基于等效(火用)降品质系数的火力发电机组热经济学分析

提出等效(火用)降品质系数θe的概念,根据θe的大小判断燃料(火用)流在各热力设备处的热量(火用)变功能力,进而确定其(火用)单价,从(火用)变功的角度合理构造了热经济学补充方程;利用该系数对某1 000MW机组热力系统进行了(火用)流的(火用)单价计算,并将计算结果与Valero方法、能质系数法进行了分析比较.该系数不仅体现了(火用)流的品质和价格,而且考虑到设备处的热量(火用)变功能力对(火用)成本的影响,使(火用)成本计算更科学合理.     

汽-气层流凝结气液膜内物理量分布的研究

在汽-气凝结过程中,不凝结气的存在使凝结换热恶化,影响换热效率。为深入认识其影响机理和为强化汽-气凝结换热提供指导,建立了水平管外汽-气层流凝结气膜内不凝结气浓度、温度和速度及液膜内温度、速度分布的数学模型。以水蒸汽-空气为例,计算得到了气膜内不凝结气浓度、温度和速度及液膜内温度、速度的分布规律。     

炼焦荒煤气上升管显热回收换热过程动态特性

煤焦油结焦是制约炼焦荒煤气上升管显热回收换热器长期高效安全运行的主要因素。通过调控荒煤气及上升管管壁温度抑制煤焦油析出是防止结焦的有效措施。基于多孔介质非热平衡模型,建立了内嵌螺旋盘管及多孔填料的荒煤气显热回收套管换热器的一维非稳态热传递模型。结合炼焦周期内荒煤气流量与温度瞬时数据计算得到荒煤气、上升管管壁、填料层、熔融盐温度动态变化,分析了填料层热容、填料层有效导热系数及熔融盐流量对其动态变化的影响,并提出了有效控制荒煤气及上升管管壁温度的方法。结果表明：荒煤气中煤焦油析出及结焦主要发生在炼焦后期荒煤气流量减小时;填料层导热系数是上升管换热器设计时考虑的重要参数,增大填料层导热系数可显著提高余热回收效率,但会使荒煤气与上升管管壁温降增大,设计时应在保证焦油蒸汽不发生冷凝的前提下尽可能增大填料层导热系数;炼焦后期,通过切断熔融盐取热,并合理设计填料层导热系数、填料层热容及熔融盐入口温度等可实现上升管管壁温度调控,从而避免荒煤气中煤焦油析出及结焦。     

减少化工过程对环境的影响--绿色化学工程的目标

综述了绿色化学工程的研究现状,并对发展趋势作了探讨,认为要实现绿色化学工程,除研究绿色化学技术以降低原材料消耗、改进或开发新型分离技术以减少过程化学污染和提高能源有效利用外,还需在一个统一的评价平台上进行过程综合和优化;随着研究的深入,过程综合的范围将扩大到人和社会等因素;讨论了建立统一的评价平台的关键和难点。     

汽-气液滴形管与圆管外凝结换热的研究

为了研究管型对汽-气凝结换热的影响和强化汽-气凝结换热过程,建立了汽-气在液滴形管与圆管外凝结换热所形成的气液膜的厚度及换热系数沿管壁分布的综合数学模型。通过有限差分的方法,以天然气燃烧产生的烟气为例对两种管型进行了计算比较。在有效换热面积相等的情况下,与圆管相比,液滴形管上半部分管径小,压力梯度大,有利于排液,下半部分表面曲率大,亦有利于排液;液滴形管表面形成的气膜薄,液膜亦薄,珠状凝结区域大,液珠尺寸小,凝结换热系数大;液滴形管对显热传递亦有一定的强化作用。通过实验对计算结果进行了比较验证,结果表明该模型亦适用于椭圆管和其它汽-气混合流体种类。     

用绿色指数法分析化工过程的环境影响

从过程系统设计的基本原理出发，对化工过程环境影响量化评价指数——绿色指数(GCI)作了介绍，并将其用于过程系统的设计与优化中。通过对安徽丰原生化有限公司60kt／a燃料酒精蒸馏系统的设计方案的研究应用，确定了改造后的工艺流程，能较好地达到在工艺设计阶段避免和减少污染产生，从源头控制污染并尽可能减少对环境的影响的目的。     

汽-气凝结液膜分布及换热特性的研究

基于双膜理论和边界层理论建立了水平管外汽-气层流凝结液膜厚度的数学模型.以水蒸汽-空气为例进行了计算,通过与相关文献进行比较验证,能反映汽-气凝结的换热特性.计算结果表明,沿管壁向下,液膜厚度逐渐增大,总传热系数逐渐减小,变化梯度均逐渐增大;若气膜分离,液膜厚度突增,换热系数有所增大,凝结换热强化.总传热系数随壁面过冷度减小而增大,随水蒸汽浓度减小而减小,随主流流速增大而增大.     

水平管外混合气体平均传热系数及气膜厚度的计算

以水蒸气空气混合物为例,利用努谢尔特修正膜模型和传热传质比拟原理通过简单迭代,得到混合气体水平管外凝结换热的一种总平均传热系数和平均气膜厚度的计算模型。在已知初始条件下,计算得到总传热系数随不凝结气浓度、主流流速及壁温的变化规律,并与已有计算式进行了比较,验证了结果的正确性。该计算模型适用于不同混合气体种类及不同表面形状。     

绿色指数法——一种环境影响量化评价新方法

在环境影响评价制定原则的基础上，提出了一种新的环境影响量化评价方法——绿色指数法。该方法采用层次分析法确定每一物质的环境影响类型，并且用关联式的方法代替了常用的等级评分法，因而可以与经济效益结合起来，用于化工过程系统的优化中。     

异型管曲率对气液膜分布及凝结换热特性的影响

基于双膜理论及边界层理论,建立了圆管、椭圆管、滴形管的管外气、液膜厚度及传热系数的数学模型。以圆管传热系数为依据进行了模型验证,计算结果与实验值的平均偏差约为6%,基本符合工程实际要求。在给定条件下,通过对不同曲率下各管型管外传热系数的计算,得到了气、液膜厚度的分布规律及换热特性。结果表明：在有效换热面积相同时,三种管型的气、液膜厚度,传热系数在一定角度下,随曲率的增大而增大;当曲率相同时,椭圆管传热系数最大,圆管最小。同时,分析了不同管型及其曲率对气、液膜排泄的影响机理和分离机理。为强化换热提供一定理论指导。