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Brayton热电联产循环的密度性能

根据有限时间热力学理论,研究了具有热阻、热漏和非等熵压缩与膨胀等的内、外部不可逆性的高炉余能余热驱动恒温热源不可逆Brayton热电联产循环密度特性,并与输出率特性进行了比较。研究表明,分别存在最佳循环压比使得密度和效率取得最大值;以密度为目标,可以使循环的效率提高,设备体积缩小,相应地,循环压比增大,总输出率减小。还分析了各循环参数对密度和效率的影响,发现存在最佳用户侧温度且热漏不影响循环的密度。

高炉余能余热驱动ICR Brayton CHP装置的（火用）性能优化

采用有限时间热力学的思想,建立了高炉余能余热驱动的变温热源不可逆中冷回热(ICR)布雷顿热电联产(CHP)装置模型。以(火用)输出率和(火用)效率为目标优化了装置的性能,发现回热器对(火用)性能的影响在所有换热器中是最小的,当给定回热器热导率分配时,分别存在两个最佳的中间压比和两组最佳的高、低温侧和热用户侧换热器以及中冷器的热导率分配使(火用)输出率和(火用)效率取得最大值。进一步优化总压比,得到了双重最大(火用)输出率和(火用)效率。增大高炉余热源入口温度、压力恢复系数、压气机和涡轮机效率有利于提高装置的(火用)性能,在一定范围内,热用户温度越高越好。最后发现分别存在最佳的工质与热源间的热容率匹配使(火用)输出率和(火用)效率取得三重最大值。

实际回热式布雷顿热电联产装置的火用经济性能——Ⅱ.热导率分配与压比优化

应用有限时间热力学方法,研究了恒温热源条件下实际回热式布雷顿热电联产装置的火用经济性能,导出了利润率及火用效率解析式。利用数值计算方法,以利润率为目标,对热导率的分配和压比的选取进行了优化,研究了最优利润率及相应火用效率特性,并分析了各种联产设计参数对联产优化性能的影响。

中冷回热布雷顿热电联产装置的经济性能——不可逆恒温热源循环性能分析

用有限时间热力学理论和方法研究了恒温热源不可逆中冷回热布雷顿热电联产装置的经济性能,导出了无量纲利润率和效率的解析式。讨论了总压比给定和总压比变化两种情形,优化了中间压比,通过数值计算详细分析了各设计参数对循环一般性能和最优性能的影响,发现回热和中冷能够较大地提高装置的利润率和效率,并且随压比的变化对利润率和效率具有不同的影响。讨论了利润率和效率之间的关系,其特性关系为扭叶型。最后发现分别存在最佳用户侧温度使得利润率和效率取得双重最大值。

高炉余能余热驱动不可逆中冷回热燃气轮机热电联产装置的[火用]经济性能研究

建立了高炉余能余热驱动的变温热源不可逆中冷回热燃气轮机热电联产装置模型,以利润率为目标,用有限时间热力学理论和方法及有限时间经济分析法研究了装置的性能;导出了无量纲利润率和效率的解析式,分析了总压比给定和总压比变化两种情形,优化了中间压比和总压比;通过数值计算研究循环参数对装置性能的影响,讨论利润率和效率之间的关系,得出其特性关系为扭叶型;研究发现存在最佳的用户侧温度可以使利润率取得双重最大值。

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。

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。

两级中冷回热再热布雷顿热电联产装置的性能

应用有限时间热力学理论和方法建立了恒温热源不可逆两级中冷回热再热布雷顿热电联产装置模型,基于分析的观点,导出了装置无量纲输出率和效率的解析式。在给定总压比的情形下,通过数值计算分别研究了输出率和效率与两个中冷压比和两个再热压比的关系,当总压比变化时,发现输出率和效率对总压比存在最大值,并分别求出了两个相应的最佳的中冷压比和再热压比。分析了回热度、中冷度、再热度、压气机和涡轮机效率、压降损失等特征参数对装置性能的影响。最后发现分别存在最佳的用户侧温度使输出率和效率取得双重最大值。