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吸收式热泵等效循环模型及性能优化

太阳能学报 2010年第9期31卷 1173-1179页

作者：赵玺灵付林张世钢清华大学建筑技术科学系北京100084 北京科技大学建筑环境与设备工程系北京100083

应用有限时间热力学理论对吸收式热泵进行研究,将其等效为一个由不可逆卡诺热机驱动的不可逆卡诺热泵的联合循环系统,考虑了热阻及工质内部的不可逆性,建立了四热源吸收式热力循环模型,得出吸收式热泵的性能界限及取得性能界限的途径;... 详细信息

应用有限时间热力学理论对吸收式热泵进行研究,将其等效为一个由不可逆卡诺热机驱动的不可逆卡诺热泵的联合循环系统,考虑了热阻及工质内部的不可逆性,建立了四热源吸收式热力循环模型,得出吸收式热泵的性能界限及取得性能界限的途径;并得出了吸收式热泵热力循环各个关键参数的通用优化关系,结果表明:两个等效循环的不可逆程度对系统最优性能的影响不同,在设计机组时,减小等效热泵循环的摩擦、热损失、内部耗散比减小等效热机循环之间的相应损失更能显著提高机组的性能;并指出吸收器与冷凝器的热分配率是热力循环优化的结果,指出以往研究者将热分配率定义为一个独立变量而得到的分析结果均不具有普遍适用性。

关键词：有限时间热力学吸收式热泵热力循环性能极限

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燃气热电联产系统余热挖潜方式研究

热能动力工程 2014年第4期29卷 349-354,455页

作者：赵玺灵付林李锋王潇清华大学建筑技术科学系北京100084

针对燃气蒸汽联合循环热电联产机组的烟气和乏汽余热,介绍了3S离合技术、吸收式热泵技术、压缩式热泵技术、吸收式热泵+压缩式热泵技术及基于Co-ah循环供热技术(吸收式换热的热电联产集中供热技术)5种余热利用技术,对其供热能力提升、... 详细信息

针对燃气蒸汽联合循环热电联产机组的烟气和乏汽余热,介绍了3S离合技术、吸收式热泵技术、压缩式热泵技术、吸收式热泵+压缩式热泵技术及基于Co-ah循环供热技术(吸收式换热的热电联产集中供热技术)5种余热利用技术,对其供热能力提升、节能性和经济性进行了定量分析。通过对供热能力提升程度的分析得出,利用5种技术均可以提升供热能力,其中基于Co-ah循环供热技术提升供热能力最大。通过节能性分析得出,5种技术均有节能效果,其中基于Co-ah循环供热技术节能效果更为显著。通过经济性分析得出,增加单位供热能力(1MW)的情况下,在电厂应用吸收式热泵技术和基于Co-ah循环供热技术初投资略高,但运行费用节省也较为明显。综合考虑供热能力提升和经济性两方面因素,基于Co-ah循环供热技术更具优势。

关键词：热电联产吸收式换热烟气余热回收乏汽余热回收

以SOFC为发电设备的热泵型BCCHP系统

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太阳能学报 2009年第11期30卷 1496-1500页

作者：赵玺灵付林张世钢清华大学建筑技术科学系北京100084

针对目前建筑冷热电联供系统发电设备效率低和余热利用方式不当造成能耗偏高的现状,提出了一种以固体氧化物燃料电池为发电设备的热泵型BCCHP系统,介绍了该系统的运行原理及结构配置特点,通过对系统组件的建模、模拟与集成,以一个80kW... 详细信息

针对目前建筑冷热电联供系统发电设备效率低和余热利用方式不当造成能耗偏高的现状,提出了一种以固体氧化物燃料电池为发电设备的热泵型BCCHP系统,介绍了该系统的运行原理及结构配置特点,通过对系统组件的建模、模拟与集成,以一个80kW电力需求的用户为例进行实例研究,实例表明:在设计工况下,热泵型SOFC-BCCHP系统冬季的发电效率、供热效率分别为46.3%、51.9%,夏季系统的发电效率、供冷效率分别为46.3%、32.5%,系统的综合效率均较传统系统有明显提高,是高效的能源转换方式与高效的能源利用方式的综合,具有一定的推广价值。

