一、蒸汽水直接混合升压换热器在系统中的应用(论文文献综述)
朱子龙[1](2021)在《集成碳捕集和煤气化的超临界CO2动力循环的优化改进》文中进行了进一步梳理温室气体CO2的排放控制是关系到扭转全球变暖趋势与人类可持续发展的热点问题。煤炭作为我国能源的基石,在我国的电力结构比例中煤电在相当长的时间内占据50%以上。大量的煤炭燃烧将带来污染物及温室气体CO2的大量排放问题。根据中国在巴黎气候大会上的承诺,在燃煤电厂实施CO2捕集势在必行,否则将会被淘汰。在烟气中捕集CO2的传统方案之能量消耗较多,通常会造成燃煤电厂效率下降10%左右。因此需要对捕集CO2的方案进行优选。超临界二氧化碳动力循环在中高温热源条件下具有较高的热效率,使得其在用于各种热源条件下的发电过程都有巨大的优势和潜力。本文研究了以液化天然气或超临界水煤气化产物为燃料的纯氧燃料系统采用半封闭式s-CO2动力循环实现能量高效转化和CO2捕集过程的集成与优化,从而解决传统方法在捕集CO2过程中会引起电厂循环效率下降的问题。论文主要研究内容和成果如下:(1)针对Allam循环的透平进口温度较高(1150℃),对材料要求很高且流程较为复杂的问题,提出并研究了一种系统较为简单的适用于透平进口温度为900℃左右的改进型循环(Allam-Z循环),并通过将透平背压直接设置为临界点附近(7.21MPa/30℃),从而可以避免Allam循环中因透平排气温度限制而采用较低背压,需要在回热过程结束后再使用压缩机升压到临界点附近来对环境排热的窘境。在冷凝温度为30℃,透平进口参数分别为30MPa/700℃与30MPa/900℃,Allam-Z循环和Allam循环的透平出口压力分别为7.21MPa和4MPa的条件下进行了比较,Allam-Z循环的发电输出效率分别为50.87%和43.64%,等效净效率分别为48.05%和40.83%,均比相同条件下的Allam循环高2.15%和2.96%。(2)构建集成了超临界水煤气化技术与纯氧燃料的s-CO2动力循环的新型发电系统(Allam-ZC循环系统),在较高的s-CO2透平背压下,使用高温透平的乏气(720℃-760℃)为超临界水煤气化炉提供反应所需热量;采用黑箱模型的热力学研究方法,寻找合适的透平参数的运行范围,并在固定的CO2冷凝温度下,推荐了透平进口温度的变化范围。由于透平乏气经过超临界水煤气化炉降温后,进入回热器的乏气的最高温度低于700℃(Allam循环回热器最高温度为760℃),因此也解决了高温回热器温度过高的问题。在循环最低温度为25℃(冷却水温度为15℃)、空分制氧比功耗为0.245k Wh·kg-1(O2)和透平进口参数为25MPa/1000℃的条件下,Allam-ZC系统在100%的CO2捕集率下净效率达到47.3%。(3)提出了通过增加一个燃料压缩机来提高合成气体的压力,从而进一步提高透平进口压力的方案(Allam-ZC2),消除煤气化反应压力对s-CO2透平的运行参数的限制。计算结果表明,新方案降低了回热器低温侧高压CO2流体的质量流量,改善了因回热器高温侧透平乏气的定压比热容较低而使得传热温差匹配不佳的问题。同时揭示了冷却水温度和透平背压对循环性能的影响规律,给出了在不同的冷却水温度情况下,通过在跨临界和超临界范围内调节透平背压,既满足用泵升压的要求又保持较高的循环效率的最佳匹配关系曲线。在透平进口参数为30MPa/1000℃,透平背压为6.4MPa或7.5MPa,相应的冷却水温度为15℃或25℃,ASU单位制氧功耗为0.245k Wh·kg-1(O2)时,Allam-ZC2循环净效率分别达到48.1%和44.9%。(4)螺旋折流板换热器具有高效低阻且适合高温高压的优点。设计了一套发电功率为300MW的以超临界水煤气化合成气为燃料的Allam-ZC循环发电系统所涉及的螺旋折流板换热器的总体方案。采用质心当量矩形(MCER)模型计算螺旋折流板换热器螺旋流道的截面积,从而解决了现有最小截面积模型与实际情况存在较大偏差,无法实现以通用的雷诺数关联式预测壳程努塞尔数或摩擦系数的问题。先以透平乏气与循环CO2气体换热的回热器HX2为例进行主要结构参数对性能指标影响规律的讨论,结果表明小管径六分螺旋折流板换热器方案具有明显的优点;然后设计并给出了采用六分或三分螺旋折流板换热器的Allam-ZC循环换热系统各换热器的主要几何参数。计算结果为Allam-ZC循环系统换热器的优化设计提供数据参考。本文在以液化天然气或以超临界水煤气化产物为燃料的纯氧燃料系统和半封闭式s-CO2动力循环的集成与简化改进方面进行了创新性研究;提出的循环流程不仅简化和优化,而且更切合现有透平材料所允许的技术水平,使循环系统与超临界水煤气化的加热过程用能更加合理和融合;本文成果为新型燃煤电厂实现高效发电与零碳排放提供了新的可行的技术路线。
牛志亭[2](2020)在《两相喷射器的建模及工作特性研究》文中研究指明随着能源需求日益增长和更高的环保要求,人们对各种节能环保技术愈发关注。喷射器作为一种流体装置,无需消耗高品位的机械能便可提升流体的压力,广泛应用于制冷系统与热回收系统。其中液-气喷射器和气-液喷射器统称为两相喷射器,将液-气喷射器应用于跨临界CO2制冷循环中,构成跨临界CO2喷射制冷系统,有利于膨胀功的回收;将气-液喷射器应用于小型有机朗肯循环(ORC)中,构成气-液喷射式ORC,有利于减少泵功,提高系统发电效率,作为系统的核心部件,液-气喷射器和气-液喷射器的性能直接决定系统性能。因此,需要对其进行深入分析。本文在针对液-气喷射器和气-液喷射器,开展了以下几方面的研究:首先建立了液-气喷射器模型,对液-气喷射器各部件效率的进行了量化,并拟合了液-气各部件效率与运行工况、喷射系数和压力比的经验关联式。并利用?分析对液-气喷射器进行了分析,获得了液-气喷射器各部件的优化潜力、优化顺序。高级?分析结果表明部件优化顺序为混合室、扩散室、主喷嘴。另外,基于液-气喷射器模型研究了液-气喷射器中各部件的?损随工况的变化,并对液-气喷射器的?损敏感性进行了分析,结果表明相比于混合室和扩散室效率,液-气喷射器?损对主喷嘴的等熵效率更敏感。其次建立了气-液喷射器模型,对气-液喷射器进行了?分析。结果表明气-液喷射器普通?分析与高级?分析得到的优化顺序一致,即混合室、主喷嘴、扩散室,其中主喷嘴的外源性?损为零,即主喷嘴的外源性?损不受混合室壁面阻力系数和扩散室效率的影响。此外还分析了气-液喷射器?损随主动流体温度的变化,表明气-液喷射器?损存在最大值,因此在气-液喷射器设计和运行时应调控主动流体的状态。最后设计了气-液喷射器测试台,并设计加工了气-液喷射器模型。根据气-液喷射器测试台的设计工况,对所需设备进行理论计算并选型,完成了气-液喷射器实验系统的搭建。基于该实验系统的特点,设计了基于MATLAB编程的数据采集,实时读取并显示测量点的温度、压力和流量,并通过Refprop调用和监测工质状态,有效地进行实验工况的稳定监测与系统调节,并完成了实验台的检测、保压、工质充注和试运行等系列工作。
