一、中低温废热发电的思路与方法（论文文献综述）
蒋世威[1]（2020）在《炼厂热媒水系统的优化》文中研究表明炼厂的低温热回收是节能降耗重要的一环,构建热媒水系统是回收系统低温热最主要的方法。由于热媒水系统的设计过程缺乏系统思维的指导,对能量本质的认识片面,未能从“质”与“量”两个方面考虑,导致炼厂的低温热回收不够充分,利用不够合理,能量贬损降质严重,使低温热回收带来的收益不显着,达不到预期的节能效果。因此,研究怎样更科学地回收低温热,怎样更合理地使用低温热,对响应国家降低碳排放量的政策有十分重要的意义。针对上述问题,依据化工过程系统理论,,本文提出了设计热媒水系统的方法。主要研究内容如下:（1）利用过程系统理论指导炼厂低温热数据的采集:首先,通过对炼厂各装置进行能量分析,作出各装置的总组合曲线,根据其夹点温度值将各装置划分为热源或热阱;然后,依据总组合曲线分析装置系统内的能量分布特征,并对装置进行低温热数据采集;最后,根据采集好的流股数据信息,做出T-H图,热组合曲线代表热源,冷组合曲线代表热阱,通过调整热源、热阱的负荷,实现两条曲线的匹配。（2）热媒水系统的优化设计:传统热媒水系统采用热源或热阱并排的方式取热,造成系统热媒水总循环量大、热媒水温升低、系统调节困难等问题;本文提出了对并排取热的热媒水系统进行改进的方法,将各装置内部低温热取热方式改为依据流股温度与热媒水梯级换热,降低了系统内热媒水总循环量,增加了热媒水温升。对结构进行改进的热媒水系统强化了低温热回收效果。（3）通过构建热媒水系统超结构,建立其数学模型,使用遗传算法求解出优化的热媒水系统结构:装置间的低温热的温位分布差异较大时,装置间的连接结构可能存在优化的潜力,由于（2）提出的优化方法未考虑这一点,故使用超级结构模型完善热水系统的设计方法。（4）进行实例计算:通过实例展示本文提出的热媒水系统优化设计方法的使用效果,并对两种优化设计方法进行对比。
曲万军[2]（2019）在《槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究》文中进行了进一步梳理为应对全球气候变化实现可持续发展,太阳能作为清洁的可再生能源被广泛关注、寄予厚望。无论光伏还是光热利用,存在太阳能全光谱能量转换利用效率低的科技难题。如何实现太阳能全光谱能量的高效转换是当前国际太阳能研究领域的前沿。聚光太阳能全光谱能量转化是一个重要研究方向,本学位论文依托国家自然科学基金重大项目,从实现太阳能全光谱能“质”梯级利用层面,在太阳能全光谱能量转化过程不可逆性发生机制、光伏-光热化学互补增效方法、以及实验验证三个方面,探索如何高效实现聚光太阳能全光谱能质梯级利用的研究。从热力学理论角度,聚光太阳能作为能源具有能“量”和能“质”的属性。本文从聚光太阳能全光谱的最大作功能力研究入手,初步构建聚光太阳能全光谱最大作功能力模型,针对光伏和光热转换过程,探析紫外、可见光、红外各个波段能量的最大作功能力和品位,研究波长等关键参数对最大作功能力及品位的影响。尝试探索聚光太阳能全光谱能量转化过程的不可逆性,给出不可逆损失表达式,揭示各个波段能量转化过程不可逆损失分布特点,为探索聚光太阳能全光谱最大作功能力（能质）梯级利用的增效方法提供科学依据。依据紫外、可见、红外各波段的能量品位,分别探索了“聚光透光光伏-光热化学互补增效方法”和“双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法”。从减小光电转化过程红外波段的作功能力损失,研究聚光透光光伏-光热化学互补增效方法。