摘要：液化天然气以其安全可靠、汽化潜热高、环境污染小等特点,在天然气贸易中占据重要位置,但天然气液化工艺系统功耗大以及液化成本较高等问题仍然存在。为此,基于2个双级节流制冷循环的天然气液化工艺系统,采用Aspen HYSYS软件,以比功耗、㶲效率、液化率和总成本作为评价指标,分析了关键参数对系统性能的影响;然后对2个系统进行了单目标和多目标优化,确定了系统的最优运行工况;最后对2个系统的最优性能进行对比,并采用LINMAP与TOPSIS方法对Pareto前沿进行决策,在最优工况下对系统设备进行了㶲分析。研究结果表明:①节流阀V1、V3、V4的节流压力增大,或乙烯质量流量增大,均会使系统比功耗先减后增;单目标优化结果显示系统B性能优于系统A;②采用LINMAP与TOPSIS方法对Pareto前沿的决策结果有所差别,基于LINMAP方法的决策结果表明,系统B的总成本优于系统A,系统A的比功耗和㶲效率更优,综合性能更好;③基于TOPSIS方法的决策结果表明,系统A的比功耗优于系统B,系统B的㶲效率和总成本更优,综合性能更好;④㶲分析结果显示,节流阀及换热器的㶲损较大。结论认为,开展双级节流制冷循环天然气液化工艺研究,对其进行参数分析和优化,能够为天然气液化工艺设计创新提供借鉴,将有助于天然气液化行业的高质量发展。

摘要：为进一步提升CO_(2)储能系统性能,建立了不同换热阶段CO_(2)与填充床的换热模型,探究了填充床长度等关键设计参数对蓄冷单元的影响规律。结果表明:由于温跃区的存在,初次循环中存储在蓄冷材料内的大量冷量未被利用,导致其㶲效率较低。随着循环次数的增加,温跃区向后移动,蓄冷单元的㶲效率不断增加。在第15次循环后,蓄冷单元的冷量回收效率和㶲效率稳定在96.10%和82.44%。与填充床长度相比,填充床直径对其温度分布影响较大。本研究可为跨临界CO_(2)储能系统填充床的工程应用提供理论指导。

摘要：液化天然气(LNG)在气化过程中释放的冷能通常未被有效利用。提出了制冷与发电相结合的LNG冷能回收系统,可以有效地回收LNG冷能。该系统的结构包括两级有机朗肯循环(ORC)、空调(AC)和直接膨胀循环(DEC)。利用HYSYS软件,对系统性能进行了模拟分析,采用遗传算法(GA)对系统中四元混合工质(甲烷、乙烷、丙烷和异丁烷)配比、蒸发压力、冷凝压力和一级膨胀压力进行了优化,随后对优化方案进行了经济性评价。结果表明,两级ORC最佳的四元混合工质配比(质量分数)前级为28.9%、57.3%、5.5%和8.3%,后级为0.4%、20.3%、56.4%和22.9%。优化方案中,系统的净输出功率可达218.28 kW,LNG冷能利用率、热效率和㶲效率分别为54.69%、20.89%和41.18%。系统具有良好的经济可行性,经济收益可达160.30×10^(4) CNY,设备的总投资成本为1215.91×10^(4) CNY,平均能源成本为0.63 CNY/(kW·h),预计7.59 a内可收回投资成本。

摘要：基于Aspen Plus设计并建立了处理量为40万吨/年的陈化稻谷全粉碎发酵工艺流程。采用㶲分析法对工艺的热力学性能进行了研究,明确㶲损失来源并进行了优化改造,研究结果表明:优化前工艺㶲损失为106477.62 kW,优化后㶲损失为79108.84 kW,经优化㶲损失减少27368.78 kW,㶲效率提高了5.97%。生产1 t燃料乙醇总能耗为1424.69 MJ,消耗原料4.25 t,耗水量和废水量分别为2.99和0.37 t,在满足生产过程中蒸汽用量需求的基础上产生电力15.03 MW,系统消耗1.29 MW。通过对优化前后工艺进行经济性分析发现,优化后的工艺经济性较好,工艺优化后公用工程的费用减少了52.76%,总成本降低了49.73元/吨,每年的净利润升高了2.85%。

摘要：确定了用于丝光印染淡碱回收的热泵蒸发技术的工艺流程,运用分析法对系统的主要部件建立了分析模型,并根据系统的平衡原则,计算得到的平衡相对误差仅为1.1%,具有足够的精度,满足工程计算和分析要求.分析结果表明:系统效率为4.8%,压缩机、蒸发器、水泵及排放的损失是系统损失的主要部分,分别为36.9%,31.2%,19.0%和9.2%.由此可见,热泵蒸发技术虽然充分回收利用了二次蒸汽的余热,具有较高的热效率,但效率仍然很低,且损失主要来自压缩机及蒸发器,占总数的68%.因此系统在设计及改进时,应着重减少压缩机和蒸发器的不可逆损失,压缩机工作时尽量接近绝热压缩过程,提高定熵效率,而在蒸发器中尽量选择较小的传热温差.