吕超凯[3](2020)在《塔槽结合式太阳能光热与富氧燃烧机组耦合发电系统研究》文中认为我国作为一个经济大国,随着我国经济的发展和人民生活质量的提高,使得能源的产量和使用量都不断上升,造成我国不可再生能源煤炭年消耗量超过13亿吨,化石能源短缺的同时,燃烧后污染性气体的排放造成环境破坏日益严重。为解决这一难题,这方面的科研人员对可再生能源的清洁利用不断摸索研究,其中清洁可再生能源中的太阳能,因其储存能量大、获取容易、无污染等优势,获得人们广泛的关注和发展利用,它可以作为最有发展前景的可再生能源之一,其潜力较大。由于目前多数电厂都是采用常规燃煤机组发电,不仅煤炭资源消耗量大,还会向外界排放污染性气体(如CO2等)造成环境污染。为解决这一现状,本文以内蒙古包头地区某600MW亚临界锅炉机组作为参考设计改造的基准系统,将其改造为富氧燃烧发电机组,以此来达到降低CO2等污染物排放高的效果;然后将塔、槽式太阳能与富氧燃烧机组进行耦合集成发电,以此达到降低煤耗的效果。故可以将这两者的优势进行互补,一方面可以用来提高太阳能光热发电技术的稳定性和热电相互转换的效率,另一方面还可以减少辐射光照强度对光热发电的影响和投资经济性成本,节约煤耗。通过Ebsilon professional软件搭建富氧燃烧机组模型、塔、槽式太阳能集热系统模型。利用塔槽式太阳能集热系统取代富氧燃烧机组的部分受热面,提出四种集成方案,并研究分析集成系统的热力特性及经济性。结果表明:集成系统四种方案的太阳能发电功率随着抽汽量的增加而不断增加的,都可以在不同程度的加大太阳能的利用率,其中case1方案的发电功率最高,可达56.92 MW;集成系统四种方案均可以降低机组煤耗,case1方案节煤效果明显,最大节煤率可达33.37 g/(kW·h);集成系统四种方案的锅炉热效率和全厂热效率在不同抽汽量下都在不同程度的增加,其中case1方案要优于其他三个方案;集成系统的太阳能侧平准化发电成本LEC,case2方案成本最高,可达0.74¥/(kW·h),case1方案成本最低,可达0.57¥/(kW·h),都比单单利用太阳能光热发电电站的上网电价1.15¥/(kW·h)小,其次通过LEC与塔槽传递热量比值的研究发现,其发电成本不仅与抽汽量有关,还与塔、槽太阳能传递的热量有关。综合所述,集成系统的最佳耦合方案为case1。塔、槽结合式太阳能光热与富氧燃烧机组耦合发电系统技术有利于为我国的普通燃煤机组技术节能和太阳能光热资源的充分利用开拓了一条新的路线,发展前景良好。
李永毅[4](2020)在《重型燃气轮机联合循环部分负荷特性预估模型与系统性能优化研究》文中指出我国正处于能源结构与利用方式的重大转型过程,当前燃煤电站仍占据主要地位,可再生能源比例逐步提升,受常规传统化石能源电站调峰能力的限制和可再生能源间歇性与波动性的影响,电网的调峰能力急需进一步提升。燃气轮机联合循环机组以其优异的效率、调峰性能和低排放优势越来越受到重视。燃气轮机技术正朝着更大容量和更高参数的方向进一步突破,但其效率变化范围宽,随负荷下降快的问题制约了其在部分负荷下的运行经济性。随着可再生能源比例的进一步提升,燃气轮机联合循环系统将越来越多的担负起调峰任务,长期处于部分负荷工况下运行,对联合循环系统部分负荷特性进行优化,提升机组在变工况下的发电效率对改善能源利用效率意义重大。本文以提升联合循环机组部分负荷运行性能为目标,以燃气轮机联合循环系统的部分负荷特性预估模型为基础,研究关键部件部分负荷运行特性,从负荷调节策略和系统循环结构优化的角度探索提升部分负荷性能的方法。主要的进展和研究成果如下:首先,在压气机通用级特性曲线的基础上,考虑转速、进口导叶(IGV)安装角对空气流量的影响,利用改进的逐级叠加法构建了压气机特性预估模型,可用于计算变转速、变进口导叶安装角和环境参数变化时压气机的工作特性;利用基于气动函数构建的连续性方程,考虑部分负荷下冷却空气、马赫数、冲角和燃气参数变化对透平级特性的影响,构建了透平部分负荷特性预估模型,可用于计算不同进气条件下透平的工作特性;基于各受热面的变工况模型构建了底循环以及回热器的部分负荷特性模型,并给出了机组的评价指标;利用模块式的建模方法,考虑压气机、燃烧室和透平工况点的匹配以及机组的负荷调节策略,构建了燃气轮机联合循环部分负荷特性预估模型,用于不同的负荷调节策略下联合循环运行特性估算并可方便地进行系统改进。利用典型F级燃气轮机联合循环机组在不同环境温度不同负荷的工况点对所构建的模型进行了验证,模型的计算准确度较高,满足机组特性分析的要求。利用所建立的预估模型获得了关键参数在部分负荷下的变化特点,从理论角度探索了机组负荷调节机制,提出了部分负荷性能优化原则和方法。该内容是后续燃气轮机联合循环系统部分负荷性能优化的基础,所构建的模型可用于计算系统结构和负荷调节策略改变后机组在部分负荷下的运行特性,并对系统的性能进行评价。其次,为改善因燃气轮机在部分负荷工况下透平膨胀比下降导致燃气初温降低对联合循环效率的影响,提出了透平背压调节方法并制定了相应的负荷调节模式,该方案通过在余热锅炉的出口设置引风机来调节燃气轮机的排气压力,进而提升部分负荷下的透平进气温度。研究了透平背压变化对主要设备的部分负荷特性和关键参数的影响以及能量转化规律。研究结果表明,降低透平背压不会对透平末级的工质流动特性产生较大影响,且透平背压的降低解决了透平各级膨胀比和等熵效率随负荷下降的问题。相对于基准机组,可将等T3调节策略的负荷适用范围从100%~82.4%扩大到100%~63.7%,且不会使透平排气超温,燃气轮机效率得到显着提升。降低透平背压对底循环的性能有不利的影响,但联合循环效率可得到明显提升,相比于等T3+纯燃料调节(T3-F)和等T3+等T4+纯燃料调节(T3-T4-F)两种调节模式,在相同联合循环负荷下,降低透平背压的方法最大可分别将联合循环效率提升1.76和0.52个百分点,所提出的T3-PD-PU-F调节模式是更适合变背压机组的负荷调节模式。透平背压的变化将显着影响热电联产机组的热电特性区间,提升背压可作为扩大热电比的手段。再次,等T3调节策略下,随着机组负荷的降低透平排气温度升高,是制约等T3调节策略在更大负荷范围应用的主要原因。为解决这一问题,提出了透平级间回热的方法,通过部分回热的方式利用较低温度的燃气预热燃烧室入口的空气,在保证透平进排气温度在理想值的情况下降低燃料消耗,提升燃气轮机联合循环在部分负荷下的运行性能。在提出的负荷调节模式的基础上,研究IGV与回热量协调控制下燃气轮机联合循环系统的部分负荷特性,分析了回热器压损和最小回热流量对燃气轮机变工况性能的影响。结果表明,透平级间回热方法可在更大的燃气轮机负荷区间维持透平进排气温度恒定在设计值,IGV动作的负荷范围减小。从燃气轮机功率的角度来看,相同功率下燃气轮机效率和联合循环效率最大可分别提升2.15和1.04个百分点。效率提升的贡献主要来自燃气轮机循环,透平级间回热对透平排气温度影响不大(仅存在于高负荷区与低负荷区),底循环的性能基本上不受影响。回热器设计压损对系统性能有较大影响,设计压损每增加1个百分点,燃气轮机效率和联合循环效率分别下降0.20和0.14个百分点。