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。

高炉余能余热驱动内可逆回热布雷顿循环热电冷联产装置的最优_性能

应用有限时间热力学理论和方法建立了高炉余能余热驱动恒温热源内可逆闭式回热布雷顿循环热电冷联产装置模型,导出了装置无量纲输出率和效率的解析式。在总热导率一定的条件下,通过数值计算对高、低温侧换热器、热用户侧换热器、回热器、吸收式制冷机发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器的热导率分配以及布雷顿热机的压比进行了优化,得到了装置最优的输出率和效率。研究了热电比、冷库温度、供热温度等设计参数对最优性能的影响。

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。

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。

开式回热燃气轮机热电冷联产装置性能优化

建立了考虑压降的开式回热燃气轮机热电冷联产装置的有限时间热力学模型,导出了各个部件的相对压降和各个热流率与压气机进口相对压降的关系式,以第一定律效率、炯输出率、炯效率和利润率为目标,在无燃料消耗和装置尺寸约束下,通过数值计算发现分别存在最佳的压气机进口相对压降使炯输出率和利润率取得最优值,进一步优化压比,得到了最大炯输出率和利润率,分别存在最佳的供热温度使最大炯输出率和利润率取得双重最大值,以利润率为设计目标能够减小装置的尺寸。在燃料消耗和装置尺寸约束下,优化了压气机进口相对压降,得到了最优效率,同时各部件流通面积分配也得到了优化。回热能够增大装置的利润率和效率。

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。

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。

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。

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。

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。