低温废热高效回收系统及其火用评价

通过一定的设备系统将大量放散的具有一定品位的热能回收发电,是废热回收的高价值方法.而对于原本品位不高的低温废热,如何有效地提高其回收率,则是低温废热回收中值得研究的课题.本文介绍一种多次闪蒸-混汽发电的废热回收发电系统,并采用火用方法对其热经济性做出了评价.     

低温废热高效回收系统及其Yong评价

通过一定的设备系统将大量放散的具有一定品位的热能回收发电，是废热回收的高价值方法。而对于原本品位不高的低温废热，如何有效地提高其回收率，则是低温废热回收中值得研究的课题。本文介绍一种多次闪蒸－混汽发电的废热回收发电系统，并采用Yong方法对其热经济性做出了评价。     

中低温废热发电的思路与方法

在工业生产过程中,存在着大量具有一定温度品质的热能被放散。实践中,可以通过某种设备系统将其回收利用,既节约了宝贵的一次能源,又改善了环境质量。中低温废热发电就是回收废热而生产二次优质能源的一种方法。     

大型水泥厂低温废热发电技术应用研究

大型水泥厂窑头箅冷机中低温废热作为基本动力资源的发电回收存在一定的技术困难,提出对废热回收处箅冷机进行改造方案,设计了一套蒸汽--热水闪蒸混汽式发电系统以及确定了发电工艺相关参数,该技术方案的实施具有显著的节能和环保效益,在国内水泥行业具有示范作用.     

中低温废热与甲醇重整结合的氢电联产系统

提出了烧结机烟气中低温废热与甲醇蒸汽重整制氢整合的新方法,模拟建立了中低温废热结合甲醇重整制氢的系统.基于能的品位概念,采用EUD图像火用分析方法,揭示低品位的中低温废热转化为高品位化学能的能量转换特性;研究了中低温废热品位的提升随甲醇重整反应温度的变化规律.研究结果表明:新型制氢系统的火用效率有望达到82 8%,比传统甲醇制氢系统约高12个百分点,甲醇燃料节能率23.7%.另外,初步静态经济性分析表明:新系统可使氢气生产成本约为1.5元/m3,远低于电解水制氢成本(5.5元/m3).当甲醇原料成本价格保持在一定的价格范围内,其制氢成本可以与传统天然气制氢成本1.2元/m3相竞争.本研究为冶金工业同时解决中低温废热利用和制氢能耗高的难题提供了一个新途径.     

超高温热泵在废热回收中的应用

1热泵在废热回收中的优势热泵在运行过程中消耗的高位能较少,而所供给的热量是消耗的高位能与吸取的低位热量的总和,因此,采用热泵装置可以充分利用低品位废热能量而节约电、煤等高品位能源。而且热泵在利用低温废热制取高温热源的同时,在蒸发端进一步降低低温热源端的温度,对低温热源具有制冷的作用,所以对同时需要供冷和供热的场合,采用热泵装置将非常有效减少高品位能源的消耗。由热泵制热的能效比(COP值)计算公式:输入能量输入能量吸收能量输入能量输出能量+COP==     

汽车发动机尾气余热温差发电装置结构研究

半导体温差发电技术在低品位余热回收技术领域具有重要的应用价值。汽车尾气温度高,带走的热量约占发动机总量的40%,温差发电技术能直接将废热能量转化为电能回收利用。介绍温差发电装置的设计原理,结构参数对性能影响以及装置输出性能参数,并结合试验对温差发电装置的传热性能和电功率输出性能进行分析以及提出有效的改进方案。     

IGCC气化岛之关键设备废热锅炉选型分析

在整体煤气化联合循环发电(IGCC)系统中,为提高整套机组的循环效率,必须对显热进行回收。显热回收的关键设备是废热锅炉,本文分析比较了废热锅炉的几种型式,重点介绍能用于IGCC的废热锅炉的一种型式。     

涡卷热马达余热利用发电技术

以涡卷热马达作为发电系统的动力机构,利用低品位能源（烟气余热废热）驱动有机朗肯循环的热发电技术背景、工作原理、系统构成和应用前景。     

IGCC废热锅炉工程结构特性研究

废热锅炉是IGCC系统高温气化合成气显热回收的关键部件,对IGCC系统运行的稳定性和提高发电效率起着至关重要的作用。通过对国内外典型IGCC系统废热锅炉的结构特点、运行工况等的对比与分析,结果表明:高温辐射废热锅炉的除渣、高温腐蚀、废锅入口堵渣等问题以及对流式废热锅炉的积灰、磨损是确保其可靠运行的关键问题。因此,应针对不同气化工艺流程选择不同的废热锅炉形式。     