而最小回热流量对联合循环的性能影响较小。最后,打破了常规机组以燃气轮机作为负荷调节主体和以IGV为单一的空气流量调节手段的运行调节思路,提出了回热与进气温度控制相结合的系统循环结构与负荷调节模式。分析了回热和进气温度控制对燃气轮机和联合循环部分负荷性能的影响,讨论了联合循环系统典型工况点的能量转化特性。对系统部分负荷特性的计算以及分析表明,在高负荷区(回热比例调节阶段),底循环承担了机组的负荷调节任务,燃气轮机循环运行工况基本恒定,该阶段随负荷降低联合循环效率呈现上升的趋势,最高效率高于基准机组的设计工况效率,在中低负荷区(进气温度控制阶段),受回热的影响,燃气轮机工况点高于基准机组,在相同联合循环功率下,透平进气温度和膨胀比更高,联合循环效率提升明显。随负荷降低,系统的性能提升逐渐增大,44%联合循环负荷下,联合循环热效率与(?)效率分别可提升2.46和2.34个百分点。此方案的缺点是满负荷功率相对于基准机组有所降低(下降17.92 MW)。若将这种运行模式与压气机IGV控制方法结合,可实现更深度且更高效的变工况性能。
王树成[5](2020)在《分布式供能系统中的联合循环特性研究》文中研究表明我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国,为了保证持续的能源供应和能源安全,国家发改委、国家能源局制定了重点发展“分布式能源、电力储能、工业节能、建筑节能、交通节能、智能电网、能源互联网等技术”的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》。此外,分布式供能系统是国家中长期科学和技术发展规划纲要中能源领域四项前沿技术之一的新型供能方式,集节能、环保、经济、可靠等优势于一体,得到了越来越广泛的关注。本文依托北京市自然基金、中央高校基金、中丹国际合作、留学基金等项目,利用理论研究、模拟仿真,实验/试验,技术集成等方法对以燃气轮机为原动机的大型分布式供能系统、船用中型分布式供能系统以及基于二甲醚内燃机的小型分布式供能系统中联合循环的耦合特性、能的梯级利用进行研究。主要研究内容如下:首先,研究了分布式供能系统中的主要部件及主要循环单元的工作原理。分析了分布式供能系统的集成原则,即:能量的梯级利用及物理能与化学能的梯级利用。阐述了系统中的高品位、中品位、低品位热能的耦合机理。其次,采用(?)分析方法对以燃气轮机为原动机的大型分布式供能系统中主要部件的(?)损进行分析,揭示了系统各主要部件能量损失的不可逆程度。结果表明,(?)损占比最大的部件为燃烧室,58.8%;其次是太阳能集热器,14.3%。采用先进(?)分析方法将系统主要部件的(?)损划分为:内补(?)损/外部(?)损,可避免(?)损/不可避免(?)拟。从系统部件的自身结构和拓扑结构两个角度揭示了(?)损产生的原因。提出“瞬时(?)损”的概念,对所提出的大型分布式供能系统各主要部件的(?)损进行了逐时分析。再次,阐述了二甲醚在未来能源领域中的重要地位及采用二甲醚作为系统燃料的原因。介绍了二甲醚的生产流程,并对原有生产流程进行优化设计,提出基于生物质气化技术的新型二甲醚的绿色生产流程,将生物质中碳元素的转化率提高到90%。分析了基于绿色燃料甲醚的船用分布式系统特性。对系统在不同工况下,采用不同有机工质,不同燃料下的特性进行对比分析。总结出了适用于该船用分布式系统的有机工质。此外,对斯特林热机和有机朗肯循环在回收烟气余热方面的能力进行了对比研究。研究结果表明:在较高内燃机负荷及排烟温度下,斯特林发动机回收烟气余热的性能优于有机朗肯循环。然后,介绍了基于燃用一甲醚内燃机的小型分布式供能系统中冷热电的供能方式。通过实验的方法获得了系统中内燃机在非满负荷工况下的主要热力学参数,并建立了系统中其它主要部件的数学模型。以上海地区某宾馆作为研究对象,分析了小型分布式供能系统在典型夏至日和冬至日时的运行特性。最后,以系统年运行收益和年净现值作为评价指标,对小型分布式供能系统中使用的内燃机和燃气轮机的适用性及各自的经济性进行研究。表明当原动机功率小于2.8MW时,选用内燃机作为原动机是比较好的选择。采用多目标优化的方法,以系统年均投资、一次能源节约率、二氧化碳减排率为目标函数,对小型分布式供能系统中集热器面积进行优化,得到了在该案例下的最佳的集热器面积数值,为类似系统的设计提供了理论依据。给出了二甲醚替代柴油和天然气时的燃料替代价格比系数:rD=1.47,rN=1.69。分析了二甲醚作为分布式供能系统的燃料时在价格上的优势。
齐震[6](2020)在《二次再热机组空气预热流程优化研究》文中研究说明火电机组的节能优化一直是研究的热点。近年来,火电机组向着大型化、高参数的方向快速发展。二次再热机组作为其中标杆,代表着国内火电生产的最高水平。然而,常规机组空气预热过程存在的换热温差大、掺混(?)损高、漏风严重的问题在其上仍没有得到有效解决,大量高品位热量被浪费,能量利用并不合理。因此,如何降低空气预热过程中的不可逆损失,提高烟气的热利用水平是一项重要课题。综合目前的理论,原有的利用回转式空气预热器加热空气的过程过于粗放,需要通过合理降低换热温差及合理配置放热、吸热工质,精细化整体的换热流程来解决。针对以上问题,本文针对尾部换热设计的不合理之处进行挖掘,借鉴低温省煤器方案及旁路烟道方案的换热布置对锅炉尾部换热流程进行了重构,提出了新型空气预热系统。新系统取消了磨煤机前的冷、热一次风掺混调温过程,应用管壳式换热器完成换热过程,在设计时严格遵循“能量匹配,梯级利用”的原则。这些优化措施大幅减小系统的不可逆损失,提高了热经济性。本文以某1000MW二次再热机组为案例,利用EBSILON软件对提出系统进行计算,以“标准发电煤耗率”作为经济性指标反映其热经济性,并为衡量新系统节能水平,将低温省煤器、旁路烟道两套源头方案纳入对比范畴。经对各方案的比较,验证了新型空气预热系统的节能效果;并重点应用热力学第一、二定律对方案的节能原理进行了剖析。同时,为考量工程可实施性,还对新型空气预热系统的技术经济性进行了简要计算。结果表明,新型空气预热系统节能效果显着,能降低THA工况下原案例机组发电煤耗3.28g/kWh,优于案例机组及两个参比方案;整个空气预热过程(?)效率大幅提高,达到85.89%;虽固定投资超1亿元,但仍能在11年内回收成本,开始盈利。表明新型空气预热系统很好地优化了二次再热机组的上述问题。
张瑞丰,乔玲敏,吴晓龙,周荣超,口妍君[7](2020)在《某生物制药厂蒸汽冷凝水节能改造与效益分析》文中研究说明某生物制药厂区内由燃气锅炉产生的蒸汽作为热源进行供暖.蒸汽在经过换热器换热后产生的高温冷凝水直接就地进行排放,造成了水资源、热资源的大量浪费,增加了日常运行成本.本文通过对厂区内供热量、冷凝水量分析并提出了一种利用高温冷凝水混合供暖并回收利用的节能改造方案,并进行了经济效益分析.结果表明:通过对高温冷凝水的回收与利用,减少燃气锅炉的天然气消耗和CO2排放,降低13. 2%的运行费用,达到了节能减排的目的.该项改造具有非常良好的经济、环境效益.
