布雷顿与斯特林联合循环(η·)性能分析

用有限时间热力学的方法分析一个由布雷顿循环与斯特林循环组成的新型联合循环的效率和功率性能。导出在牛顿传热律下联合循环的(η.-P)解析式;通过数值仿真算例得到它们之间的关系。分析并研究各种参数对联合循环(η.P-)的影响和一些参数的优化,为新型节能技术提供理论基础。     

内可逆Rallis循环的最优功率和效率性能研究

运用有限时间热力学理论建立存在传热损失的空气标准内可逆Rallis循环模型,导出循环功率(P)和效率(η)的解析式;以P和η为优化目标,将等温过程膨胀比作为优化变量,对循环性能进行优化;分析传热损失(B)、压缩比(ε)、增压比(λ)和预胀比(ρ)对P、η特性的影响。结果表明:内可逆Rallis循环的P、η与等温过程膨胀比的关系曲线均呈类抛物线形,存在最佳膨胀比(σ_P和σ_η)使循环P、η分别达到最大值(P_max和η_max);循环过程的P-η关系曲线呈现过原点的扭叶形;随着ε、λ和ρ的增加,P_max、σ_P、η_max和σ_η均增加;随着B的增加,η_P和η_max均减小。     

CO2-[emim][Tf2N]喷射-吸收冷热电联供循环火用效率分析

针对传统吸收式冷热电联供循环存在制冷量和制冷效率低等缺陷,提出了一种新型低品位热驱动CO_2-[emim][Tf_2N]喷射-吸收冷热电联供循环。通过构建新型喷射-吸收冷热电联供循环理论模型及理论模拟计算,分析新循环的关键性参数对其性能的影响。结果表明:提高循环冷却水进口温度及冷冻水进口温度均可有效提高循环性能,冷却水进口温度在32～38℃范围内变化时,系统性能系数(COP)由0.148升至0.255,η_(thm)由43%升至53%,η_(exg)由44.3%升至46.3%;冷冻水进口温度在13～18℃范围内变化时,COP、η_(thm)和η_(exg)均呈上升趋势。提高膨胀机进口温度有利于η_(thm)、η_(exg)的提升,不利于COP的提升;膨胀机进口温度在180～210℃范围内变化时,η_(thm)由37%升至42%,η_(exg)由38.5%升至44.7%,COP由0.175降至0.13。在模拟工况下,传统吸收式冷热电联供循环中加入喷射器有利于提升循环性能,其随着冷冻水进口温度的升高而提升。     

包含多变过程的内可逆Brayton循环热力学分析

应用有限时间热力学理论,建立了包含多变过程的内可逆往复式Brayton循环模型,由数值计算得到了多变指数n取不同值时的循环输出功率与压缩比、效率与压缩比、输出功率与效率之间的特性关系,分析了多变指数对循环性能的影响。结果表明:随着n的增加,当n k (k为绝热指数)时,γ_(P(opt))(最大输出功率对应的最佳压缩比)和P_η(最大效率对应的循环输出功率)减小,γ_(η(opt))(最大效率对应的最佳压缩比)和η_P(最大输出功率对应的循环效率)增加;当n k时,γ_(P(opt))和γ_(η(opt))减小,η_P和P_η减小。选取适当的多变指数,调整压缩比在γ_(P(opt))≤γ≤γ_(η(opt))范围内可得循环最优性能区域。     

HAT循环的热力学分析

本文用热力学方法详细分析了湿空气透平循环（ＨＡＴ）中供电效率ηｃｃ＾Ｎ和比功Ｗｓ＾０的表达关系式，以及某些关键因素对它们的影响。它有助于人们深入了解ＨＡＴ循环的本质，并在设计时合理地选择有关参数。     

锥形内肋管传热与流阻性能的数值模拟

根据纵向涡强化传热技术提出了新型的强化换热管——锥形内肋管,运用数值模拟方法,研究了新型强化换热管结构参数锥底宽度a、导程P、肋深e和Re数对Nu、沿程阻力系数f及传热综合因子η的影响。结果表明：换热管内壁面边缘处产生了较多的微小涡流,有效破坏了流动边界层,强化了传热。在充分湍流的条件下,流体Re越小、e越小,其综合传热性能越强。当Re<15 000时,a对η的影响要大于P;在过渡点后, P对η影响较大。通过综合传热性能分析,给出了适合不同Re区间的锥形内肋优化参数。     

