,包括对微型燃气轮机回热循环、热电联产和电冷联产热力系统的分析研究。计算了不同压比和温比条件下系统的性能特性,探讨了燃气轮机余热分别应用于供热和制冷时的系统特性,为微型燃气轮机热力系统的设计和参数选择提供了参考依据。     

冷热电联产系统节能特性分析

本文分析各子系统性能和补燃量对冷热电联产系统总体性能的影响,得到了与分产系统相比联产系统节能所需满足的条件,并建议采用以联产系统燃料量为基准的节能系数评价联产系统性能。通过对回收的热量在制冷子系统和供热子系统中的分配情况研究,确定了回收热量优先利用的原则。补燃量的增加将导致联产系统性能下降,到一定程度使联产系统与分产系统相比不具有优势;随着电网供电效率的提高,确保联产系统节能所需的联产系统发电效率也不断提高。     

热电制冷机性能分析与实验验证

1引言用有限时间热力学1‘－‘］分析热电制冷单元的最优性能已取得了一些成果［3－‘l。实际的热电制冷机往往由很多个制冷单元组成,是多热电堆制冷机。本文分析由任意个热电单元组成的制冷机性能,导出考虑传热不可逆性、焦耳效应、内部导热效应时的制冷率、制冷系数与...     

余热驱动热耦合多级自由活塞斯特林热电联供系统研究

我国工业余热资源丰富,尤其是中低温余热具有巨大的回收利用潜力。本文提出采用热耦合多级自由活塞斯特林发电机来构建余热回收利用系统,可有效拓宽余热利用温度范围,减小余热热源传热损失。首先基于热声理论,从声阻抗角度计算考察了单级自由活塞斯特林热电联供系统在变温和变充气压力等工况下的性能;然后对一台三级自由活塞斯特林热电联供系统进行解耦计算,分别考察了供水温度、单级加热量、工作压力等因素对系统性能的影响;最后开展了实验研究,在420/350/300℃热端温度及22/22/18 kW加热量下获得自由活塞斯特林热电联产系统净输出电功10.09 kW,供热量45.29 kW,对应总热电效率为16.27%,综合热利用率为89.32%,各级相对卡诺效率分别为30.90%、32.10%、36.08%,展现出重要的应用前景。     

液体比热容测量散热修正新方法研究

针对目前实验测量液体比热容时存在的操作步骤复杂、计算工作量大、结果不精确等一些问题,介绍了一种利用实验曲线积分对液体比热容进行计算及散热修正的新方法.采用此方法,可以在测量描绘升温曲线的基础上精确地对测量液体的比热容进行散热修正与计算.实验结果表明,此方法不但省去传统方法中自然降温的过程,简化实验步骤,而且提高计算结果...     

供热负荷时间序列混沌特性分析及预报模型研究

为揭示供热负荷时间序列蕴含的内在动态特性,采用非线性分析方法对供热负荷时间序列混沌特性进行识别.以集中供热热源和热力站负荷时间序列为研究对象,进行相空间重构,求得了饱和关联维数和最大Lyapunov指数,验证了供热负荷时间序列的混沌特性,为供热负荷预报研究提供了混沌理论基础.针对现有供热负荷预报方法多为主观模型方法,本文提出了一种基于Volterra自适应滤波器的供热负荷预报方法,该方法不必事先建立主观模型,而直接根据负荷序列本身的特性进行预报,避免了负荷预报的人为主观性.最后,给出了供热负荷预报算例,仿真结果表明二阶Volterra自适应滤波器模型预报精度较高,可满足供热工程节能控制及热力调度的需要. 关键词： 供热节能 负荷预报 混沌 Volterra自适应滤波器     

纳米流体应用于强化传热的研究进展及面临的挑战

纳米流体是近年来新兴的一种强化传热工质,其在强化传热领域有着广阔的应用前景,然而目前对纳米流体强化传热应用的研究还存在一些障碍。本文从纳米流体的制备和传热特性方面总结了近几年的研究进展,并提出了研究过程中需要克服的几个问题,以促进今后进一步的研究工作。     