颜勇[8](2019)在《Oxy-CFB锅炉宽氧浓度运行策略及350MWe超临界Oxy-CFB锅炉概念设计研究》文中研究说明循环流化床(Circulating fluidized bed,CFB)富氧燃烧锅炉作为一种新型洁净煤技术,可以实现低成本CO2捕集,对我国治理空气污染、实现低碳发展,具有重大意义。这项技术目前还处在中试到工业示范发展阶段,开展350MWe超临界富氧CFB锅炉概念性设计,解决高氧浓度富氧燃烧下CFB锅炉受热面布置及热负荷分配这一关键问题,对下一步建设CFB富氧锅炉工业示范装置具有重要意义。首先基于环-核流动模型,分别构建了CFB锅炉在空气和富氧气氛下稀相区物料浓度分布模型,发现提高流化风速,可以显着增大稀相区床层物料浓度和传热系数。常规空气燃烧切换为21%O2/79%CO2气氛燃烧,稀相区物料浓度和传热系数的变化较小。在模拟出稀相区物料浓度分布的基础上,采用颗粒团更新理论,考虑富氧燃烧气氛对炉内传热的影响,完成了对空气、21%O2/79%CO2、30%O2/70%CO2气氛下CFB锅炉稀相区沿炉膛轴向传热系数分布的预测,发现常规空气燃烧CFB锅炉切换为高氧浓度富氧燃烧时,在给煤量不变的情况下,由于流化风速降低,稀相区物料浓度和传热系数显着下降,而通过优化床料粒径的方法可以提高稀相区物料浓度,增加炉膛稀相区总传热系数,提高稀相区热负荷,表明常规空气燃烧CFB锅炉不用做复杂改造就可以在高氧浓度富氧气氛下运行。对全新设计的定热输入的富氧CFB锅炉,随着氧气浓度的提高,理论所需总空气气量减小,为保证与空气燃烧相似的炉内流化状态,炉膛截面积必须减小,导致炉内可布置受热面面积减小,当氧气浓度超过30%时,一般就需要布置外置床换热器。进行了350MWe超临界富氧CFB锅炉概念性设计,给出了30%O2/70%CO2气氛下CFB锅炉各部分具体尺寸、受热面布置及热负荷分布情况,依据各部件的实际尺寸和位置,完成了350MWe超临界富氧CFB锅炉三维图的绘制,并将该设计与一台同等级超临界空气燃烧CFB锅炉进行锅炉几何尺寸、各受热面面积及热负荷分布的对比,发现高氧浓度气氛下,350MWe超临界富氧CFB锅炉的炉膛截面积相比同等级空气燃烧CFB锅炉减小了30.0%,尾部烟道截面积减小了27.8%,炉内可布置受热面面积减小了28.6%,所以350MWe超临界富氧CFB锅炉必须采用外置床换热器。350MWe超临界富氧CFB锅炉的炉膛内部热负荷占47.55%,旋风及尾部烟道热负荷占38.38%,外置床换热器热负荷占14.07%,三者之比约为4.5:4:1.5。本文为商业化循环流化床富氧燃烧锅炉的设计和运行提供了借鉴。
黄一晟[9](2019)在《气-液喷射式有机朗肯循环的理论研究》文中提出有机朗肯循环(ORC)是一种具有广阔前景的热-功转化技术,其小型化是发展趋势,但工质泵耗功大导致系统效率低,成为制约ORC小型化的重要问题。气-液喷射器是一种流体装置,在不消耗机械功的情况下,使用高压气体引射低压液体,并将出口液体提升至比高压气体的压力更高。因此,将气-液喷射器应用于有机朗肯循环(ORC)系统,可为小型ORC系统解决工质泵耗功大、系统效率低等问题提供解决思路。本文围绕气-液喷射器工作特性和气-液喷射式有机朗肯循环系统性能,从四个方面展开研究:首先,构建了一种新型气-液喷射式有机朗肯循环(EORC),在常规ORC的基础上,增加了气-液喷射器和第二级蒸发器。与常规ORC和回热式喷射有机朗肯循环(RORC)进行了对比,结果表明,设定工况下,EORC的性能比常规ORC性能要好,而在较低的工质泵等熵效率或较高的蒸发器温度下,EORC的性能要优于RORC。其次,提出了两种气-液喷射器数学模型:一种是用于根据给定进口条件和参数来设计喷射器,另一种是用于计算喷射器变工况运行的性能和特点。与实验结果进行对比发现最大误差为8.9%。再次,对比了不同工质在气-液喷射器的性能,研究了重要参数对气-液喷射器的影响。在设定的基准工况下,R365mfc的喷射系数可达6.5,且升压比最大,其次是R1336mzz(Z)、R245ca、R1233zd(E)、R245fa和R236ea。引射流体过冷度的增加以及喷射系数、面积比和进口压力的降低导致升压比增加;工作流体进口过热度的影响不大;气-液喷射器内部压力和温度受引射流体的影响较大。最后,建立了EORC系统的热力学分析模型,对系统性能进行了研究。发现在给定工况下,一级蒸发器温度、其夹点温差和工质泵耗功由喷射器的性能决定,而喷射器性能与喷射系数、面积比、冷凝器夹点温差和升压比息息相关。膨胀机是?损最大的部件,然后是喷射器、一级蒸发器、二级蒸发器、泵和冷凝器。一级蒸发器的温度升高导致系统总?损增加,而冷凝器温度具有相反的效果。通过对气-液喷射器和EORC工作特点和运行规律的研究,既拓展了气-液喷射器的应用,又为气-液喷射器与ORC的结合奠定基础,对推进小型ORC的发展有重要的实际意义。
苏文[10](2019)在《基于工质物性的有机朗肯循环分析及T形管分离特性研究》文中提出随着环境污染的加剧,大力开发清洁可再生能源得到了广泛的认同。目前,热力循环如有机朗肯循环、蒸气压缩循环已成为转化和利用可再生能源的主要技术手段。由于可再生能源的温位一般较低,与环境间的温差较小,故如何提高循环过程中能量传递和转换的效率是高效开发可再生能源的主要难点。为此,从与循环性能紧密相关的工质着手,基于物性预测对有机朗肯循环的工质进行了设计,分析了与典型热力过程相关的工质相平衡及饱和温熵曲线,综合比较了混合工质与纯工质的性能优劣,明确了工质的循环极限。此外,为进一步提高能源系统的转换效率,针对基本热力循环引入的相分离器-T形管进行了气液及组分分离的实验研究,以明确不同工况下T形管的工质分离性能。工质作为热力循环实现能量转换不可或缺的载体,其物性直接决定了循环性能的高低。因此,如何实现热力循环工质的高效选择是一个亟待解决的问题。基于分子结构决定工质物性的思想,根据循环性能要求,明确工质物性,进而主动设计分子结构。为建立分子结构-工质物性之间的构效关系,根据已有分子构型及工质物性对应结果,并结合分子基团划分的简易性,将工质按照官能团划分为16个基团。为了辨别工质中存在的大量同分异构体,首次在基团贡献法中引入分子拓扑指数EATII。采用遗传神经网络建立了分子基团、拓扑指数与工质热物性之间的联系,对工质的沸点、临界温度进行了预测,其平均相对误差分别为1.87%、1.27%。在此基础上,采用基团贡献法分析了各热力过程,建立了分子基团热力循环模型。与物性软件REFPROP相比,该模型所得循环参数及性能的相对误差在10%以内。此后,在考虑工质循环性能及环境特性的基础上,建立了有机朗肯循环参数优化及工质设计模型。在给定的冷热源条件下,提出了最优候选工质R254eb和R254cb。非共沸工质的相平衡数据是分析热力循环中的相变换热过程的基础。因此,基于UNIFAC基团贡献法,采用PR状态方程和不同混合法则建立了三种可完全预测的相平衡模型,计算了多类混合工质的相平衡性质。与已有的相平衡实验数据相比,目前发展的计算模型只能精确的得到部分混合物的相平衡数据,普适的混合工质相平衡模型尚需要从分子理论或借助大量实验数据的基团贡献法来获得。针对热力循环中的膨胀、压缩过程,其热力性能高度依赖于工质的饱和温熵特性。因此,利用高精度的Helmholtz状态方程对大量工质的饱和温熵曲线斜率进行了理论计算。分析表明,对于纯工质,饱和液的温熵斜率始终为正,且随分子基团的增多而增加;饱和气的温熵斜率则随分子基团的增多逐渐在对比温度0.8附近从负值变为正值。对于混合工质,其饱和液的温熵斜率在相应纯工质斜率之间,而饱和气的温熵斜率则可以由干湿纯工质的混合变为无穷,从而形成等熵工质。在此基础上,将工质气相斜率转化成斜率角,采用人工神经网络建立了斜率倾角与对比温度、分子质量、分子基团及拓扑指数之间的函数关系。