通过构建透光电池物理模型,给出透光电池截止波长与带隙能间的相互关系,针对晶硅、碲化镉等透光电池,分析不同透光电池的光电转化性能;在此基础上,以典型单晶硅、碲化镉透光电池为例,分析透光光伏电、光伏余热、透过波段三者之间的能量比例关系,研究透光电池透光能量比率对光热反应转化性能的影响。另外,从聚光源头减小最大作功能力损失思路,探索先分光、后聚光的聚光方法,研究双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法。通过构建互补系统能量转换模型,描述光伏发电过程和光热化学过程互补耦合用能机制。结合单晶硅聚光光伏电池和光热甲醇裂解,研究互补系统设计工况性能及能量损失分布特征,分析关键参数对聚光过程、光伏电池光电响应过程和甲醇裂解过程的影响,初步揭示太阳能全光谱增效转换潜力。在上述机理和方法研究基础上,探索先分光、后聚光的双层槽式聚光镜设计方法,给出双层聚光镜镜面设计方程。在此基础上,重点以单晶硅光伏和光热甲醇制氢为研究对象,进一步设计和研制2kWe双层聚光光伏-光热化学互补原理样机实验平台,开展光伏-光热互补增效方法的实验验证。
孔凡钊[3]（2020）在《风热机组与太阳能热发电系统耦合特性研究》文中指出清洁能源作为国家大力推广的能源利用方式,在保护生态环境、调整能源结构等方面具有独特的优势。其中风能和太阳能将是未来发展的重中之重。因此开发利用风能和太阳能具有广阔的前景,也是节能环保的重要措施。从现有的风能和太阳能利用技术中选取风热机组和太阳能热发电技术,建立了风热机组与太阳能热发电耦合系统模型,采用仿真建模的方式对风热机组与太阳能热发电耦合系统进行热力学分析。通过模拟分析,得到耦合系统在稳定工况下的运行特性。当风速为8 m/s,太阳辐射强度为800 W/m2,环境温度为15℃时,耦合系统集热器?损失占总?损的64.81%。?效率为40.59%。与单一的风热机组和单一的太阳能热发电系统相比,耦合系统可以使发电机组的?效率提升11.97%。使热泵机组COP提升125.98%。随着风速的增大,系统供热量逐渐增大,但是,风热机组的稳定性越来越低。选择合适的蒸发温度和冷凝温度可以提高风热机组运行的稳定性。通过对风力机与压缩机匹配特性的分析,为热泵机组压缩机的选型提供依据。论文的主要创新之处在于根据能源梯级利用原则,提出了一种新型的太阳能与风能互补利用方式。研究结果可以为热发电系统和风热机组系统的优化提供指导方向。图57幅;表12个;参51篇。
肖清泰[4]（2019）在《直接接触换热过程中气-液两相流的气泡分布特性研究》文中进行了进一步梳理回收和利用冶金等工业过程中的余热资源有助于减少煤炭等一次能源消耗和降低二氧化碳排放,而有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,简称为ORC）就可以回收冶金过程400℃以下的中低温余热进行发电。在ORC系统回收余热过程中,直接接触换热器因为较高的传热效率而备受关注,而此类换热器内部的冷热流体混合特性与由直接接触产生的传热特性存在密切关联。在这项工作中,开展了ORC直接接触换热过程的试验研究,提出了四类基于计算同调群和均匀设计理论的图像分析技术用于准确测量ORC直接接触换热器中特定情况下的流体混合状态。（1）在基于二值气泡流动图像分析气泡流动拓扑结构方面,虽然Betti数法成功实现了两相流或多相流混合均匀性和伪均匀性的定量分析,但是Betti数的计算依赖于图像分割的处理,因此提出了一种基于图像熵理论选择最佳图像阈值化算法的新思路,以实现Betti数的准确计算。