空气压缩系统深度节能技术

空气压缩系统一直以来都是传统工业必不可少的重要系统之一,作为企业的能耗大户,其从生产、输送到应用三大环节进行节能具有重要的现实意义。文中以空气压缩系统的实际工作流程为切入点,分析了压缩空气从生产、运输到使用的各个环节的主要能耗所在,并针对这3个环节的能源损失提出一系列改进措施,同时对节能方法进行了分析比较。分析表明,对空气压缩系统进行深度节能改造是需要各个环节相配合的复杂工作,在传统的节能措施的基础上辅以新型的变频技术、空压站智能监控系统及余热回收技术等会从整体上更大程度地降低系统能耗。可为工厂企业的空气压缩系统节能改造提供参考。     

仿蜂巢微通道分叉结构的甲醇重整制氢

针对甲醇蒸汽的微通道重整催化反应过程,建立了三维稳态多组分传输反应模型;利用数值模拟分析,分别研究了平行阵列微通道和仿蜂巢分叉微通道在Zn_Cr/CeO₂/ZrO₂催化剂下的反应情况。通过双速率模型考察这两种流道中操作条件对甲醇蒸汽重整制氢输运规律的影响,发现这两种微通道反应器均可促进甲醇转化率和氢气产率的提高。与常规平行微通道的比较发现,仿蜂巢分叉微通道内反应气流动所需的泵功较小;在相同的加热面积下所能吸收的热量更大,而且更有利于反应器内温度的均匀分布,从而提高甲醇的转化率、减小出口CO的含量。研究结果表明,仿蜂巢分叉微通道结构具有较好的重整制氢综合性能,并可改善氢气产出的品质。     

带有冷凝微结构的间歇式膜蒸馏组件传热传质过程机理研究

膜蒸馏技术因具有可低温操作和回收水质好等特点,在燃煤电厂脱硫废水的回收处理中极具应用前景。对一种带有冷凝微结构的新型间歇式膜蒸馏组件的传热传质进行了理论分析,在已有的理论基础上,考虑了膜热侧的传热传质以及膜中加入冷凝微结构后的传热情况,着重分析了微孔膜内的跨膜传质机理,以及在不同孔径及温度下的传质模型选择依据,并通过实验说明了温度及孔径对跨膜传质模型选择的影响,实验结果与理论分析基本吻合。     

空冷凝汽器验收考核实验中的几个原则

对空冷凝汽器进行性能测试,以考核是否达到验收标准,对于我国火电站空冷岛的设计、生产和运行都具有重要意义。从空冷凝汽器传热模型出发,分析了VGB-R131Me验收考核实验导则中存在的缺陷。针对我国直接空冷机组运行中存在的诸如夏季满负荷高背压运行,冬季防冻等问题,指出了单纯增加空冷凝汽器传热面积以满足设计要求的不足,建议制定不同工况不同容量机组的考核传热系数值。空冷凝汽器验收考核应在设备供应商提供凝汽器传热性能,即传热关联式的基础上,由用户计算不同轴流风机转速,不同凝汽器饱和蒸汽凝结量和不同进口空气温度条件下的凝汽器传热系数并进行实验测试,只有当该传热系数大于考核传热系数之后,才能绘制凝汽器性能曲线以检验是否达到设计要求。     

“热储能与多途利用”专题特约主编寄语

<正>“双碳目标”已成为全球应对气候变化、推动能源绿色低碳转型的重要策略,国际能源署IRENA对“2050年能源转型情景”进行了预测,提出了实现碳中和目标的重大挑战包括：全球经济的能源强度需降低约2/3;2050年能源相关排放需要减少70%;2050年可再生能源发电所占比例需要从目前的26%提高至86%。在各类能源类型中,     