与Helmholtz方程计算出的斜率相比,该方法的平均相对误差为0.67%。为了明确非共沸工质在热力循环中的优势,在给定冷热源条件下,建立了有机朗肯循环的优化模型,基于模拟结果,从热力学第一定律及第二定律综合比较了非共沸工质与纯工质的热力性能。结果表明,虽然非共沸工质在相变换热中与换热流体具有较好的温度匹配,但其换热损失却不一定减少。考虑到纯工质数量有限及其环境性能,非共沸工质依然是一种潜在的替代工质。此外,为了能够更好的指导工质选择及热力循环构建,在工质物性的约束下,根据工质在对比温度0.9的饱和温熵曲线液相斜率提出了极限因子,得到了有机朗肯循环的极限效率,给出了更实际的热力学完善度。分析表明,对于纯工质,临界温度越高,则极限效率和热力学完善度就越高。对于混合工质,极限效率一般在纯工质效率之间,而热力学完善度则随组分变化较大。在热力循环中引入顺流式T形管作为相分离器以实现工质流量及组分的可控分离。为了明确有机工质在顺流式T形管中的气液相分离特性,设计并搭建了水平顺流式T形管相分离实验台。针对纯工质R134a、R600a和R245fa的气液相分离特性进行了实验研究,考察了入口质量流速、干度,出口流量比,管径比及支管水平倾角对T形管分离性能的影响,并采用高速摄影机观察了T形管入口流型。实验结果表明,相比于液体,气体更易进入支管。管径比为0.75的T形管气体分离比通常大于管径比为1的值。而相比于管径对分离的影响,支管水平倾角对T形管分离的影响较弱。此外,工质气体支管吸入比满足以下顺序:R245fa>R600a>R134a。在此基础上,定义了气液动量比与粘度比的乘积来表征不同工质的气液分离程度,并且基于实验所得的相分离数据,比较了已有T形管相分离模型对有机工质分离的预测精度。基于相同的实验系统,对非共沸工质R134a/R600a在水平顺流式T形管中的组分分布进行了实验研究,定义了T形管组分分离效率,揭示了进口工况、进口组分及T形管几何参数对组分分离性能的影响。实验结果表明,随着进口干度的增加,分离效率将由正值下降到负值。这表明在高干度下,R600a更易进入支管。在所考虑的进口组分中,混合工质R134a/R600a(0.3030/0.6970,mass)具有最大的组分分离效率。此外,当进口干度低于0.4时,管径比为1的T形管正分离效率高于管径比为0.75的效率值。相比于支管倾角45°与135°,倾角90°的T形管具有最大的组分分离效率。
二、蒸汽水直接混合升压换热器在系统中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、蒸汽水直接混合升压换热器在系统中的应用(论文提纲范文)
(1)集成碳捕集和煤气化的超临界CO2动力循环的优化改进(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与进展评述 |
1.2.1 s-CO_2动力循环发展历史简介 |
1.2.2 超临界水煤气化研究现状 |
1.2.3 超临界水煤气化s-CO_2动力循环系统 |
1.3 论文主要研究内容和框架 |
1.3.1 论文所要解决的科学和技术问题 |
1.3.2 论文主要工作内容 |
第二章 基于O_2-LNG的半封闭式s-CO_2循环性能研究 |
2.1 基于O_2-LNG的半封闭式s-CO_2循环流程概述 |
2.2 基于O_2-LNG的半封闭式s-CO_2循环基本假设与热力学模型 |
2.2.1 关于CO_2工质的说明 |
2.2.2 基于O_2-LNG的半封闭式s-CO_2循环基本假设 |
2.2.3 热力学模型与评价指标 |
2.2.4 透平进口参数对循环性能的影响 |
2.3 基于O_2-LNG的半封闭式s-CO_2循环计算结果 |
2.3.1 额定工况下的性能分析 |
2.3.2 与Allam循环对比分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于超临界水煤气化的半封闭式s-CO_2循环 |
3.1 超临界水煤气化发电系统集成方案 |
3.2 基于超临界水煤气化的半封闭式s-CO_2循环介绍 |
3.3 基本假设与热力学模型 |
3.3.1 基于超临界水煤气化的半封闭式s-CO_2循环关键基本假设 |
3.3.2 热力学模型与评价指标 |
3.4 模拟计算结果及分析 |
3.4.1 气化炉反应温度条件对循环透平参数限制 |
3.4.2 透平参数对循环性能影响 |
3.4.3 循环最低温度对循环性能的影响 |
3.4.4 ASU单位制氧功耗对循环性能的影响 |
3.4.5 额定工况下的循环性能分析 |
3.4.6 与相似研究对比分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于超临界水煤气化的半封闭式s-CO_2循环系统优化分析 |
4.1 基于超临界水煤气化的半封闭式s-CO_2循环改进系统介绍 |
4.2 循环基本假设与关键部件热力学模型 |
4.3 计算结果与分析 |
4.3.1 透平参数对循环性能的影响 |
4.3.2 透平背压对循环性能的影响 |
4.3.3 冷却水温度对循环性能的影响 |
4.3.4 其他因素对循环性能的影响 |
4.3.5 特定工况分析 |
4.3.6 与相似研究对比分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于超临界水煤气化的半封闭式s-CO_2循环换热系统设计 |
5.1 换热系统介绍 |
5.1.1 循环系统换热器具体细化的流程 |
5.1.2 换热系统热力学模型与评价指标 |
5.2 螺旋折流板换热器的热力设计 |
5.2.1 换热系统分析理论基础 |
5.2.2 壳体内径对换热器性能的影响 |
5.2.3 管外径换热器性能的影响 |
5.3 换热系统设计 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果 |
(2)两相喷射器的建模及工作特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
物理量名称及符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 液-气喷射器的研究现状 |
1.3 气-液喷射器的研究现状 |
1.4 课题来源及本文工作 |
第二章 CO_2液-气喷射器的热力学分析 |
2.1. 液-气喷射器数学模型 |
2.2. 液-气喷射器各部件效率的量化 |
2.3. 液-气喷射器的高级?分析 |
2.3.1. 高级?分析数学模型 |
2.3.2. 高级?分析的结果与讨论 |
2.4. 本章小结 |
第三章 气-液喷射器热力学分析 |
3.1. 气-液喷射器数学模型 |
3.2. 气-液喷射器的?分析 |
3.2.1. 气-液喷射器的传统?分析 |
3.2.2. 气-液喷射器的高级?分析 |
3.3. 气-液喷射器的比较 |
3.4. 本章小结 |
第四章 气-液喷射器实验台搭建 |
4.1. 气-液喷射器设计 |
4.2. R245fa气-液喷射器实验台系统 |
4.3. 设备选型 |
4.3.1. 主要部件选型 |
4.3.2. 辅助部件 |
4.3.3. 数据测量和数据采集 |
4.4. 实验准备与调试 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(3)塔槽结合式太阳能光热与富氧燃烧机组耦合发电系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外富氧燃烧发电机组相关研究现状 |
1.3 太阳能光热系统研究概况 |
1.3.1 国外太阳能光热系统相关研究现状 |
1.3.2 国内太阳能光热系统相关研究现状 |
1.4 太阳能光热与常规燃煤机组集成系统研究概况 |