随后在此基础之上,进一步分析气泡流动型态的复杂性演化规律和气泡群的局部区域特性。即:一方面,提出了新的目标函数作为ORC直接接触换热过程中气泡流动型态的复杂性演化特征;另一方面,首次引入Repley’s K函数研究气泡群混合瞬态的形状特征参数。（2）在二维空间内气泡未完全粘连的情况下,气泡群处于聚集状态（或称二维空间内局部均匀）与分散状态（或称二维空间内全局均匀）的两类图像可能具有相等的Betti数,这将导致该特殊情形下Betti数法无法对气泡群的混合均匀性实现有效判断。针对此问题,通过引入均匀设计理论中的L2-星偏差,提出了二维方形或矩形和圆形观测区域内表征气泡群混合均匀性的均匀系数（英文名称为Uniformity Coefficient,简称为UC）方法,以准确识别和比较气泡群流动过程中不同混合瞬态的均匀性。（3）为了进一步精准提取ORC直接接触换热器中气-液两相流混合过程的时空特征,将基于L2-星偏差的UC方法扩展至基于改进型星偏差（即中心化偏差和可卷偏差）的UC方法。新的UC方法以坐标形式准确定位气泡空间位置量化气泡群混合均匀性,因此新UC的计算不再依赖于局部偏差函数的选取和处理。另外,通过将气泡群的图像数据转化为数字矩阵,进一步提出利用中心化偏差和可卷定义和表征混合物的均匀性,以在三维空间视角下精准提取多相混合体系的时空均匀性特征。（4）针对气泡群的灰度级图像存在气泡难以明显辨识的问题,引入高等统计分析技术分析和处理记录气泡群流动型态的灰度级图像数据。即:一方面,引入两类假设检验工具（即Kolmogorov-Smirnov检验和χ2检验）,用以判断每对气泡群流动图像是否具有相同或接近的灰度分布;另一方面,引入多元线性回归模型,用以判断气泡群图像采集过程中的光照是否均匀分布;随后,使用非线性方法来确定固定光源的方向和位置,并基于灰度级气泡群流动图像,提出一种新的混合指标用于揭示气泡群流动型态的演变规律。本论文提出了四类基于气泡群流动图像的分析方法,可用于表征和分析ORC直接接触换热器内部气-液两相流混合过程中的流体拓扑结构和气泡群混合均匀性。该研究不仅对于ORC直接接触换热器内部气-液两相流混合过程的参数测试和流型识别具有重要意义,而且还能为提高ORC直接接触换热器的传热性能提供参考依据。
张浩飞[5]（2019）在《太阳能热水供暖与ORC发电的复合系统热力学特性与设计方法研究》文中研究表明太阳能是一种可靠的能源,太阳能热水供暖技术是太阳能应用领域重要的研究方向之一。尤其是在青藏高原地区,太阳能资源比较丰富,冬季有供暖需求且夏季无空调需求,适宜采用太阳能热水供暖技术。但是,太阳能热水供暖技术存在一些问题,如集热系统在非供暖季节闲置,设备利用率低等问题。并且由于太阳能集热设备的闲置,运行维护不足,导致太阳能热水供暖系统使用寿命低,可靠性差。基于此,本文构建了一种太阳能热水供暖与ORC发电的复合系统（Combined system of Solar water heating and ORC power generation,CSO）,该系统由中低温太阳能集热器、ORC热发电机组、蓄热装置、辅助热源构成,可全年运行,在非供暖季将太阳辐射转换成电能,产生收益。该CSO系统相对于太阳能热水供暖系统不仅可以减少能源消耗,减少碳排放,还提高了系统设备的利用率,并且有助于增强系统的可靠性,为青藏高原地区建筑能源及建筑环境的技术方案构建提供了新思路。本文主要对基于建筑全年动态供暖热负荷的CSO系统的构成和运行模式、CSO系统热力学特性、CSO系统的设计方法等方面进行了研究,在研究时同时考虑了槽式、真空管、平板这三种类型的集热器。