浮升力和流动加速对超临界CO2管内流动传热影响

基于单相流体的概念,超临界流体的异常传热行为已经被研究很多年了,但是关于其流动传热机理仍没有统一的认识.本文通过理论分析和实验研究了超临界二氧化碳在竖直管内向上流动过程中,浮升力和流动加速效应对其流动结构和传热过程的影响.结果表明,没有确凿的实验证据表明超临界流体的异常传热行为是浮升力和流动加速直接导致的,存在的估计浮升力和流动加速效应准则均是在常物性流体的基础上,做了大量假设得出的,不同的研究者采用浮升力和流动加速准则分析超临界流体的传热恶化得出的结论不一致.最后,基于拟沸腾理论分析超临界流体的传热恶化过程,提出超临界沸腾数区分了超临界流体正常传热与恶化传热的转换边界,为超临界流体流动传热研究提供新思路,超临界沸腾数对建立用于不同技术的超临界流体动力循环的最佳运行条件具有重要意义.     

散射相函数对一维介质内辐射传递的影响规律

采用有限体积法研究了一维线性各向异性散射介质内散射相函数对辐射传递的影响规律.经与理论解、辐射元法、蒙特卡洛法计算结果比较表明,有限体积法的计算结果更可靠,且不同散射相函数的辐射换热系统中,其无因次热流之比与光学厚度之间存在某种单调变化的函数关系,利用该函数关系可以检验模型的准确度.     

An approximate block Newton method for coupled iterations of nonlinear solvers: Theory and conjugate heat transfer applications

A new, approximate block Newton (ABN) method is derived and tested for the coupled solution of nonlinear models, each of which is treated as a modular, black box. Such an approach is motivated by a desire to maintain software flexibility without sacrificing solution efficiency or robustness. Though block Newton methods of similar type have been proposed and studied, we present a unique derivation and use it to sort out some of the more confusing points in the literature. In particular, we show that our ABN method behaves like a Newton iteration preconditioned by an inexact Newton solver derived from subproblem Jacobians. The method is demonstrated on several conjugate heat transfer problems modeled after melt crystal growth processes. These problems are represented by partitioned spatial regions, each modeled by independent heat transfer codes and linked by temperature and flux matching conditions at the boundaries common to the partitions. Whereas a typical block Gauss–Seidel iteration fails about half the time for the model problem, quadratic convergence is achieved by the ABN method under all conditions studied here. Additional performance advantages over existing methods are demonstrated and discussed.     

建立微尺度蒸发冷凝的通用准则

蒸发冷却模式以及微换热器,是最具有潜力的冷却高热流密度电子器件的方法之一。总结和研究微尺度蒸发冷凝相变机理,是本文研究目的。我们在参阅大量文献和提取大量精确数据的基础上,发现了新的区分常规通道与微通道的临界准则Bo×Re1^0.5=200;在此基础上,我们归纳出了新的预测微通道压降、传热系数和临界热流量的关联式,与以前...     

Analysis of the heat recovery in two crude distillation units

An analysis of the heat recovery networks in two crude distillation units is carried out. Composite curves are studied, energy targets are calculated and a pre-optimisation is performed. Heat exchanger networks providing maximum energy recovery are designed by the pinch design method and it is found that compared to the existing networks a net energy saving of 19% can be achieved, but investment in additional heat exchanger areas is necessary.     

新型交叉孔道式平板热管的性能研究

提出了一种设计交叉孔道式平板热管的新思路,按照这种方法设计加工的新型结构的平板热管均热器具有较强的轴向和径向导热能力,能明显减小导热热阻;特殊的孔道结构增强了毛细作用力,能有效强化相变换热。实验测试了不同热流密度和不同充液率下该热管正常工作时的稳态温度分布,给出了不同充液率和不同热流下的热阻,得到了热管的最佳充液率,证...     

New shear-free relativistic models with heat flow

We study shear-free spherically symmetric relativistic models with heat flow. Our analysis is based on Lie’s theory of extended groups applied to the governing field equations. In particular, we generate a five-parameter family of transformations which enables us to map existing solutions to new solutions. All known solutions of Einstein equations with heat flow can therefore produce infinite families of new solutions. In addition, we provide two new classes of solutions utilising the Lie infinitesimal generators. These solutions generate an infinite class of solutions given any one of the two unknown metric functions.