1.5 研究内容 |
1.6 研究意义 |
2 太阳能辅助富氧燃烧系统模型建立 |
2.1 Ebsilon Professional仿真软件介绍 |
2.2 富氧燃烧热力发电子系统 |
2.2.1 富氧燃烧热力发电系统模型可靠性验证 |
2.3 空气分离系统 |
2.4 烟气压缩纯化系统 |
2.5 余热利用系统 |
2.6 富氧燃烧机组的经济性成本分析 |
2.7 塔、槽式太阳能光热系统 |
2.7.1 塔式太阳能集热系统 |
2.7.2 槽式太阳能集热系统 |
2.7.3 塔、槽结合式太阳能光热系统计算模型 |
2.8 太阳能热量分布 |
2.9 本章小结 |
3 塔槽结合式太阳能辅助富氧燃烧机组集成发电系统研究分析 |
3.1 集成系统耦合方案 |
3.2 集成系统模型假设 |
3.3 集成系统法向辐射强度DNI的选取 |
3.4 集成系统计算模型 |
3.5 本章小结 |
4 集成系统模拟结果分析 |
4.1 集成系统抽汽量对蒸汽温度的影响 |
4.2 集成系统太阳能发电功率 |
4.3 不同方案不同抽汽量对富氧机组耗煤率与节煤率影响 |
4.4 集成系统锅炉热效率和火用效率的变化 |
4.5 集成系统全厂热效率 |
4.6 集成系统经济性分析 |
4.6.1 发电成本分析 |
4.6.2 LEC与塔槽传递热量比的变化关系 |
4.7 本章小结 |
5 结论与工作展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)重型燃气轮机联合循环部分负荷特性预估模型与系统性能优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 燃气轮机联合循环系统概述 |
1.2.1 燃气轮机联合循环的特点 |
1.2.2 燃气轮机联合循环的发展 |
1.3 燃气轮机联合循环系统部分负荷特性的研究进展 |
1.3.1 燃气轮机联合循环系统变工况特性 |
1.3.2 燃气轮机联合循环系统部分负荷特性计算方法 |
1.3.3 燃气轮机联合循环系统变工况性能优化的研究 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 燃气轮机联合循环系统部分负荷特性预估模型与系统优化方法分析 |
2.1 引言 |
2.1.1 研究对象 |
2.1.2 模型研究范围 |
2.2 燃气轮机联合循环关键部件部分负荷特性计算方法 |
2.2.1 压气机部分负荷特性计算方法 |
2.2.2 燃烧室及燃气物性计算方法 |
2.2.3 透平部分负荷特性计算方法 |
2.2.4 余热锅炉部分负荷特性计算方法 |
2.2.5 蒸汽轮机部分负荷特性计算方法 |
2.2.6 回热器部分负荷特性计算方法 |
2.3 联合循环部分负荷特性预估模型 |
2.3.1 燃气轮机特性预估模型 |
2.3.2 底循环特性预估模型 |
2.3.3 热力学分析方法与系统性能评价指标 |
2.3.4 联合循环部分负荷特性预估模型 |
2.3.5 模型可靠性验证 |
2.4 燃气轮机联合循环部分负荷特性与系统优化方法分析 |
2.4.1 联合循环降负荷机制分析 |
2.4.2 联合循环负荷调节策略及部分负荷运行特性 |
2.4.3 联合循环变工况性能优化方法分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 透平背压调节方法与系统运行特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 系统结构与参数设计 |
3.2.1 基准机组介绍 |
3.2.2 背压调节系统设计 |
3.3 负荷调节策略 |
3.4 部分负荷运行特性分析 |
3.4.1 背压调节对燃气轮机运行性能的影响 |
3.4.2 背压调节对底循环运行性能的影响 |
3.4.3 背压调节对联合循环运行性能的影响 |
3.4.4 负荷调节策略以及背压变化对热电联产性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 透平级间回热方法与系统运行特性分析 |
4.1 引言 |
4.2 系统结构与参数设计 |
4.2.1 基准机组介绍 |
4.2.2 透平级间回热系统设计 |
4.3 负荷调节策略 |
4.4 部分负荷运行特性分析 |
4.4.1 联合循环运行特性与能量转化 |
4.4.2 回热器压损对联合循环变工况性能的影响 |
4.4.3 最小回热流量对联合循环变工况性能的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 回热与进气温度控制方法及其部分负荷特性分析 |
5.1 引言 |
5.2 系统结构与参数设计 |
5.2.1 基准机组介绍 |
5.2.2 回热与进气温度控制集成系统设计 |
5.3 负荷调节策略 |
5.4 部分负荷运行特性分析 |
5.4.1 燃气轮机部分负荷运行特性 |
5.4.2 底循环部分负荷运行特性 |
5.4.3 联合循环部分负荷运行特性与能量转化 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要研究内容 |
6.2 创新性工作 |
6.3 后续工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(5)分布式供能系统中的联合循环特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 国外分布式供能系统发展 |
1.1.2 国内分布式供能系统发展 |
1.2 分布式供能系统研究动态 |
1.2.1 燃气轮机为核心的大型分布式供能系统 |
1.2.2 内燃机为核心的小型分布式供能系统 |
1.2.3 有机朗肯循环和斯特林热机在余热回收中的应用 |
1.2.4 分布式供能系统中不同原动机的特点 |
1.3 分布式供能系统发展趋势 |
1.3.1 耦合可再生能源的分布式供能系统 |
1.3.2 基于生物质气化的分布式供能系统 |
1.4 本文研究主要内容 |
第2章 分布式供能系统中的循环单元及能量转换机理 |
2.1 引言 |
2.2 分布式供能系统的组成部件 |
2.3 分布式供能系统的循环单元 |
2.3.1 布雷顿循环 |
2.3.2 狄赛尔循环 |
2.3.3 朗肯循环 |
2.3.4 有机朗肯循环 |
2.3.5 斯特林循环 |
2.3.6 压缩式制冷循环 |
2.3.7 吸收式制冷循环 |
2.4 分布式供能系统的集成原则及耦合机理 |
2.4.1 热能的梯级利用 |
2.4.2 物理能与化学能的梯级利用 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于燃气轮机的大型分布式供能系统 |
3.1 引言 |
3.2 基于燃气轮机的大型分布式供能系统 |
3.2.1 系统设计参数 |
3.2.2 系统数学模型 |
3.2.3 系统性能评价准则 |
3.3 系统联合循环热力学特性 |
3.4 系统静态(?)特性 |
3.4.1 传统(?)分析 |
3.4.2 先进(?)分析 |
3.4.3 瞬时(?)损 |
3.5 系统逐时(?)特性 |
3.5.1 系统整体逐时(?)特性 |
3.5.2 布雷顿循环逐时(?)特性 |
3.5.3 朗肯循环逐时(?)特性 |
3.5.4 太阳能集热器逐时(?)特性 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于绿色燃料的船用中型分布式供能系统 |
4.1 引言 |
4.2 分布式供能系统中二甲醚燃料的制备 |
4.2.1 二甲醚燃料特性 |
4.2.2 二甲醚燃料制备系统 |
4.2.3 系统能量流动分析 |
