摘要：换热网络系统大多数是按给定工况,以投资费用和运行费用最优为目标设计的。但在实际运行过程中,确定和不确定性的影响因素往往导致换热网络的运行工况偏离设计值。偏离设计工况运行的换热网络性能变差,导致运行费用增加,甚至不能满足工艺物流换热要求。在换热网络结构给定条件下,将满足物流目标温度和运行费用最优作为目标函数,以单体模型和Yee等(1990)提出的分级超结构为基础,建立换热网络运行模拟优化模型,并进一步去除恒定传热系数假设使模型贴近实际问题。针对提出的非线性数学模型问题,以标准粒子群算法为基础建立求解策略。在论文的最后,3个来源于文献中的实例研究证明了该方法的有效性。

摘要：换热网络作为大型工业企业的能量回收系统,对降低企业能耗、提高能量利用率具有重要作用,其设计方法一直是国内外学者的热点研究课题。本文介绍了我国换热网络综合方法的研究进展,对设计方法进行了分类阐述,分析了夹点设计方法、数学规划方法和优化算法的研究成果和存在问题。最后展望了同步综合方法和优化算法是未来的主要研究方向和重点,为指导综合方法的不断改进和实际应用服务。

摘要：燃气轮机联合循环发电机组(gas turbine combined cycle systems,GTCC)广泛应用于中国钢铁企业以高效回收利用副产煤气。建立了低热值煤气GTCC系统变工况运行仿真模型,分析了环境温度、煤气热值,以及考虑进气冷却时进气温度对联合循环性能的影响过程。研究了3种不同运行方案在环境温度升高情况下,对联合循环性能的改进效果。研究结果表明:在环境温度高于设计值时,通过调节进气温度和煤气热值相结合的运行方案,联合循环机组出力提升幅度最大。以300MW级M701S(F)燃气轮机联合循环发电机组作为分析对象,当在环境温度为35℃时,进气冷却使联合循环出力提高28.96MW;当煤气热值可调时,联合循环的最大出力提升幅度可以进一步提高至30.28MW。

摘要：本文提出了多周期多种设备公用工程系统改进的混合整数双线性优化模型,它含有两种优化变量和系统运行过程的离散动态约束,期望系统总设备投资(含设备折旧)与全周期运行操作费用之和最小。针对改进优化模型求解上的困难,给出将改进优化模型分解成有限多个关于连续变量的线性规划。论述了改进优化模型与分解模型的等价性以及两种模型的主要数学性质,并在此基础上提出了求解策略。最后将改进优化模型应用于某石化企业的蒸汽动力系统最优设计与运行优化集成实例。

摘要：化学链燃烧技术是一种新型的近“零碳”排放燃烧技术,载氧体在化学链燃烧反应过程中发挥着载氧和传热的双重作用。以活性催化组分为载体,通过调谐微观结构提高Fe基载氧体的反应性能是目前化学链领域的研究热点之一。基于密度泛函理论,以CeO_(2)为活性催化载体,对Fe基载氧体进行催化调谐。通过优化构建组合物模型,系统分析了组合物模型中Fe_(2)O_(3)团簇不同点位吸附CO的态密度、吸附能、差分电荷密度和活化能等电子结构特性参数。研究结果表明,Fe_(2)O_(3)团簇的电子向CeO_(2)(111)表面转移,Fe_(2)O_(3)团簇的吸附能为-3.92 eV,Fe2O3团簇与CeO_(2)(111)表面稳定结合;态密度(DOS)分析发现负载后的Fe_(2)O_(3)团簇p和d轨道在-8~0 eV电子向费米能级方向迁移,表明吸附作用增强。Fe_(2)O_(3)团簇p和d轨道中电子减少,现存电子向高能级跃迁,Fe_(2)O_(3)团簇电子活性增强,CO分子在Fe_(2)O_(3)/CeO2复合载氧体的Fe_(2)O_(3)团簇3个吸附位反应的活化能均降低。此外,CeO_(2)(111)增强了CO在Fe_(2)O_(3)团簇Fe顶位的吸附作用,吸附能由-0.33 eV增至-1.78 eV;同时,削弱了在O顶位的过强吸附作用,吸附能由-2.69 eV降至-2.32 eV,有利于后期CO_(2)分子脱离Fe_(2)O_(3)团簇表面,从而有效调谐Fe2O3团簇整体对CO的吸附效果,为Fe基载氧体的设计制备和优化调谐提供理论指导。

摘要：【目的】基于(火用)经济发展而来的高级(火用)经济分析方法,能够细化拆分系统组件的经济成本,深入探究经济成本形成的内在原因。【方法】在结合高级(火用)分析的基础上,采用高级(火用)经济分析法将燃气-蒸汽联合循环发电系统中各组件的成本拆解为内源性成本、外源性成本、可避免成本和不可避免成本,并对此进行计算。【结果】在设计工况下,联合循环发电系统中燃烧室的可避免(火用)损最大,为28.41 MW,占燃烧室(火用)损的26.55%。基于计算结果,对透平提出了不同的改进措施,降低了系统内源性和外源性(火用)损。系统中(火用)耗散成本占比最大的是内源性可避免部分,底循环改进优先级最高的是高压缸,其次是低压缸。联合循环发电系统中年度化成本外源性占比为80.59%,其中外源性可避免部分占比40.04%。【结论】研究成果可为系统提供多方面能效评价角度和优化成本的改进方向。

摘要：提出考虑压降的有分流换热网络合成的优化策略,在分级超结构的基础上,建立换热网络同步综合的MINLP数学模型,以年度总费用最小为优化目标,采用改进粒子群算法对模型求解,并通过两个算例验证了模型和方法的有效性。

摘要：污泥是水处理后的污染物,其含水率高,处理难度大。冷融预处理工艺能够使得污泥的脱水效率提高。作者设计了一种包含冷融预处理的污泥干燥工艺,对污泥冷融过程的能量平衡进行了计算分析。结果表明,采用冷融技术对污泥进行预处理并使用自然环境热源对污泥进行解冻,冷冻机所消耗的电量和污泥冷冻过程中放出的热量能够全部被再利用到后序的干燥过程,并且得到几倍于投入电量的收益。因此,从能量平衡的角度来说,采用冷融工艺对污泥进行预处理,不仅没有降低能源利用率,反而使得投入能源的收益率更高,有助于节能减排。

摘要：以工程流体力学课程教学为例,通过课内外拓展训练、吸纳学生参加科研活动、开展创新设计大赛等系列活动将创新教育贯穿于课程教学全过程,探索基于专业课教学的递进式创新能力培养模式。

摘要：以能源与动力工程专业核心课程锅炉原理为例,提出在理论教学、实践训练、课程思政、专业英语等方面进行混合教学模式设计的基本思路,将慕课与传统线下教学方式相结合,探讨慕课资源在各教学环节的整合和利用方法。