回收烟气余热的特种耐腐蚀塑料换热器的性能分析EI北大核心CSCD

运用特种塑料材料的换热器可以解决烟气余热回收中的低温腐蚀问题,扩大热回收的温度范围。结合1000MW机组烟气余热回收工况,分析了氟塑料管束式换热器和导热塑料翅片管换热器的性能,比较了两者在传热系数、换热面积、换热器体积、流动阻力等方面的差异。尽管氟塑料换热器在传热系数和材料消耗方面具有优势,但翅片管换热器整体体积更小,且管件数量远小于氟塑料换热器。在此基础分析了污垢热阻和材料热导率对翅片管换热器的影响,发现污垢热阻会造成换热器性能20%~30%的变化,材料热导率则需要达到15~20W/（m？K）的阈值,才能实现较好的换热性能。     

毛细微结构中延展薄液膜过渡区的蒸发特性

毛细力驱动下微细通道内延展薄液膜的蒸发是很多高效热控和热沉装置的关键换热环节。借助表观接触角的演化,建立起包含固有弯月面、过渡薄液膜和平衡区三部分的延展薄液膜形状及其表面蒸发的物理数学模型,并考虑液膜的结构、工质物性和通道特征尺度,引入分离压力和毛细压力比确定液膜不同区域的范围。分析结果表明,过渡薄液膜区域占整个延展弯月面区的比例很小,但气液界面的温度变化非常明显;薄液膜过渡区对传热的主要贡献不在于增加总换热量,而是通过界面温度变化产生的Marangoni效应,对整个液膜区域的流动产生显著的“泵吸”作用。描述了过渡薄液膜区表面蒸发率和液膜平均速度的变化规律,发现受液膜导热热阻和分离压力产生吸附作用的综合影响,该区域的蒸发率存在局部最大值。     

地热能有机朗肯循环发电系统性能分析

针对中低温地热能发电,建立基于蒸发器夹点温差位置的有机朗肯循环(ORC)系统性能分析模型。以R245fa、R290和R600a工质为例,计算并分析了在不同蒸发器热源侧出口温度下,系统输出功率、单位面积的输出功率、蒸发压力、热效率和火用效率随蒸发器热源侧出口温度的变化规律,以及不同工质的最佳运行工况。研究结果表明:随着热源出口水温的升高,存在一个最佳蒸发器热源侧出口温度,使得循环的输出功率和有回热装置时的单位面积输出功率最大;对于≤135℃的地热能,更适用于亚临界ORC;回热器的加入可增加系统循环效率,但其对循环最优蒸发压力几乎无影响。     

大型间接空冷机组空冷塔热力性能实验系统

以某600 MW间接空冷机组的空冷塔为原型,按1∶30的比例,根据相似原理设计了1套自然环境条件下大型间接空冷塔的实验系统。该系统由模型空冷塔、空冷模型散热器、散热热负荷控制系统及数据采集系统等组成。实验期间可根据数值大小及实验目的利用控制系统调整热负荷。对实验数据计算及分析,表明:该空冷塔实验系统的换热系数测量误差小于20%;利用该实验系统,可获得不同环境气象条件下,空冷塔内部空气流场特性,以及散热负荷的空间分布规律;可进行间接空冷系统热空气回流、冬季防冻及烟塔合一条件下塔内气体流动传热机理的研究。     

吸收烟气余热的非共沸混合工质蒸发换热特性

为探讨低温有机朗肯循环系统冷热流体之间的传热特性,以新型二元非共沸混合工质R1311+R60la为例,建立基于电站锅炉烟气余热吸收的蒸发器换热模型.考虑非共沸工质相变温度的滑移与烟气温度变化的匹配特性,并借助物性计算软件Refprop 8.0考虑温度对非共沸工质物性的影响,分析了不同烟气流量、工质配比条件下蒸发器内的温度及温差分布,以及对过程(炯)损失的影响.结果显示:通过控制烟气流量可有效避免蒸发器内部温差极值点的出现;同时,研究还发现混合工质R1311+R60la在0.8/0.2和0.7/0.3两种配比下换热曲线线性度较高,与烟气热源拟合较好,更有利于换热.R60la含量比例在0.2-0.3之间变化时,会出现温差由极大值向极小值转变.通过对混合工质组分更为细化的研究,有望得出更佳配比,进而提高整个有机朗肯循环系统的效率.