Thermal Economy Analysis of Steam-Organic Fluid Combined Cycle Power Generation Model Based on Different Working Fluids

以NZK660-24.2/566/566机组为例,建立了可减少汽轮机冷源热量、增加发电量的蒸汽-有机工质联合循环发电模型.为了筛选出适合新模型的工质,根据工质性质设定新模型的运行参数,通过采用排汽温度为55.3℃及35℃的原机组及新模型的热经济性指标对9种有机工质的热力性能进行了分析.结果表明：与原机组在排汽温度为35℃时相比,当机组热耗相同时,新模型的发电热效率提高,不同工质的发电效率提高幅度不同,而且空冷面积变小;随着工质临界温度的升高,低压缸2的进口压力和排汽压力呈下降趋势;新模型采用环保工质R365MFC时,低压缸2的进、出口压力较为适宜,且排汽未通过湿蒸汽区,可获得较高的热效率.     

不同工质对太阳能有机朗肯循环系统性能的影响

循环工质的特性是影响有机朗肯循环系统性能的重要因素之一,在不同的蒸发温度条件下,选取R600、R600a、R245fa、R236fa、R236ea、R601、R601a、RC318及R227ea共9种有机工质,基于热力学第一定律和第二定律对其热力循环特性进行了计算分析,并对各有机工质的蒸发压力、热效率、功比和不可逆损失等进行了比较.结果表明：R245fa作为太阳能低温热发电朗肯循环系统的循环工质具有较高的热效率和效率,并且产生的系统总不可逆损失较小,是一种较理想的有机工质;其次,R236fa和R236ea作为系统循环工质也具有较为良好的性能.     

不同有机工质下的燃气分布式能源光热补偿供能系统研究

为了提高能源利用率,实现节能减排,以总能系统概念为基础,采用燃气和太阳能为能源,水蒸气与有机工质为工作介质,建立燃气分布式供能系统的热力模型和能效模型,对其热经济性和有机工质进行了计算与筛选。以国内某机场分布式能源站机组为例,基于太阳能的能源补充作用以及有机工质气化潜热小的特性,建立燃气分布式能源光热补偿供能系统,经热经济性计算与分析,结果表明:在100%、75%、50%制冷(制热)工况时、新模型在维持原机组总热耗的情况下,机组冷源损失减少,热经济性提高;经过对3种有机工质的筛选,R245FA是较适合于新模型的有机工质。     

有机工质低温余热发电系统多目标优化设计

针对现有有机朗肯循环单目标优化设计的局限性,从热力性、经济性等多方面对有机工质低温余热发电系统进行多目标优化设计.以系统效率最大和总投资费用最小为目标函数,选取透平进口温度、透平进口压力、余热锅炉节点温差、接近点温差和冷凝器端差等5个关键热力参数作为决策变量,利用非支配解排序遗传算法(NSGA-II)分别对采用R123、R245fa和异丁烷的有机工质余热发电系统进行多目标优化,获得不同工质的多目标优化的最优解集(Pareto最优前沿),并采用理想点辅助法从最优解集中选择出最优解及相应的系统最佳热力参数组合.结果表明:在给定余热条件下,从热力性能和经济性两方面考虑,R245fa是最优的有机工质,从多目标优化的最优解集中选择出的最佳效率为10.37%,最小总投资费用为455.84万元.     

垃圾焚烧发电汽轮机热力性能优化

为了提高垃圾焚烧发电汽轮机的热力性能,在垃圾焚烧炉不再热、汽轮机进汽温度440℃的前提下,采用对比分析的方法,对汽轮机主蒸汽压力进行了优化。分析了主蒸汽压力、汽水分离器、汽水分离再热器对机组性能、末叶片水蚀的影响。结果表明:提高主蒸汽压力可以有效提高垃圾焚烧发电汽轮机实际循环热效率。当主蒸汽压力提高时,采用汽水分离器可以有效提高汽轮机排汽干度,防止末叶片水蚀,同时可以提高末叶片效率,提高实际循环热效率。采用汽水分离再热器可以使排汽湿度明显降低,使之低于汽水分离器方案,但是实际循环热效率比汽水分离器方案低。研究成果可为垃圾焚烧发电汽轮机热力性能优化提供参考。     