摘要：利用分质提盐蒸发结晶方法处理多组分高含盐废水,可实现废水的资源化利用。本文根据废水中硫酸钠和氯化钠的溶解度随温度的变化关系,提出了机械蒸汽再压缩(MVR)分质提盐蒸发结晶系统,以降膜蒸发器作为系统的预蒸发器,与两效强制循环蒸发器联用,同时对冷凝水加以回收,使废水中硫酸钠和氯化钠分别结晶。首先设计了系统的具体工艺流程,依据质量和能量平衡关系建立系统及其设备的数学模型并进行模型验证。随后对常压下硫酸钠质量分数为5%、氯化钠质量分数为8%的混合溶液蒸发结晶过程进行实例计算,并将其与传统五效蒸发分盐系统进行性能对比。综合能量分析与㶲分析结果表明,MVR分质提盐蒸发结晶系统的节能程度更高,同一工况下相较于传统五效蒸发分盐系统,效能系数(COP)提高了93.5%,单位能耗则降低了77.6%;㶲效率提高了70.4%,㶲损失则降低了33.6%,表明MVR分质提盐蒸发结晶系统在实现废水中硫酸钠和氯化钠结晶回收利用的同时系统热力学完善度和节能性更大。

摘要：为满足小型氟盐冷却高温堆(FHR)能量转换需求,开发与之匹配的高效、紧凑、无水冷却动力转换系统,本文对比了超临界二氧化碳(SCO_(2))、空气、氩气(Ar)、氮气(N_(2))、氙气(Xe)5种气体工质在不同布雷顿循环构型中的热电转换效率、㶲效率、㶲损失分布。研究发现,SCO_(2)布雷顿循环相比其它工质循环具有最高的热电转换效率和㶲效率,且结构更为紧凑,易于小型化和模块化,与小型氟盐冷却高温堆耦合更具优势;进而对SCO_(2)布雷顿循环进行构型优化,得出匹配小型氟盐冷却高温堆的最佳循环构型方式,构成固有安全模块化小型氟盐冷却高温堆热电转换系统,为西部能源利用提供新研究思路。

摘要：分析了IFP-Axens公司开发的混合制冷剂循环Liquefin工艺关键技术,在此基础上设计了一种全新的小型混合制冷剂液化流程。比较了三个流程的主要流程参数,综合分析了换热器冷热负荷曲线和温差曲线。结果表明,压缩机和换热器的损失是循环的主要损失,可以通过选用效率更高的压缩机,或者改变压缩系统结构减少损;提高返流轻组分节流后压力可有效降低换热温差,通过进一步优化制冷剂组成和运行压力,可使换热温差更加均匀,减少换热器损,提高流程的经济性。

摘要：为全面反映自回热甲醇精馏系统的用能情况及其相对传统系统的用能合理性,以热力学第二定律的分析为基础,用工艺用能三环节的评价方法对两系统进行了用能宏观分析,结果表明自回热系统净供入能比传统系统降低了86.43%,节能效果显著。另外,改进系统的有效转换率与循环利用率分别为93.18%和61.42%,远大于传统系统的63.66%以及1.38%;并且改进系统的净损比传统系统降低56.69%。同时,对自回热系统进行最小传热温差ΔTmin特性研究发现ΔTmin选取在8-11℃为宜。

摘要：以余热锅炉所能回收燃机排气总值最大为目标函数,进行余热锅炉汽水系统参数优化方法的研究。通过对余热锅炉的热回收的热力学过程分析,分析影响余热锅炉性能参数的有关因素,以三压再热余热锅炉系统的实例,进行回收最大为目标函数的性能优化。分析表明,双压汽水系统的热效率和效率要比单压系统的高,三压系统比双压要高;再热系统的热效率和效率比无再热的要高,而三压和双压再热系统的基本相当。