4.3 基于绿色燃料的船用分布式联合循环系统 |
4.3.1 系统设计参数 |
4.3.2 有机朗肯循环回收烟气余热性能分析 |
4.4 有机朗肯循环与斯特林发动机余热回收对比 |
4.4.1 所需热源温度及热效率对比 |
4.4.2 输出功率对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于二甲醚内燃机的小型分布式供能系统 |
5.1 引言 |
5.2 以内燃机为原动机的小型分布式供能系统 |
5.3 分布式供能系统中内燃机的实验特性 |
5.3.1 内燃机实验台 |
5.3.2 实验测量设备 |
5.3.3 实验台控制设备 |
5.4 内燃机的性能指标 |
5.4.1 指示指标 |
5.4.2 有效指标 |
5.5 实验工况及结果 |
5.6 分布式供能系统研究方法 |
5.6.1 部件数学模型 |
5.6.2 能量平衡方程 |
5.6.3 系统评价准则 |
5.6.4 系统计算流程 |
5.7 本章小结 |
第6章 小型分布式供能系统特性及优化分析 |
6.1 引言 |
6.2 小型分布式供能系统特性 |
6.2.1 用户建筑能耗分析 |
6.2.2 系统能源供应逐时分析 |
6.2.3 系统性能逐时分析 |
6.3 分布式供能系统中内燃机与燃气轮机对比 |
6.3.1 主要设备参数计算 |
6.3.2 原动机对比分析 |
6.4 分布式供能系统集热器面积优化 |
6.4.1 优化理论 |
6.4.2 结果分析 |
6.5 系统敏感性分析 |
6.5.1 能源价格对投资回收期影响 |
6.5.2 不同燃料价格对比分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(6)二次再热机组空气预热流程优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 减小空气预热器温差 |
1.2.2 一次风余热利用 |
1.2.3 减少空气预热器漏风 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 基于二次再热机组的空气预热流程优化 |
2.1 案例机组简介 |
2.2 新型空气预热流程 |
2.3 热力系统模拟与验证 |
2.4 本章小结 |
第3章 新型空气预热系统节能效果与机理分析 |
3.1 整体性能分析 |
3.1.1 基本假设与分析方法 |
3.1.2 节能效果评估 |
3.1.3 对数换热温差 |
3.2 热力学第一定律分析法 |
3.2.1 替代抽汽对级组出功的影响 |
3.2.2 能流图分析 |
3.3 热力学第二定律分析法 |
3.3.1 (?)流图分析 |
3.3.2 空气预热过程图像(?)(EUD)分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 经济性分析 |
4.1 阻力计算 |
4.2 经济性分析 |
4.2.1 分析方法 |
4.2.2 经济性分析结果 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 研究工作的展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
致谢 |
(7)某生物制药厂蒸汽冷凝水节能改造与效益分析(论文提纲范文)
1 项目概况 |
2 节能改造方案 |
2.1 问题分析 |
2.2 冷凝水混水供暖流量分析 |
2.2.1 混水量的确定 |
2.2.2 水泵流量和扬程的确定 |
2.2.3 冷凝水量供需对比 |
2.3 节能改造方案 |
2.4 冷凝水箱容积的确定 |
3 效益分析 |
3.1 减少蒸汽使用节约天然气费用 |
3.2 提高补水温度节约天然气费用 |
3.3 冷凝水补水节约自来水费用 |
3.4 节能方案效益分析 |
4 结论与建议 |
(8)Oxy-CFB锅炉宽氧浓度运行策略及350MWe超临界Oxy-CFB锅炉概念设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 我国对低碳洁净煤技术的需求 |
1.1.2 主流洁净煤技术特点及发展现状 |
1.1.3 富氧燃烧 |
1.1.4 发展超临界循环流化床锅炉技术的优势 |
1.1.5 循环流化床富氧燃烧技术 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 对循环流化床富氧燃烧锅炉传热特性的研究 |
1.2.2 对循环流化床锅炉炉内气固流场的研究 |
1.2.3 对循环流化床锅炉炉内传热系数的研究 |
1.3 本文的研究内容与目的 |
1.3.1 研究的内容 |
1.3.2 研究目的 |
1.4 本章小结 |
第二章 富氧燃烧循环流化床锅炉炉内流动和传热模型的建立 |
2.1 现有炉内气固流动模型简介 |
2.2 CFB锅炉炉内流动模型 |
2.2.1 CFB锅炉炉内物料平衡 |
2.2.2 CFB锅炉稀相区物料浓度分布模型 |
2.3 CFB锅炉稀相区传热模型 |
2.3.1 床壁被颗粒团覆盖的时均份额 |
2.3.2 对流传热系数 |
2.3.3 辐射传热系数 |
2.4 本章小结 |
第三章 燃料粒径调控匹配循环流化床富氧燃烧高氧浓度运行研究 |
3.1 流态重构理论 |
3.2 优化床料粒径适应不同流化风速下富氧循环流化床锅炉运行控制方案 |
3.2.1 锅炉设计参数 |
3.2.2 流化风速对物料浓度分布及炉内传热系数的影响 |
3.3 优化床料粒径适应高氧浓度下富氧循环流化床锅炉改造与运行控制方案 |
3.4 本章小结 |
第四章 全新设计350MWe超临界富氧循环流化床锅炉 |
4.1 锅炉整体描述 |
4.2 主要设计参数及指标 |
4.3 350MWe超临界富氧循环流化床锅炉概述 |
4.3.1 循环流化床锅炉总体布置 |
4.3.2 循环流化床锅炉汽水系统 |
4.3.3 热负荷分配 |
4.3.3.1 锅炉热效率 |
4.3.3.2 汽水系统热负荷分配 |
4.3.4 烟气再循环系统 |
4.4 350MWe超临界富氧循环流化床锅炉结构特性 |
4.4.1 炉膛及尾部烟道结构 |
4.4.1.1 风室及炉膛结构 |
4.4.1.2 尾部烟道 |
4.4.2 水冷壁结构布置 |
4.4.3 旋风分离器和回料器结构 |
4.4.3.1 出口烟窗及分离器进口烟道 |
4.4.3.2 旋风分离器 |
4.4.3.3 返料阀 |
4.4.4 外置床换热器结构 |
4.5 过热器和再热器的结构布置和汽温调节特性 |
4.5.1 过热器系统 |
4.5.1.1 包墙管过热器 |
4.5.1.2 烟道低温过热器 |
4.5.1.3 EHE低温过热器 |
4.5.1.4 中温过热器 |
4.5.1.5 高温过热器 |
4.5.2 再热器系统 |
4.5.2.1 低温再热器 |
4.5.2.2 高温再热器 |
4.5.2.3 EHE高温再热器 |
4.5.3 省煤器的结构和布置 |
4.5.3.1 低温省煤器 |
4.5.3.2 高温省煤器 |
4.5.4 空气预热器(预热空气分离器所制得纯氧)的结构和布置 |
4.6 富氧循环流化床锅炉与同等级空气燃烧循环流化床锅炉的对比 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介、攻读硕士期间参加的学术活动与学术成果 |
(9)气-液喷射式有机朗肯循环的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
物理名称及符号列表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 ORC系统的研究现状 |