一种新型水泥工业余热与生物质能互补发电系统

本文提出一种新型水泥工业余热与生物质能互补发电系统,该系统采用水泥窑低温余热和生物质补燃有机结合的方式大幅提高水泥窑余热发电蒸汽参数与系统效率。来自水泥生产线窑头和窑尾的低温余热烟气全部用来加热工质水产生饱和蒸汽,饱和蒸汽进入生物质补燃系统中进行过热后送入汽轮发电机组中做功发电,补燃燃料为生物质气化燃气。本研究建立了单压和双压2种互补发电系统,分析了其热力学性能,结果表明:单压互补发电系统与传统单压纯低温发电系统相比,系统循环热效率和系统发电效率分别提高了1.63和1.92个百分点。双压互补发电系统与传统双压纯低温发电系统相比,系统循环热效率和系统发电效率分别提高了1.05和1.53个百分点。     

我国工业余热回收利用技术综述

节能减排主要依靠工业领域,工业余热利用是重要内容.本文从余热利用过程能量转换情况角度,概述了国内用于余热利用的热交换技术、热功转换余热发电技术及余热制冷制热技术及其设备的技术特点及应用概况,分析了工业余热利用中的存在的问题,认为需进一步推广余热锅妒及低温汽轮机余热发电技术,提高中高温余热的利用率,需要强化研究并掌握有机...     

中低温余热发电技术及其在水泥生产中的应用

介绍常用的中低温余热发电技术及其特点,并给出了水泥窑中低温余热发电系统的实例,对不同的余热利用方案进行了对比分析。结果表明,在相同条件下,混合工质循环具有比双压朗肯循环更高的余热利用效率。     

有出口温度限制的热源亚临界有机朗肯循环最佳回热度定量准则的研究

我国的余热资源和可再生能源丰富,但部分余热资源和可再生能源分布比较分散,并存在温度和能量密度均较低的问题。基于传统能源转化技术,利用温度较低的余热资源和能量密度较低的可再生能源进行发电,会降低余热资源和可再生能源的热功转换效率。有机朗肯循环(ORC)系统可以有效利用低温热能进行发电。对于不同温度和形式的热源,采用合适的工质和循环工况,可以提高ORC系统的发电效率。有出口温度限制的热源是一种较为常见的热源形式,在ORC系统中增加回热装置可能会进一步提高热力循环对该类热源的利用效率。因此,文章针对有温度出口限制的热源,建立了亚临界ORC计算分析模型,选取了干流体和等熵流体作为循环工质,以热源回收?效率作为ORC系统的循环性能评价指标,系统地比较了不同回热度条件下ORC系统的循环性能。文章系统地分析了回热流程对ORC系统循环性能的影响规律,并将计算结果进行理论关联,首次建立了依据冷源和热源条件直接选取最佳回热度的定量准则。     

A waste heat recovery system development and analysis using ORC for the energy efficiency improvement in aluminium electrolysis cells

The present work investigates an active waste heat recovery system for the side walls of the aluminium electrolysis cells, enabling utilization of the extracted heat in power generation. This will potentially lead to energy efficiency improvement in the primary aluminium production industry and an enhanced aluminium production rate. An experimentally validated loop thermosyphon heat pipe model was used for heat extraction from the cell side wall. Boosting system thermal efficiency through waste heat recovery, by means of a heat utilization system, and increasing the level of control, as well as thermal equilibrium, stand as the main addressed objectives of the current study, which consequently result in an increased aluminium production rate. An organic Rankine cycle is incorporated into the system, and its performance is evaluated, taking into consideration the operating situations in terms of available temperature and thermal power range.     