关键词：燃料电池冷热电联供热泵性能研究

SOFC-BCCHP系统的设计方法及其实现

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哈尔滨工业大学学报 2009年第10期41卷 154-157页

作者：赵玺灵付林张兴梅清华大学建筑技术科学系北京100084 哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090

针对传统建筑冷热电联供系统(Building Cooling,Heating and Power system,BCCHP)有能耗偏高的情况,提出一种以固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)为发电设备的BCCHP系统.为研究系统的设计问题,采用对系统各组件建模、模... 详细信息

针对传统建筑冷热电联供系统(Building Cooling,Heating and Power system,BCCHP)有能耗偏高的情况,提出一种以固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)为发电设备的BCCHP系统.为研究系统的设计问题,采用对系统各组件建模、模型集成和模拟计算的方法,提出该系统的设计方法并实现系统设计.结果表明:所提出的设计方法可以针对用户的需求确定燃料电池的规模、配套辅助设备的容量,可以为系统的设计提供一个有力的工具.

关键词：固体氧化物燃料电池冷热电联供系统设计方法

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燃气轮机热电联供系统性能评估案例

热能动力工程 2010年第1期25卷 34-38页

作者：李锋赵玺灵付林北京清华城市规划设计研究院能源所北京10084 清华大学建筑技术科学系北京100084

对某供热厂的燃气轮机热电联供系统进行了研究,将燃煤分产和燃气分产进行了全方面的比较,其性能评价对合理应用CHP有重要作用。在热电分产的节能性方面,以燃气-蒸汽联合循环电厂和燃气锅炉作为比较的基准线,全年平均节能率为8.9%;在运... 详细信息

对某供热厂的燃气轮机热电联供系统进行了研究,将燃煤分产和燃气分产进行了全方面的比较,其性能评价对合理应用CHP有重要作用。在热电分产的节能性方面,以燃气-蒸汽联合循环电厂和燃气锅炉作为比较的基准线,全年平均节能率为8.9%;在运行经济性方面,燃气轮机系统与燃煤锅炉分产相比,每年节省46万元,与燃气锅炉分产相比,每年节省182万元,且节省费用随着电价的增加而增加,随着气价的增加而减少。另外,与燃煤锅炉分产相比时,还随着煤价的增加而增加;在排放物方面,燃气轮机联供系统与燃煤分产和燃气分产对比,NOx减排量并不显著,而其余排放物有明显地减少。燃气轮机系统与燃煤以及燃气锅炉相比具有一定的优越性,在设计合理的情况下具有良好的前景。

关键词：燃气轮机热电联供锅炉性能比较

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城市原生污水源热泵系统的应用

太阳能学报 2010年第11期31卷 1458-1463页

作者：赵玺灵付林张世钢赖中练清华大学建筑技术科学系北京100084

介绍了一个原生污水源热泵系统,该系统由阻垢机、污水换热器、热泵和其他泵、风机等辅助设备组成,于2008年建成并投产运行。在供热和制冷工况下,测试了从污水源端到末端热泵的性能(包括污水的温度和流量,主要设备的进、出口性能参数、... 详细信息

介绍了一个原生污水源热泵系统,该系统由阻垢机、污水换热器、热泵和其他泵、风机等辅助设备组成,于2008年建成并投产运行。在供热和制冷工况下,测试了从污水源端到末端热泵的性能(包括污水的温度和流量,主要设备的进、出口性能参数、不同设备在典型操作工况下的性能)。以实际测试数据为基础,研究了系统在供热和制冷模式下的综合性能,提出了改进系统性能的方法,并给出了改进后系统的典型性能曲线。研究结果表明,系统的供热COP可达4.3,制冷COP可达3.5。更为详细的分析结果可为城市原生污水源热泵系统的应用提供重要参考。

