高炉余能余热驱动ICR Brayton CHP装置的[火用]经济性能优化

用有限时间热力学理论和方法研究了高炉余能余热驱动变温热源内可逆中冷回热(ICR)布雷顿热电联产(CHP)装置的?经济性能,导出了无量纲利润率和?效率的解析式。以利润率为目标,通过数值计算对热导率的分配、中间压比的选取进行了优化,得到了最大利润率;同时研究了最大利润率和相应的利润率特性。进一步对总压比进行优化,得到了双重最大利润率,并分析了各设计参数对联产装置最优性能的影响。最后,对工质与热源间热容率匹配进行了优化,得到了三重最大利润率。

高炉余能余热驱动的不可逆闭式布雷顿热电冷联产装置火用性能分析

用有限时间热力学理论建立了由一个高炉余能余热驱动的不可逆闭式布雷顿循环和一个内可逆四热源吸收式制冷循环组成的热电冷联产循环模型,导出了其火用输出率和火用效率的表达式。利用数值计算方法,分析了循环各参数对火用输出率和火用效率与压比关系的影响,比较了最大火用输出率和最大火用效率性能,给出了实际热电冷联产装置设计和运行的建议。

闭式内可逆回热布雷顿热电冷联产装置(火用)分析

应用有限时间热力学理论和方法建立了闭式内可逆回热布雷顿热电冷联产装置模型,导出了装置无量纲(火用)输出率和效率的解析式。通过数值计算分析了回热器热导率对(火用)输出率和(火用)效率的影响,发现存在临界压比,同时优化了压比,研究了热电比、制冷和供热温度等设计参数对最优(火用)输出率和(火用)效率以及相应最佳压比的影响,发现最优(火用)输出率时的设计压比要大于最优(火用)效率时的设计压比,最优(火用)输出率和(火用)效率均随冷用户温度的升高而减小,分别存在最佳的热用户温度使(火用)输出率和(火用)效率取得最大值,热用户温度对装置最优(火用)性能的影响比冷用户温度更为明显。

高炉余能余热驱动回热布雷顿CCHP装置灿用分析

为探索高炉余能余热利用的新模式,并从热力学的角度寻求提高余能余热利用效率的方法,建立了高炉余能余热驱动的闭式回热布雷顿循环热电冷联产装置模型,应用有限时间热力学理论和方法对装置的灿用输出率和灿用效率进行了研究。通过数值计算讨论了回热器热导率和热电比的选择,优化了循环压比,分析了煤气放散率、压气机和涡轮机效率、制冷和供热温度、热风炉烟气侧热导率等设计参数对装置最优灿用性能的影响,发现存在最佳的供热温度使灿用输出率和灿用效率分别获得最大值。

不可逆回热布雷顿CCHP装置FTT建模

应用有限时间热力学理论和方法(finite time thermodynamics,FTT)建立了闭式不可逆回热布雷顿热电冷联产(combined cooling heat and power,CCHP)装置模型,导出了装置无量纲可用能率、火用输出率、利润率、第一定律效率和火用效率的解析式。通过数值计算得到了各个性能指标与压比的关系,优化了压比。分析了设计参数对最优性能的影响,发现回热能够显著增大第一定律效率和火用效率;增大压气机和透平效率、压力恢复系数能够增大5个性能指标,但前者使相应压比增大,后者使相应压比减小;增大热电比能够显著增大可用能率和第一定律效率;分别存在最佳的供热温度使5个最优性能指标取得最大值;提高冷库温度能增大可用能率和第一定律效率,但会降低火用输出率、火用效率和利润率;通过各个最优性能之间的相互比较发现在实际设计中要选择折衷的方案使装置同时具有较好的热力学性能和经济性能。

中冷回热布雷顿热电联产装置的性能优化

建立了变温热源内可逆中冷回热布雷顿热电联产装置模型,基于分析的观点,用有限时间热力学理论和方法研究了装置的性能,导出了无量纲输出率和效率的解析式。对热导率的分配、中间压比的选取进行了优化,得到了最大输出率及相应的效率和最大效率及相应的输出率,进一步对总压比进行优化,得到了双重最大输出率和效率。分析了用户侧温度、工质与热源间的热容率匹配对最优性能的影响。