工质线性变比热内可逆矩形循环功率密度和有效功率特性

应用有限时间热力学理论基于已有文献建立的模型,以功率密度和有效功率为优化目标,分析工质比热随温度线性变化条件下,存在传热损失的内可逆矩形循环性能特性,得到循环无因次功率密度Pˉd、无因次有效功率Wˉep与循环膨胀比γ和效率η之间的关系.结果表明,循环Pˉd-γ和Wˉep-γ关系曲线均为类抛物线型,Pˉd-η和Wˉep-...     

电热冷联产的新压缩空气蓄能系统

提出一个将压缩空气直接在空气透平中膨胀做功发电,并产出热量和冷量的新压缩空气蓄能方法。分析了该新压缩空气蓄能系统工作的不可逆循环,并建立了仅忽略所有换热器流动阻力损失的该蓄能系统之能量转换利用率（η）计算方程式。用该方程分析研究了空气透平膨胀机与压缩机等熵效率、压缩机排气热能度、空气透平排气冷量度、换热器传热温差和空气压缩比等参数对系统η值的影响,发现空气透平等熵效率提高对η值的贡献大于压缩机效率同样提高的功效;在其它参数确定时,存在最佳压比,可使系统的能量转换利用率在该条件下达极值。分析表明：电热冷联产新压缩空气蓄能系统的能量转换利用率可达0．8左右。     

布雷顿与斯特林联合循环性能分析

本文构建了一个由布雷顿循环与斯特林循环组成的新型联合循环,用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏的布雷顿与斯特林联合循环性能。导出了在牛顿传热律下联合循环无因次功率、效率的解析式,并通过数值算例得到它们之间的关系。分析并研究了各种参数对联合循环的性能影响。     

论循环流化床锅炉的循环倍率

循环倍率是循环流化床(CFB)锅炉循环系统的基本特征值,是分析和设计循环流化床循环系统的前提。文章阐述循环流化床锅炉循环倍率的概念、循环倍率关系式的推导、分析及其应用。介绍作者提出的CFB锅炉循环系统的物理模型及由此导得的以给煤为基准的R循环倍率关系式及以随煤进入循环系统的固体质量为标准的K循环倍率关系式,并作进一步分析。将K循环倍率关系式与近年来普遍应用的Kj=η/(1－η)简化关系式作比较呈现出K关系式的正确性。循环倍率关系式（R或K）从理论上揭示CFB锅炉循环物料量建立和维持的基本规律,为分析循环系统奠定了理论基础,对循环系统的设计、运行有重大指导意义。     

HAT循环热力参数的优化选择

本文在文献〔１〕理论分析的基础上，通过一系列数值计算，详细研究了湿空气透平的初温Ｔ３、压缩比ε、回收度Ｕ、湿空气中蒸汽与空气的质量掺混倍率ｘ对ＨＡＴ循环的供电效率ηｃｃ＾Ｎ和比功Ｗ，以及燃气轮机的当量效率ηｇｔ＾０、蒸汽轮机的当量效率ηｓｔ与能量分配比值Ａ的影响关系，它有助于我们优化选择了ＨＡＴ循环的热力参数，并深入了解ＨＡＴ循环的本质。     

300MW超临界二氧化碳燃煤发电机组热经济性分析

针对300MW超临界二氧化碳(SCO₂)部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_t、系统■效率η_ex及平准化度电成本C_LCOE为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。结果表明：在设计工况下,与部分冷却循环系统相比,在部分冷却再热循环下η_t高0.33%,η_ex高0.35%;在相同参数条件下,2个发电机组燃煤消耗成本占比均超过70%,锅炉成本远高于其他设备成本;存在最优的主压缩机入口压力,使得η_t、η_ex达到最大,同时C_LCOE达到最小;随着主压缩机入口温度的增大,η_t、η_ex逐渐减小,C_LCOE则逐渐增大;η_t、η_ex随着透平入口温度的增大线性提升,C_LCOE则先减小后增大。     