1.3 气-液喷射器研究现状 |
1.4 气-液喷射式有机朗肯循环研究现状 |
1.5 课题来源及主要研究内容 |
第二章 气-液喷射式有机朗肯循环 |
2.1 引言 |
2.2 气-液喷射式有机朗肯循环构建 |
2.3 EORC与其他有机朗肯循环的简单对比 |
2.4 本章小结 |
第三章 气-液喷射器和EORC系统数学模型 |
3.1 引言 |
3.2 气-液喷射器的数学模型 |
3.2.1 气-液喷射器数学模型Ⅰ |
3.2.2 气-液喷射器数学模型Ⅱ |
3.3 气-液喷射器数学模型验证 |
3.4 气-液喷射式有机朗肯循环的数学模型 |
3.5 本章小结 |
第四章 气-液喷射器的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 工质的筛选 |
4.3 气-液喷射器性能的影响因素 |
4.3.1 喷射系数对喷射器的影响 |
4.3.2 面积比对喷射器的影响 |
4.3.3 过热度对喷射器的影响 |
4.3.4 过冷度对喷射器的影响 |
4.3.5 气体喷嘴进口压力对喷射器的影响 |
4.3.6 液体喷嘴进口压力对喷射器的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 气-液喷射式有机朗肯循环的性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 气-液喷射式有机朗肯循环性能的热力学第一定律分析 |
5.2.1 喷射系数对系统性能的影响 |
5.2.2 截面比对系统性能的影响 |
5.2.3 冷凝器温度对系统性能的影响 |
5.2.4 过冷度对系统性能的影响 |
5.3 气-液喷射式有机朗肯循环的热力学第二定律分析 |
5.3.1 设计工况的性能 |
5.3.2 一级蒸发器温度对系统的影响 |
5.3.3 冷凝器温度对系统的影响 |
5.3.4 一级蒸发器过热度对系统的影响 |
5.3.5 冷凝器过冷度对系统的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(10)基于工质物性的有机朗肯循环分析及T形管分离特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 背景与意义 |
1.2 基于基团贡献法的工质物性估算 |
1.2.1 纯工质热物性估算 |
1.2.2 混合工质相平衡 |
1.3 基于分子设计的工质优选 |
1.4 工质物性对有机朗肯循环的影响 |
1.4.1 纯工质ORC |
1.4.2 混合工质ORC |
1.5 顺流式T形管相分离研究 |
1.6 问题的提出及主要研究内容 |
第二章 基于分子基团的工质物性预测及分子设计 |
2.1 基于基团拓扑的遗传神经网络 |
2.1.1 基团划分 |
2.1.2 拓扑指数 |
2.1.3 遗传神经网络 |
2.2 工质沸点预测 |
2.3 工质临界温度预测 |
2.4 基于基团贡献法的物性估算 |
2.5 ORC热力学基团贡献模型 |
2.6 基于分子基团的ORC循环性能计算 |
2.6.1 循环工质及工况 |
2.6.2 循环模型性能分析 |
2.7 ORC循环工况优化及工质设计 |
2.7.1 优化设计流程 |
2.7.2 优化设计算例 |
2.7.3 结果与讨论 |
2.8 小结 |
第三章 工质气液相平衡及饱和温熵曲线的预测 |
3.1 混合工质气液相平衡 |
3.1.1 VLE计算流程 |
3.1.2 完全可预测相平衡模型及混合工质 |
3.1.3 相平衡模型预测与实验比较 |
3.2 工质饱和温熵曲线斜率 |
3.2.1 斜率推导 |
3.2.2 纯工质斜率 |
3.2.3 混合工质斜率 |
3.3 基于分子基团的气相斜率预测 |
3.3.1 模型建立 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 小结 |
第四章 基于工质的有机朗肯循环分析及性能极限 |
4.1 ORC热力循环建模及工况优化 |
4.1.1 热力模型 |
4.1.2 工况优化 |
4.2 工质选择及边界条件设定 |
4.2.1 工质选择 |
4.2.2 边界条件 |
4.3 混合工质与纯工质性能比较 |
4.3.1 第一定律性能比较 |
4.3.2 第二定律性能比较 |
4.4 极限性能推导 |
4.5 极限性能分析与讨论 |
4.5.1 极限效率 |
4.5.2 热力学完善度 |
4.6 小结 |
第五章 顺流式T形管内气液两相有机工质分离实验设计 |
5.1 整体实验系统 |
5.2 实验系统部件 |
5.2.1 水平顺流式T形管 |
5.2.2 变频工质泵 |
5.2.3 电加热管段及调压器 |
5.2.4 板式冷凝器 |
5.2.5 储液罐 |
5.2.6 冷水机组 |
5.3 实验系统测量 |
5.3.1 温度热电偶 |
5.3.2 压力传感器 |
5.3.3 工质质量流量计 |
5.3.4 水体积流量计 |
5.3.5 功率表 |
5.4 实验工况及数据处理 |
5.5 实验误差分析 |
5.6 小结 |
第六章 纯工质在T形管内的气液相分离实验研究 |
6.1 不同流动工况下的T形管相分离实验结果 |
6.1.1 T形管入口流型 |
6.1.2 T形管入口干度、流量及分流比的影响 |
6.2 不同工质间T形管相分离比较 |
6.3 不同构型的T形管相分离实验结果 |
6.3.1 T形管支管与主管管径比的影响 |
6.3.2 T形管支管倾角的影响 |
6.4 已有T形管相分离预测模型与实验比较 |
6.5 小结 |
第七章 非共沸工质在T形管内的组分分离实验研究 |
7.1 不同流动工况下的T形管组分分离实验结果 |
7.1.1 T形管支管出口组分 |
7.1.2 T形管组分分离效率 |
7.2 非共沸工质进口质量分数对组分分离的影响 |
7.3 不同构型的T形管组分分离实验结果 |
7.3.1 T形管支管与主管管径比的影响 |
7.3.2 T形管支管倾角的影响 |
7.4 小结 |
第八章 结论、创新点与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 A:神经网络优化参数 |
附录 B:T形管相分离实验数据 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、蒸汽水直接混合升压换热器在系统中的应用(论文参考文献)
- [1]集成碳捕集和煤气化的超临界CO2动力循环的优化改进[D]. 朱子龙. 东南大学, 2021
- [2]两相喷射器的建模及工作特性研究[D]. 牛志亭. 广东工业大学, 2020(06)
- [3]塔槽结合式太阳能光热与富氧燃烧机组耦合发电系统研究[D]. 吕超凯. 内蒙古科技大学, 2020(12)
- [4]重型燃气轮机联合循环部分负荷特性预估模型与系统性能优化研究[D]. 李永毅. 华北电力大学(北京), 2020
- [5]分布式供能系统中的联合循环特性研究[D]. 王树成. 华北电力大学(北京), 2020
- [6]二次再热机组空气预热流程优化研究[D]. 齐震. 华北电力大学(北京), 2020
- [7]某生物制药厂蒸汽冷凝水节能改造与效益分析[J]. 张瑞丰,乔玲敏,吴晓龙,周荣超,口妍君. 烟台大学学报(自然科学与工程版), 2020(01)
- [8]Oxy-CFB锅炉宽氧浓度运行策略及350MWe超临界Oxy-CFB锅炉概念设计研究[D]. 颜勇. 东南大学, 2019(06)
- [9]气-液喷射式有机朗肯循环的理论研究[D]. 黄一晟. 广东工业大学, 2019(02)
- [10]基于工质物性的有机朗肯循环分析及T形管分离特性研究[D]. 苏文. 天津大学, 2019(06)