有机工质低温余热发电系统多目标优化设计

针对现有有机朗肯循环单目标优化设计的局限性,从热力性和经济性等多方面对有机工质低温余热发电系统进行多目标优化设计.以系统效率最大和总投资费用最小为目标函数,选取透平进口温度、透平进口压力、余热锅炉节点温差、接近点温差和冷凝器端差等5个关键热力参数作为决策变量,利用非支配解排序遗传算法(NSGA-II)分别对采用R123、R245fa和异丁烷的有机工质余热发电系统进行多目标优化,获得不同工质多目标优化的最优解集(Pareto最优前沿),并采用理想点辅助法从最优解集中选择出最优解及相应的系统最佳热力参数组合.结果表明:在给定余热条件下,从热力性能和经济性两方面考虑,R245fa是最优的有机工质,从多目标优化的最优解集中选择出的最佳效率为10.37%,最小总投资费用为455.84万元.     

有机朗肯循环低温热发电系统热力性能分析

研究了汽轮机蒸发温度和膨胀比对有机朗肯循环低温热发电系统的影响。以R600、R601、R245fa、RC318四种有机工质为例,基于热力学第一定律和第二定律,研究了这两个参数对系统性能变化的影响,主要是对系统热效率、净输出功率以及系统总不可逆损失的影响。     

超临界600MW机组除氧器排汽回收对发电煤耗影响的定量研究

以超临界600MW机组为研究对象,利用EBSILON软件建立除氧器排汽回收对机组发电煤耗影响定量分析的模型,在VWO、THA、75％THA和50％THA工况下,不同流量的除氧器排汽不回收和不同回收方式对机组发电煤耗的影响进行定量计算分析.结果表明,除氧器排汽不回收导致机组发电煤耗增加且负荷越低发电煤的增量越高,发电煤耗...     

低温余热双循环发电系统的设计与优化

采用螺杆膨胀机双循环系统回收低温余热用于发电,拟合有机工质R245fa的热物性参数进行热力设计计算,并提出2种确定蒸发温度的方法,对单位质量的热源,分别以系统净功率、系统效率为优化目标,结合热力学第一定律与第二定律评价2种方法的优劣性.结果表明：随着蒸发温度的升高,存在最佳蒸发温度使得系统净功率最大,而系统热效率逐渐提高;系统净功率最大时,系统对余热能量回收较大,且回收量最大,故选择以系统净功率为目标作为蒸发温度的优化方法;基于蒸发压力恒定不变,证明了余热回收热量、系统净功率和系统效率随着过热度的增加而减少,应尽量采用饱和状态蒸气动力循环.     

太阳能蒸汽与燃煤机组集成系统分析

基于我国当前火力发电状况,提出将太阳能蒸汽作为火电厂辅助蒸汽系统辅助热源的集成发电方案。以某600MW机组为例,提出多种太阳能蒸汽与燃煤机组集成方案,并分别对各方案进行热力计算及热经济性分析。结果表明:选取的集成方案不同,系统的热经济性不同;被取代蒸汽品质及数量越高,集成系统热经济性越好。     

Thermal Stress in Fabrication of Thermal Barrier Coatings

Thermal stress in the fabrication process of thermal barrier coating system (TBCs) has a significant effect on the quality of TBCs and the durability of gas turbine. In this work, a new analytical model was developed to calculate the thermal stress during the fabrication process of TBCs. Variations of the material properties with temperature of TBCs were well considered in the present model. Several spraying factors: such as pre-heating temperature, cold gas dynamic spraying (CGDS) method, thickness of top coating and thickness of substrate, which has significant effects on thermal stress generation, are also discussed in this work.     