首先,基于建筑全年动态供暖热负荷,通过理论推导,对CSO系统的构成和运行模式进行了分析,从而得到了全年运行时CSO系统的构成形式和运行模式。CSO系统的构成形式只有一种,但是运行模式对于槽式集热器和真空管/平板集热器来说分别有六种。主要区别为:对于采用槽式集热器的CSO系统,供暖季以热电联供模式运行,集热器运行温度在在140°C左右;对于采用真空管/平板集热器的CSO系统,只有当建筑日供暖热负荷较小,集热器的集热量有富余时才以热电联供模式运行,集热器运行温度为tfd;当建筑日供暖热负荷较大,集热器的集热量不足时,系统以太阳能供暖模式运行,集热器运行温度为tn,h。其次,采用能量守恒分析法和?分析方法对CSO系统的热力学特性进行分析。通过公式推导,得到了不同运行模式下CSO系统总热系数、供热系数、发电效率、总?效率、热?效率和电?效率的计算关系式,为分析CSO系统的热力学特性提供理论依据。研究表明:存在着一个最佳的集热器进口温度值,使CSO系统的总?效率达到最大;太阳有效辐射强度Geff越大,CSO系统的热力学性能越好;在运行模式CS6、CS5（PZ6、PZ5）下,环境温度越高,CSO系统的热力学性能越差;在运行模式CS4、CS3、CS2（PZ4、PZ3、PZ2）下,环境温度越高,CSO系统的热力学性能越好;供暖回水温度越高,CSO系统的热力学性能越差。接着,基于超结构理论和多目标优化理论,建立了CSO系统的多目标优化设计方法,该方法基于逐时气象数据、建筑逐时供暖热负荷数据,综合考虑CSO系统的经济性、节能性、环保性,可以得到较为准确的CSO系统设计方案和运行数据。对CSO系统的评价指标进行了研究,提出了适用于该CSO系统的评价指标——“太阳能转化指数”（SCI）。给出了基于年太阳能转化指数SCI（y）指标的CSO系统评价体系,并且通过公式推导,得到了基于SCI（y）指标的CSO系统的设计方法,为实际工程应用提供设计参考。最后,以拉萨市一实际工程项目为案例,利用CSO系统的多目标优化设计方法,以及基于SCI（y）指标的CSO系统设计方法,分别计算给出了相应的CSO系统设计方案。研究结果表明:1)当CSO系统多目标优化目标函数中经济性权重系数ω1的取值越小时,CSO系统配置的太阳能集热器面积越大;当ω1的取值越大时,CSO系统配置的太阳能集热器面积越小。表明CSO系统的节能环保性较好,但经济性较差。综合考虑经济性、节能性、环保性,ω1取0.3,相应地ω2+ω3取0.7时,经过模拟计算,得到了CSO系统在三种类型集热器下的优化设计方案。将优化设计方案与基于SCI（y）指标的CSO系统设计方法得到的设计方案相比,设备容量相对误差在10%以内,表明基于SCI（y）指标的CSO系统设计方法可行。2)优化设计方案中,采用槽式集热器的CSO系统年净发电量最大,为1.63×105kW·h,而采用真空管集热器和平板集热器的CSO系统,则分别为1.31×105 kW·h、0.644×105 kW·h。但是年度费用最低的则是采用平板集热器的CSO系统,为91.04万元,相应地采用槽式集热器和真空管集热器的CSO系统,分别为127.61万元、112.61万元。表明,虽然采用槽式集热器的CSO系统热力学性能好,全年发电量大,但是由于槽式太阳能集热器以及高温相变熔盐蓄热器价格较高,目前经济性不太好。3)CSO系统的年度费用、能源消耗量、CO2排放量均低于同种类型集热器的太阳能热水供暖系统。CSO系统相较于同种类型集热器的太阳能热水供暖系统,不仅经济性好,更节能环保,还可全年运行,有利于提高系统的可靠性。
