反渗透海水淡化系统中的能量回收技术及装置研究进展

反渗透法是海水淡化的主要方法之一，能量回收是降低其淡化成本的主要手段。综合介绍了反渗透海水淡化系统中的主要能量回收技术，并对相应的能量回收装置的原理、性能以及应用等做了介绍和比较。     

海水淡化能量回收装置系统设计

目的 能量回收装置作为反渗透法海水淡化系统中的重要节能设备,其系统设计至关重要。 方法 从设计原则、工作原理、设计计算、设备配置与选择等方面,对三种最常用的能量回收装置系统设计进行了详细的比较。 结果 系统设计比较后得出了三种能量回收装置的优、缺点,供设计人员选择。 结论 为设计人员提供了具有针对性且有效的设计指导,提高了设计效率。     

电石炉烟气余热回收双回路ORC系统性能分析

有机朗肯循环(ORC)系统在回收余热方面具有较大优势.本文采用双回路有机朗肯循环(DORC)系统回收电石炉烟气余热.对比了不同工质组合、不同循环结构下,高温循环的蒸发温度与冷凝温度对系统输出功率、效率和发电成本的影响.结果表明:与基础DORC相比,回热式DORC系统性能更佳,其中以甲醇与R123工质组合的系统净功率与效率最大,水作为高温循环工质在无回热的基础DORC系统中经济性优势明显.恒定热源条件下增大高温循环蒸发温度,对所有工质组合下同性能均有明显改善,增大高温循环冷凝温度则降低系统性能.     

ORC系统热力性能计算程序开发

在有机朗肯循环(ORC)系统设计理论基础上,结合Matlab 2010a平台及REFPROP(工质物性)8.0数据库,编写了低品位余热发电ORC系统热力性能的计算程序。参照实例的设计参数,运用该程序进行了ORC系统的设计,并将程序运算结果与实际运行参数进行了对比。结果表明,该程序具有工质筛选、系统循环热力计算以及设备初步选型等应用功能,且运算结果准确。     

中低温工业余热ORC回收装置的工质发展与应用

工业余热领域热源类型多样,如何筛选安全、稳定、高效的循环工质,成为有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)研究的关键性问题之一。采用纯工质作为工作流体更有利于工程应用中对系统的维护。本文在综述近五年国内外适用于中低温工业余热有机朗肯循环纯工质研究的基础上,探讨了亚临界循环和超临界循环ORC动力回收装置中循环工质的发展与应用现状。     

基于有机朗肯循环的微燃机尾气余热发电系统热力性能分析

文中以某型微燃机排出的尾气作为有机朗肯循环发电系统的输入热源,并通过建立的热力学模型,选用环戊烷和苯作为循环工质,进行系统主参数的优化研究。实验结果表明:上述两种工质均随着蒸发温度的升高,其有机工质的流量相应减少,而系统排烟温度升高,系统的净输出电功率先增加后下降,存在一个最大发电功率。采用环戊烷为循环工质时的ORCs最大净发电量可增加8.56%,循环效率增加0.46%。因此,从热力性能方面考虑,选择环戊烷为循环工质比较合适。     

结合ORC和VCR的中温余热回收系统性能分析

为了利用丰富的中低温余热进行制冷,本文提出了一种结合ORC(有机朗肯循环)和VCR(蒸汽压缩制冷循环)的制冷系统,并对新系统进行了热力学分析和火用损失分析。此外,对比分析了Cyclohexane、D4、n-octane及R141b四种工质的热力学性能与ORC蒸发温度、制冷剂蒸发温度及透平效率等参数对系统制冷性能的影响。结果表明:以Cyclohexane为ORC工质时,系统总制冷COP(性能系数)最高为1.262;ORC蒸发温度对制冷工质与有机工质的质量流量比有显著的影响;制冷剂蒸发温度对系统的制冷COP有显著的影响;制冷剂冷凝温度对系统制冷COP的影响比ORC冷凝温度大;ORC蒸发器、VCR冷凝器以及ORC冷凝器的火用损失占系统总火用损失的57.28%。     

太阳能驱动的制冷循环海水淡化系统性能分析

建立太阳能驱动的制冷循环海水淡化系统数学模型,通过改变驱动热水流量、驱动热水供回水温差、集热器面积和所在城市这4个变量,进行系统性能分析,利用Matlab语言编制程序进行求解。结果表明：提高驱动热水流量和增大驱动热水供回水温差,均有利于提高淡水产量,但所需辅助热源热量增加,太阳能供能比例下降;增大集热器面积,有利于降低辅助热源热量,增大太阳能供能比例,但淡水产量微降;选择大连、北京和深圳3个城市,在相同的条件下,深圳地区太阳能供能比例最高,北京次之,大连最低。     

不同工况下非共沸混合工质有机朗肯循环系统性能研究

采用MATLAB软件模拟非共沸混合工质在不同冷热源条件下对有机朗肯循环(ORC)系统性能的影响。选取R245fa/R1234ze和R245fa/R600a作为混合工质,热源温度取120和200℃,分别在冷凝露点温度为40℃和冷却水温升为5,10,15℃的工况条件下,利用热力学第一定律和火积理论对系统性能进行分析。结果表明：热源温度为200℃时,R245fa, R1234ze和R600a系统净输出功率分别为89.83,61.87和77.74 kW,使用R245fa系统性能优于其混合工质;热源温度为120℃、固定冷凝露点温度时,混合工质R245fa/R600a(90%∶10%)净输出功率比R245fa和R600a分别提高了27.6%和27%,R245fa/R1234ze(60%∶40%)净输出功率比R245fa和R600a分别提高了26%和20.5%;火积耗散和单位面积做功量与净输出功率变化相反,提高冷却水温升时,增大了系统火积耗散,且流向环境中的火积耗散在总火积耗散中占比增大,导致系统的传热不可逆损失增加。     

