非共沸混合工质ORC低温烟气余热利用分析与优化

以低温烟气余热的优化利用为目标,采用R245fa、R601a以及两者作为组分的9种不同质量配比的二元非共沸混合物共11种物质作为亚临界ORC工质,利用热力学以及热经济学分析循环性能,合理设计ORC系统并优化相关参数。研究表明,采用最大效率下的参数作为系统设计工况整个ORC系统热力性能较优。系统设计工况下,循环工质采用R245fa/R601a(0.6/0.4)相比其他纯工质与混合工质的热力学综合性能更优。热经济性分析中R245fa/R601a(0.9/0.1)热经济性最优,但R245fa/R601a(0.6/0.4)热经济性与R245fa/R601a(0.9/0.1)相差无几。考虑到R245fa/R601a(0.6/0.4)优良的热力学性能,故R245fa/R601a(0.6/0.4)依然是系统设计时综合考虑采用的循环工质。在混合工质中提高R245fa的质量比能降低APR与LEC,提高系统经济性。

低热值煤层气部分预混式旋流燃烧器结构优化研究

针对低热值煤层气部分预混式旋流燃烧器,通过加装钝体对其结构进行了优化研究,采用数值分析的方法考察了钝体对燃烧器出口速度、温度及甲烷浓度分布等的影响规律。研究表明:在燃气管外壁上加装钝体可以提高燃烧器的部分预混效果,缩短火焰长度;在支撑管出口加装钝体可以提高燃烧器出口气流的射流刚性,使炉内温度分布趋于均匀,同时提高回流区卷吸高温烟气的能力和范围,在喷口出口形成稳定的高温区。通过加装两部分钝体的方法,对燃烧器进行局部优化改进后,燃烧器在保证射流刚性的同时达到良好的燃烧稳定性;燃烧器出口轴向速度梯度和温度随出口钝体锥度的增大而提高,出口钝体锥度应选择34.21°为宜。

竖直U型地埋管换热器热短路抑制措施的分析

建立了单U型地埋管换热器三维瞬态数值分析模型,对抑制地埋管换热器"热短路"的各种措施进行了数值模拟。在不同载流体流速和回填料导热系数条件下,分别对隔热板式、保温套式地埋管换热器和未采取任何"热短路"抑制措施的普通地埋管换热器整体传热性能进行了研究,获得了不同"热短路"抑制措施对埋管换热器整体传热性能的影响规律;通过对影响埋管换热器整体传热性能"热短路"抑制措施的对比分析,并结合地埋管换热器实际工程运行环境,提出在工程实践中不必针对埋管换热器的"热短路"现象采取任何额外的抑制措施的建议。