燃煤发电机组耦合余热利用技术研究进展

  目的  为实现燃煤发电机组进一步扩大其热电比的需求,结合原有机组特点耦合余热利用技术成为了有效方式之一。现有余热利用技术的适应特点以及调节能力具有较大差异。  方法  综合评述了几种余热回收利用方式,同时对比了其原理、优缺点,并通过介绍常用的评价指标进一步评述了当下余热回收技术的关注点。  结果  对于余热回收利用技术方式,目前主要有烟气余热回收,循环水余热回收,空气源余热回收,工业废气回收等方式。其温度区间分别为120～150 ℃、15～35 ℃、0～60 ℃、300 ℃以下。耦合余热利用技术的评价方法主要包括通过性能评价、经济性评价以及系统参数关联评价,其中以热耗、热效率等评价参数为主。  结论  文章给出了余热回收利用技术的发展方向及相关建议。耦合余热回收利用技术目前主要应用于热泵系统,在未来更高热电比需求下,采用冷端余热供热的低压缸改造技术将成为一大发展重点。     

火电厂空气预热器旁路余热利用系统经济性分析

为实现对某电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统的经济性综合评价,针对采用空气预热器旁路的机组提出了一种锅炉效率检测和计算方法,将空气预热器旁路传递的烟气热量作为锅炉热损失的一部分,确立了一套以试验检测为基础,结合理论推导计算的评价方法,定量分析了空气预热器旁路余热利用系统运行对锅炉效率、汽轮机热耗和厂用电率的影响,并开展了相应的检测试验。试验结果表明:某电厂空气预热器旁路烟气余热利用系统在满负荷工况下可降低供电煤耗2.80 g/(kW·h),在低负荷和环境温度较低的冬季工况经济性会受到较大影响。     

燃气-超临界CO2联合循环发电系统

  [目的]  燃气轮机排气温度高,可增加底循环,利用排气的余热发电,从而提高燃料总的能量利用率。鉴于超临界CO₂循环热效率高,并且具有系统简单、结构紧凑、运行灵活等潜在优势,可与燃气轮机组成新型的燃气-超临界CO₂联合循环。  [方法]  为了充分利用燃气轮机排气余热,提出在简单回热超临界CO₂循环的基础上,再嵌套一个简单回热循环的布置方式,并以PG9351(FA)型燃气轮机为例,对其热效率进行了计算分析。同时,在系统中增加余热利用装置,可将剩余热量用于供热、转换为冷量或发电。  [结果]  结果表明:对于选定的燃气轮机,超临界CO₂循环最高温度可达约600 ℃,循环发电效率约32%,获得余热温度为170 ℃以上,余热热量占燃气轮机排气热量9%,联合循环发电效率约54%。  [结论]  燃气-超临界CO₂联合循环发电系统具有较高的热效率,并且保留部分较高品位的余热,可进一步用于电厂运行。     

Second law analysis of a waste heat recovery based power generation system

In the present paper the performance of a waste heat recovery power generation system based on second law analysis is investigated for various operating conditions. The temperature profiles across the heat recovery steam generator (HRSG), network output, second law efficiency and entropy generation number are simulated for various operating conditions. The variation in specific heat with exhaust gas composition and temperature are accounted in the analysis and results. The effect of pinch point on the performance of HRSG and on entropy generation rate and second law efficiency are also investigated. The second law efficiency of the HRSG and power generation system decreases with increasing pinch point. The first and second law efficiency of the power generation system varies with exhaust gas composition and with oxygen content in the gas. Approximating the exhaust gas as air, and the air standard analysis leads to either underestimation or overestimation of power plant performance on both first law and second law point of view. Actual gas composition and specific heat should be used to accurately predict the second law performance. The present results contribute further information on the role of gas composition, specific heat and pinch point influence on the performance of a waste heat recovery based power generation system based on first and second law of thermodynamics.     

基于有机朗肯循环的APU余热回收系统性能分析

为有效利用飞机辅助动力装置（Auxitlary Power Unit , APU）排气余热,基于有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle, ORC）发电系统,构建了APU余热回收系统。系统以APU排气余热为输入,驱动ORC做功,输出电能,为机载设备提供二次能源。结合工程热力学原理,建立系统热力学模型,并通过Matlab编程对余热回收系统进行了仿真计算及性能分析。仿真结果表明,系统功率及效率随飞行马赫数增加而降低;APU余热回收系统在飞机低音速飞行时有良好的性能;马赫数小于1时,系统功率在12 kW以上,效率在11%以上,耗气率低于0.0262 kg/kJ。