耿直[6]（2019）在《新型中低温槽式聚光太阳能热发电系统关键技术研究》文中研究说明随着能源生产和消费模式的结构转型,传统化石燃料能源逐步被太阳能、风能等清洁能源所替代。在此时代背景下,聚光式太阳能热发电（Concentrating Solar Power,简称CSP）作为一种新兴可再生能源利用技术,为人类合理利用清洁能源提供了新的思路,具有重要的开发价值。针对不同的气象条件,采取不同的光热发电技术路线可有效解决能源与环境的突出矛盾。对于气象资源不理想地区,采取槽式太阳能热发电技术进行中低温热能回收具有广阔的应用背景与独特的技术优势,可有效将能流密度较低、分散性较强的太阳能实现能量形式的科学转换。众所周知,槽式聚光太阳能热发电系统主要由抛物面槽式聚光集热装置、储热装置以及热功转换装置三部分有机耦合组成。然而,中低温参数下的光热发电存在效率较低、成本较高、投资回收期较长等一系列问题亟待解决。本文便以全系统为研究对象,从整体到局部各环节对其中存在的关键性技术问题开展一系列深入研究,采取的方法涵盖了理论计算、模拟仿真和实验研究。首先,根据光学定律、热力学第一与第二定律等理论,对槽式聚光器、太阳能真空集热管、储热罐和后端有无回热装置的热功转换系统依次建立数学模型,在Ebsilon仿真平台中进行了四个典型节气“春分、夏至、秋分、冬至”的逐时仿真,确立了带有回热装置的中低温槽式太阳能热发电系统的总体技术方案。其次,对前端槽式聚光集热系统中的核心设备-聚光器与真空集热管进行了结构优化,提出了顶部带有菲涅尔透镜的新型槽式聚光器与内插螺旋三叶片转子结构的新型太阳能真空集热管两个新概念。利用SolTrace软件,模拟了新型聚光器的光学传播路径及其对真空集热管圆周方向上热流密度分布的影响;利用CFD软件,结合三大控制方程,对转子管与光管两类集热管进行了内部流场传热流动的数值模拟,对速度场、压力场、温度场和场协同耦合能力进行了对比分析,并给出了传热性能综合评价指标最终结果。再次,开展了热功转换系统的动力特性规律研究,提出了采取低沸点有机干工质作为循环介质的新方案。采用Matlab编程计算,研究了中低温太阳能热源驱动的R245fa单工质和8种非共沸混合干工质的亚临界与超临界循环不同工况下的变化规律,并采用层次分析法得到了综合指标评价值与优化后的系统运行参数。最后,在前期理论分析的前提下,完成了槽式聚光集热回路的搭建和实验工作。对比分析了传统槽与新型槽的集热量、集热器进出口导热油温差、瞬时效率等多项指标的分布规律,以及光管、转子管不同类型集热管的热损失性能,验证了新型聚光集热设备设计的合理性及有效性。最终,本文从理论与实验两个角度,对中低温槽式太阳能热发电系统中存在的核心问题进行了深入剖析,全方位地为新型中低温槽式太阳能热发电系统设计、运行及工程化推广提供一定的借鉴意义。
高广涛[7]（2019）在《基于两级蓄热和复叠朗肯循环的太阳能直膨式光热发电系统研究》文中进行了进一步梳理直膨式（direct steam generation,DSG）光热发电系统采用廉价环保的水工质作为集热/蓄热介质,系统结构简单、经济性较好。商业化DSG光热电站通常采用单级高压水罐蓄热结构,在滑压闪蒸放热过程中,产生的饱和蒸汽的压力逐步降低、流量逐渐减小。为了防止系统严重偏离设计工况运行,单级蓄热水罐的温降一般低于50℃,蓄热容量较小。为了解决DSG光热发电系统面临的蓄热难题,本文结合有机朗肯循环（organic Rankinecycle,ORC）良好的中低温热力特性,提出了一种基于复叠朗肯循环的两级水蓄热结构。