关键词：城市原生污水污水源热泵阻垢机污水换热器性能

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吸收式气-水换热技术及其应用研究

湖南大学学报（自然科学版） 2009年第S2期36卷 146-150页

作者：赵玺灵付林张世钢清华大学建筑技术科学系北京海淀区100084

针对目前中高温气体余热利用方式存在的问题,提出一种余热深度利用新技术:吸收式气-水换热技术.分析了该技术的原理、特点、适用条件等,通过示范工程的案例研究,详细分析了应用该项技术后能源系统的能效水平.研究结果表明,该项技术使得... 详细信息

针对目前中高温气体余热利用方式存在的问题,提出一种余热深度利用新技术:吸收式气-水换热技术.分析了该技术的原理、特点、适用条件等,通过示范工程的案例研究,详细分析了应用该项技术后能源系统的能效水平.研究结果表明,该项技术使得中高温气体的排烟温度不受到用户处热要求的限制,可降低到30℃以下,使能源利用效率可以提高10%,且可减少废气中NOx,SO2等污染物排放.

关键词：吸收式气-水换热技术余热回收热源利用效率

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燃煤烟气余热回收与减排一体化系统应用研究

工程热物理学报 2017年第6期38卷 1157-1165页

作者：魏茂林付林赵玺灵张世刚北京清华同衡规划设计研究院有限公司北京100091 清华大学建筑学院北京100091

为了回收湿法脱硫后燃煤烟气中的热量,本文提出了一套新型的余热回收系统,通过直接接触式换热器和热泵的结合,能够将排烟温度显著降低,回收烟气中的余热用于供暖,同时减少排烟污染物排放。工程运行结果表明,排烟温度从50℃:降低至39℃时... 详细信息

为了回收湿法脱硫后燃煤烟气中的热量,本文提出了一套新型的余热回收系统,通过直接接触式换热器和热泵的结合,能够将排烟温度显著降低,回收烟气中的余热用于供暖,同时减少排烟污染物排放。工程运行结果表明,排烟温度从50℃:降低至39℃时,锅炉热效率提高了3.2%,若降低至20℃,则能够提高锅炉热效率9%。新增系统的阻力保持在400 Pa以下。同时,经过直接接触换热后,排烟中SO_2浓度降低59%,No_x浓度降低8.8%,系统能够同时达到节能、减排双重功效。工程总投资约为2880万元,而年净收益为740万元,静态投资回收期为3.8年,经济效益良好。

关键词：燃煤锅炉烟气余热回收减排吸收式热泵直接接触换热

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热电联供系统中烟气冷凝传热性能试验研究

热能动力工程 2009年第6期24卷 756-758页

作者：赵玺灵付林张世钢杨巍巍清华大学建筑技术科学系北京100084

针对烟气余热不能充分回收的问题,对能够充分回收烟气余热的新型热电联供系统中的烟气冷凝热回收设备进行试验研究,重点研究该工况下光滑管烟气冷凝设备的传热性能。研究结果表明,在该试验工况下,干式、冷凝段传热系数可达60 W/（m^2.K... 详细信息

针对烟气余热不能充分回收的问题,对能够充分回收烟气余热的新型热电联供系统中的烟气冷凝热回收设备进行试验研究,重点研究该工况下光滑管烟气冷凝设备的传热性能。研究结果表明,在该试验工况下,干式、冷凝段传热系数可达60 W/（m^2.K）,冷凝段传热系数为90-100 W/（m2.K）,冷凝段传热系数约为干式段传热系数的1.5-1.7倍,并整理了该工况下的传热准则关系式,为该系统型式的推广应用提供设计与运行依据。

关键词：热电联供烟气冷凝热潜热传热性能