磁流体动力循环有效功率优化

以有效功率作为目标函数,基于已有研究建立的磁流体动力(MHD)循环模型,应用有限时间热力学理论,研究其最优性能。导出恒温热源条件下MHD循环的有效功率表达式,分析循环参数对有效功率性能的影响,比较最大有效功率和最大输出功率两种目标函数下循环的性能差异。结果表明,当MHD发电机和压缩机效率η_c=η_e=1时,有效功率与效率之间的关系曲线为类抛物线型。当η_c、η_e均小于1时,有效功率与效率之间的关系曲线呈扭叶型。最大有效功率对应的效率始终大于最大输出功率对应的效率。以最大有效功率为目标优化时,虽然牺牲部分输出功率,但循环效率有较大提高,有效功率目标函数体现了功率与效率的折中。     

论燃煤的第二代增压流化床燃气-蒸汽联合循环热效率等参数的解析解

给出了第二代PFBC－CC在两种配气方式下的联合循环参数（热效率、功率比、最佳压缩比等）的解析解，反映了这种联合循环的特性及其影响因素的作用。     

非理想气体工质对内可逆Otto循环功率、效率性能的影响

基于有限时间热力学理论和内可逆Otto循环模型，进一步考虑非理想气体工质比热模型，对循环的功率和效率性能进行研究。通过数值计算分析比热模型、气体分子自由度d和传热损失B对循环最大功率P_{ot max}、最大效率η_max、P_{ot max}对应的最佳压缩比(γ_opt)_p和效率η_P、η_max对应的最佳压缩比(γ_opt)_η和功率P_η的影响。结果显示：循环性能η_max、(γ_opt)_η和η_p随着B的增大而减小；工质比热模型对循环性能不产生定性影响，仅产生定量影响，非理想气体比热模型条件下的循环P_{ot max}、(γ_opt)_p、η_max、(γ_opt)_η、η_p     

STIG循环和HAT循环的分析及比较

注蒸汽燃气轮机（ＳＴＩＧ）循环和湿空气透平（ＨＡＴ）循环同瞩于并联型的燃气－蒸汽联合循环，代表着燃气轮机联合循环的新思路．本文拟从的角度出发，对上述两种循环进行热力学分析和比较，指出它们不同的特点和改进方法，为进一步完善这两种循环提供理论依据．     

循环流化床锅炉循环倍率的通用数学模型

循环物料量是循环流化床锅炉设计中的一个非常重要的参数。该文从循环倍率的定义出发，利用钙硫摩尔比Ca／S、分离器效率η和灰平衡方法，建立了循环流化床锅炉循环倍率的数学模型，由此可以方便地确定循环物料量。它适用于各种循环流化床锅炉，当采用两级或多级分离时，η为分离器总效率。该数学模型的建立为循环流化床锅炉的设计和运行提供了一个简便、适用的计算方法。图l参3     

论燃煤的增压流化床燃气-蒸汽联合循环(PFBC-CC)热效率等参数的解析解

给出了第一代PFBC－CC在不装或装设空气间冷器的两种情况下，联合循环参数（热效率、功率比、最佳压缩比等）的解析解，反映了这种联合循环的特性及其影响因素的作用。     

论IGCC的空分系统

本文详细论述了在整体煤气化燃气－蒸汽联合循环（ＩＧＣＣ）方案中可能选用的几种空气分离系统，和这些系统对于ＩＧＣＣ的厂用电耗率ηｅ，燃气轮机的作功能力，燃气轮机的ＮＯＸ控制系统以及整个电站的调节灵活性的影响，它有助于人们更加合理地选择和设计ＩＧＣＣ的空分系统。     

中国增压流化床燃烧的研究开发与贾汪中试电站

增压流化床燃烧（ＰＦＢＣ）是一种新型的燃煤技术。用此技术组成燃气蒸汽联合循环发电可大幅度提高发电效率、降低对环境的污染。本文介绍中国增压流化床燃烧研究进展情况，实验室试验装置以及联合循环中试电站。中试电站建在江苏贾汪电厂，以改造旧电厂为基础，设计输出电功率为１５兆瓦，其中蒸汽部分为１２兆瓦，燃气部分为３兆瓦。本文还介绍了中试电站的系统布置，主要设计参数，技术性能估算，建设日程安排以及ＰＦＢＣ技术在中国应用的途径和光明前景。