正逆耦合循环研究进展

本文综述了作者所在研究集体所进行的正逆耦合循环研究。通过对串联型、并联型正逆耦合循环的相关研究和(火用)平衡比较分析,归纳提出了正逆耦合循环系统集成原则,即:正、逆循环采用同种工质;物流、能流耦合并重;优化配置热源加热过程;调控氨水工质浓度;回收利用系统内能。遵循该原则提出的变浓度氨水工质正逆耦合循环体现了优良的性能。

氨吸收式动力/制冷复合循环的敏感性分析

对氨水混合工质动力/制冷正逆耦合循环进行了模拟计算分析,该循环通过分流、精馏、吸收冷凝,满足了不同热力过程对工质氨浓度的不同需求。选取热效率η、火用效率ε等指标作为评价准则,当循环透平进汽参数为375℃/7000kPa时,η约为20%,ε约为40%。对循环重要参数分流比S、基本工质氨质量浓度X变化对热力性能、评价准则的影响进行敏感性分析,讨论不同X下如何设置分流比S使循环能量利用更为合理。研究表明:综合考虑循环功冷联供性能、经济性能等因素,建议分流比S取0.4左右,基本工质氨质量浓度X取0.28-0.32。如需较大的冷输出,可适当加大S及X,但S过高(>0.8)循环热力性能会恶化。

一种基于正逆循环耦合的低温制冷系统

以能的梯级利用原理为指导原则,基于正逆循环耦合方法,本文提出了一种利用中温显热热源制取较低温度冷量的复合式制冷系统,该系统由动力子循环、吸收式制冷子循环与压缩式制冷子循环有机耦合而成。通过模拟计算,对系统热力性能进行了评估,系统制冷性能系数(COP)达到了0.277,与常规余热双级吸收式制冷系统相比,提高了50%左右。通过(火用)平衡和t-Q图分析,发现热源利用过程不可逆损失大幅降低是系统性能提升的主要原因。本文还研究了热源烟气温度T_H和冷却水温度T_(CW)对系统性能的影响,为指导系统设计提供了依据。