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《基于多目標的亞臨界有機朗肯循環(huán)的蒸發(fā)和冷凝溫度優(yōu)化》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、重慶大學碩士學位論文主要符號表主要符號表2A換熱面積,mψ不可逆性比ANB年度化凈利潤,$η效率ANCT年度化總成本,$ΔE火用降,kW2-1APR單位功率面積,m·kWΔTc冷凝器側(cè)節(jié)點溫差,KC設(shè)備資本成本,$ΔTe熱回收蒸汽發(fā)生器側(cè)節(jié)點溫差,KCRF資金回收系數(shù)ΔTm對數(shù)平均溫差,K-1-1cpg煙氣的比定壓熱容,J·kg·KΔTmax換熱器最大端差,K-1EPC電力生產(chǎn)成本,$·(kW·h)ΔTmin換熱器最小端差,K-1EPC火用生產(chǎn)成本,U·S·$·h下角標-1h比焓,kJ·kgamb環(huán)境狀態(tài)I火用損,kWcon,C冷凝器冷凝段-1-1LEC平準化電能成本,$·kW·
2、hC冷凝器-1m質(zhì)量流率,kg·seva蒸發(fā)器Pnet單位廢熱質(zhì)量流量輸出功率,ex火用-1kJ·kgE膨脹機p壓力,Mpaf工質(zhì)Q換熱量,kWg余熱流體SI可持續(xù)性指數(shù)HRSG熱回收蒸汽發(fā)生器-1SIC比投資成本,$·kWmax最大-1s比熵,kJ·(kg·K)min最小T溫度,Knet凈值Tc冷凝溫度,Kopt最優(yōu)Te蒸發(fā)溫度,Kpre預(yù)熱器-2-1U總換熱系數(shù),W·m·KP泵UCB單位成本凈利潤,$sup,C冷凝器預(yù)熱段3-1V體積流率,m·sth熱力學VER工質(zhì)在透平內(nèi)的膨脹比w冷凝水W功率,kW1,2,3,4分別為膨脹機,冷凝器,泵和熱回希臘字母收蒸汽發(fā)生器的進口狀態(tài)點
3、α,β加權(quán)系數(shù)φ可用率VI重慶大學碩士學位論文1緒論1緒論1.1研究背景及意義1.1.1我國能源利用現(xiàn)狀能源是世界發(fā)展和經(jīng)濟增長的基本驅(qū)動力,是人類賴以生存的基礎(chǔ)。能源儲量、能源生產(chǎn)和能源消費決定著不可再生能源的使用年限,如果不開發(fā)新的能源并降低能源生產(chǎn)量和能源消費量,那么現(xiàn)有的能源將逐步消耗殆盡。中國是能源生產(chǎn)和消費大國,能源生產(chǎn)量僅次于美國與俄羅斯,居于世界的第三位,基本能源消費量占世界總消費量的1/10,僅次于美國,居世界的第二位。中國的能源生產(chǎn)與能源消費過度依賴于傳統(tǒng)化石能源。2007年,中國能源生產(chǎn)總量為235445萬噸標準煤,其中,原煤占總量的76.6%,原油占總量的
4、11.3%,天然氣占總量的3.9%,水電、核電和風電占總量的8.2%,而傳統(tǒng)化石能源就占據(jù)總量的91.8%,如圖1.1(a)[1]所示。2007年中國能源消費總量為265583萬噸標準煤,其中,煤炭占總量的69.5%,石油占總量的19.7%,天然氣占總量的3.5%,水電、核電和風電占總量的[1]7.3%,而傳統(tǒng)化石能源的比重就為92.7%,如圖1.1(b)所示。中國的能源生產(chǎn)和能源消費對傳統(tǒng)化石能源的過度依賴,使得中國在未來能源發(fā)展的道路上越來越被動。目前,工業(yè)是能源消費的主要部門,其能源消費量占據(jù)中國能源消費總量的[2]70%左右。同時,中國的能源利用效率相對較低,總體能源利用
5、率僅為33%左右,比發(fā)達國家低了約10個百分點,并且,超過50%的工業(yè)耗能是以各種形式的余熱[3]被直接廢棄。由于中國能源開發(fā)與利用中的低效率和高消耗,以及能源消耗中帶來的環(huán)境污染,一直制約著中國經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展。因此,回收并利用工業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱資源,既有助于解決中國的能源問題,又能夠有效地減少工業(yè)生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染,有著十分重要的現(xiàn)實意義。(a)能源生產(chǎn)(b)能源消費[1]圖1.12007年中國能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)[1]Fig.1.12007energyproductionandconsumptionstructioninChina1重慶大學碩士學位論文1緒論1.1.
6、2余熱資源定義及其分類余熱資源屬于二次能源,是指在生產(chǎn)過程中,有可能回收或者重復利用,但未被有效利用的能量。余熱資源不僅取決于能量品位,還取決于生產(chǎn)發(fā)展狀況和科學技術(shù)水平。因而,余熱資源的數(shù)量隨生產(chǎn)和科學技術(shù)水平的發(fā)展而不斷變化[4]的。低溫余熱的數(shù)量巨大,在鋼鐵、水泥、石油化工、陶瓷、玻璃等行業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量的低溫余熱,包括熱水、低品位煙氣等等,這些熱量數(shù)量大、品位低,基本不能在生產(chǎn)過程中再利用。余熱資源分類的方法有多種,包括按溫度品位、按來源和按余熱載體形態(tài)。根據(jù)溫度品位,工業(yè)余熱可以分為:高溫余熱(600℃以上),中溫余熱(300-600℃)以及低溫余熱(300℃以下);
7、按照來源,工業(yè)余熱也可分為:煙氣余熱,廢氣廢水余熱,冷卻介質(zhì)余熱,高溫產(chǎn)品與爐渣余熱,化學反應(yīng)熱,以及可燃廢氣和廢料余熱;按余熱載體,余熱資源又可分為三種:液體載體余熱資源,固體載體余熱資源及氣體載體余熱資源。雖然余熱資源來源廣、存在形式多、溫度范圍大,但是從余熱利用角度來看,余熱資源具有以下共同點:因為在工藝生產(chǎn)中存在間斷性、周期性或生產(chǎn)波動,導致余熱資源數(shù)量的不穩(wěn)定;余熱利用裝置受到場地等固有條件的限制。從余熱資源總量看,中低溫余熱資源量巨大,而人類所利用的熱能中有大約[5]