混合工质组分对ORC系统性能影响实验研究

针对低品位热能的特点,利用搭建的有机物朗肯循环(ORC)系统实验装置,对采用不同组分混合工质R600a/R601a的ORC系统性能进行实验研究,获得系统和部件特性随组分的变化规律。实验结果表明:随着混合工质中的R600a组分的增大膨胀比减小,下降幅度为38.4%,涡旋膨胀机效率受R600a组分变化的影响较小,在60%附近上下波动;净发电功率、工质吸热量和蒸发过程温度滑移量都随着R600a组分的增大先增大后减小,在R600a组分为0.4处,混合工质具有最大的净发电功率、吸热量和温度滑移量,净输出功率比纯R601a高出25%。这说明非等温相变特性可以使混合工质的吸热过程更好地与热源流体的放热过程相匹配,从而提高热能利用率,增加发电功率。     

改进型多级闪蒸海水淡化系统的经济性分析

结合多级闪蒸海水淡化技术(MSF)和低温多效蒸馏海水淡化技术(LT-MED)的优点,提出了一种改进型多级闪蒸海水淡化系统(MSF-E),并从理论上研究了MSF-E系统的造水比、年平均淡化水成本等经济性指标.研究结果表明,与现有MSF装置相比,在引出质量份额从0增加到理论最大值0.743时,造水比可提高42.6%,同时年平均淡化水成本可下降41.3%,证明MSF-E系统有较大的实用价值和应用前景.     

火电机组海水淡化系统能耗特性及其热力成本分析

以某电厂亚临界600MW火电机组及其海水淡化系统为例,基于热力学基本原理研究了机组热力系统以及海水淡化系统的能耗特性,构建了基于质量单元的电-水热耗分摊模型和海水淡化热力成本计算模型,并以机组运行负荷、海水淡化系统的造水比、煤价等作为敏感元素,进行了敏感性分析.结果表明:在联产抽汽量一定时,淡化水的成本随着机组负荷的降低而增加;在负荷一定时,淡化水的成本随着抽汽量的增加而降低,但变化幅度不大;海水淡化造水的总成本随着标准煤单价的提高而增加,且标准煤单价对造水成本的影响较大;造水比对淡化水的热力成本影响较大,不同负荷下淡化水热力成本随着造水比的增大而急剧降低.     

能量回收换气机的节能特性研究

本文阐述了空调新风与空气品质之间的关系,对几种通风方式作了对比分析,介绍了能量回收换气机的工作原理和特点,主要对能量回收换气机的节能性进行了计算分析,从而得到能量回收换气机应用的可行性,并对未来能量回收换气技术进行了肯定.     

稠油蒸汽吞吐生产过程节点能耗分析及对策

通过对稠油蒸汽吞吐生产过程中热能耗分类分析,找出能耗损失的敏感性因素是锅炉本体损失、注汽管网损失、注汽井筒损失,注入地层热能有效利用率仅为48%,吞吐生产油井产出时热能有效利用率只有43.5%。结合分析结果提出了提高热效率的七项措施。     

基于生物质气的固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合动力系统的性能分析

以生物质气为燃料,建立了固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合动力系统的仿真模型.利用所建立的模型进行仿真,根据燃料电池特性参数和压气机、透平特性曲线,分析了燃料质量流量、空气质量流量等参数对混合动力系统性能的影响.结果表明:基于生物质气的固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合动力系统的发电效率最高可达61.55%,但在这种情况下系统的寿命和可靠性急剧下降;在设计点工况下,系统的发电效率可达55.31%.燃料质量流量不变,空气质量流量可以在0.084 0~0.179 9kg/s内调节,系统效率变化范围为61.55%~51.43%;空气质量流量不变,为防止压气机发生喘振,燃料质量流量变化范围为0.062 3~0.084 6kg/s,功率变化范围为124.9~187.3kW.     

How Heat and Mass Recovery Strategies Impact the Performance of Adsorption Desalination Plant: Theory and Experiments

A prototype adsorption desalination facility is experimentally studied, and the performance tests are conducted with and without the heat and mass recovery procedures. The experiments show that practical and yet effective methods could yield a significant boost to the specific daily water production and performance ratio of the desalination plant by 15.7% and 42.5%, respectively.     

纯低温双压余热发电系统性能分析及参数优化

针对新型干法水泥窑纯低温双压余热发电系统,进一步完善了性能评价方法,以 5 000t/d水泥生产过程为实例分析了窑头AQC、窑尾SP余热锅炉废气参数、高压段、低压段蒸汽参数、公共省煤器出口水温对余热发电系统性能的影响以及各参数之间的耦合关系.结果表明:在确定的水泥窑废气参数下,通过对纯低温双压余热发电系统热力参数的优化,能够进一步提高余热发电量.