污泥加热处置的热经济性分析

对污泥加热处置的干燥或干燥—焚烧、直接焚烧等技术进行了理论分析与计算,并与工程应用数据进行对比,结果表明,采用干燥或干燥—焚烧技术对污泥进行热处置,具有显著的节能和环保效益。     

基于热舒适观点的房间热性能评价

介绍了通过计算不舒适指标评价房间热性能的方法。基于人体热反应从热舒适角度来评价房间的热性能 ,得出人体热舒适对房间建筑参数的敏感程度。这些参数主要包括围护结构的物理性质 ,房间的位置、朝向及几何形状     

等离子喷涂热障涂层组织结构及热导率研究

采用扫描电子显微镜（SEM）、激光脉冲等方法研究了204NS和204NS-G粉末对等离子喷涂热障涂层组织结构及热导率的影响。结果表明：相比204NS-G粉末,204NS粉末制备的YSZ涂层具有较高的密度和较低的孔隙率。在1 000℃下,204NS粉末制备的YSZ涂层热导率为0.78 W/m·K,比204NS-G粉末制备的YSZ涂层热导率高约20%。     

热膨胀系数对混凝土温度应力的影响

针对热膨胀系数为混凝土的主要热物理特性参数,亦是其体积稳定性的重要表征参数,基于混合率计算热膨胀系数,分析了热膨胀系数的量化影响及影响因素,通过数值模拟研究了热膨胀系数对混凝土结构温度应力的影响,获得加权平均法可作为热膨胀系数计算之用.结果表明,热膨胀系数对温度应力影响较大,大的热膨胀系数产生较大温度应力,反之则较小.     

热辐射下木材热解与着火特性实验

对几种木材在不同辐射热流下的热解与着火特性进行了研究,且研究了含水率对木材热解与着火过程的影响.分析热解与着火过程中木材试样不同深度的温度变化与失重变化,对木材的着火时间与着火温度进行记录,并着重分析水分对木材温度分布、着火时间与着火温度的影响.通过间接的方法从实验的着火数据中获得了木材的临界着火热流值约为25 kW/m2.     

Thermal insulants

More than £10⁹ are spent annually in the world on thermal insulants, yet it is surprising how little attention is devoted to the selection of the most suitable insulant for the chosen purpose as an essential step in the design process. Too often the choice between insulants (for example, between X which possesses a very low thermal conductivity, Y which has a high strength and Z which is easily applied) is made on the basis of ill-informed opinion or limited experience. Thus details of the pertinent physical properties for commercially-available insulants have been gleaned and sifted, often from scattered and sometimes from esoteric sources of information, in order to facilitate the designer (whether he be an engineer or an architect) making the optimal choice.     

Thermal accumulators

A preliminary procedure has been developed for assessing the prospective performance of idealised sensible- and latent-heat storage systems. Design charts relating storage volume, thermal capacity, boundary insulant thickness and time constant are presented.     

保温用天然生物质材料的热湿特性

实验分析一些廉价天然材料(椰壳和花生壳)的导热特性。利用同心球稳态测量方法测量确定椰壳和花生壳的导热系数,以及导热系数随温度的变化规律,同时以硅酸铝纤维材料为标准试样,与天然材料的导热性能进行对比分析。还对这些材料的低温吸湿作了初步测试,分析此类材料作为低温绝热材料的吸湿特性。研究结果表明,所有材料的导热系数均随温度的升高而增大,且增大速率都近似相等。影响天然生物质材料导热性质的因素主要有：纤维或多孔固体材料中的导热、孔隙中空气的对流换热,如果温度足够高的话,还有辐射换热。     

基于热辨识技术的硅基防热材料高温热导率测量

硅基防热材料是高超声速飞行器防热系统用重要材料之一,但由于硅基防热材料在高温条件下存在着复杂的物理化学变化,使得高温热导率的获取变得困难,这已成为飞行器防热系统精细化设计的主要制约瓶颈。基于热导率辨识方法,设计了一种能够实现硅基防热材料高温热导率测量的试验测量装置,对硅基防热材料在常温~800℃热导率进行了测量,并将测得的热导率外推应用到其他试验状态。结果表明,测得的硅基防热材料高温热导率合理可靠,具有很高的工程精度。该试验测量装置可实现不同温度下热导率的同步测量,测量成本低,效率高,这对其他防热材料的高温热导率测量具有重要的参考价值。