该新型蓄热结构拥有独特的两级放热过程,第一级放热过程中,高温蓄热水罐通过滑压闪蒸产生一定量的饱和蒸汽驱动复叠朗肯循环发电;第二级放热过程中,高温蓄热水罐中的饱和水经由中间换热器流入低温蓄热水罐并驱动底部ORC循环发电。本文主要研究了三种不同结构的两级水蓄热DSG光热发电系统:分别为基于蒸汽-有机朗肯复叠循环（steam-organic Rankine cycle,SORC）的两级水蓄热DSG光热发电系统、基于复叠有机朗肯循环（cascadeorganic Rankine cycle,CORC）的两级水蓄热DSG光热发电系统和基于新型中温真空平板集热装置（evacuated flat-plate collector,EFPC）的两级水蓄热DSG光热发电系统,具体研究内容和创新点如下:（1）依托于第二级放热模式,两级水蓄热SORC-DSG系统中SORC复叠循环可以避免严重的变工况运行,底部ORC循环可以长时间额定运行。研究结果表明:第二级放热过程中,高温蓄热水罐中的蓄热水温降可以高达130～190℃,系统蓄热容量最大可提升460%,对应的等效回收期低于5年,两级水蓄热结构有效地改善了 DSG光热发电系统的热经济性。（2）建立了“等效热功转换效率（ηeq）”指标用于优化两级水蓄热DSG光热发电系统的中间蒸汽冷凝温度（T2）。研究结果表明:相比于复叠朗肯循环热效率,采用ηeq优化设计T2,opt可以获得更好的系统热经济性。最大等效热功转换效率（ηeq,max）对应的T2,opt高于最大复叠朗肯循环热效率对应的中间蒸汽冷凝温度。当采用戊烷作为底部ORC循环工质时,两级水蓄热SORC-DSG系统对应的T2,opt和ηeq,max分别为139～190℃和20.93%～24.24%。（3）采用CORC复叠循环代替SORC复叠循环,可以避免蒸汽水滴对汽轮机的不利冲击和侵蚀,进一步提高了两级水蓄热DSG光热发电系统的技术经济性。研究结果表明:当采用苯、甲苯或环己烷作为ORC循环工质时,两级水蓄热CORC-DSG和SORC-DSG系统对应的ηeq,CORC和ηeq,SORC最大差值约为1.95%,ηeq,max,CORC仅比ηeq,max,SORC低 0.13%～0.98%。（4）两级水蓄热EFPC-DSG系统对太阳辐照资源要求相对较低,进一步拓展了两级水蓄热DSG光热发电系统的适用区域（如我国中东部地区）。当太阳总辐照强度高于600 W/m2时,系统总的等效热功转换效率（η7sys,eq）不低于6.0%。100 kW级两级水蓄热EFPC-DSG系统在北京、合肥和广州地区的月日均发电量分别为 353.73～1122.31 kWh/天、75.15～871.47 kWh/天和 86.69～701.37 kWh/天。（5）实验结果表明EFPC集热装置具有良好的中温集热特性,在155～173℃的集热温度下,EFPC集热装置的平均集热效率可达36.1%～50.6%。实验结果表明当底部ORC系统中出现不凝气体时,冷凝器出口压力和膨胀机压比折减系数增大,系统发电量降低,不凝气体质量分数（xNCG）等于1.3%对应的系统最大发电量比xNCG=12%的高约114%,系统运行维护时应及时排除底部ORC系统中的不凝气体。
张宝珠[8]（2018）在《利用氮肥装置中低温热水发电工艺研究》文中研究表明本文通过采用热水循环和R245fa郎肯循环双循环方式,其中蒸发器壳侧的R245fa吸热蒸发得到有机蒸汽驱动透平发电,基于心连心公司建立有机朗肯循环回收余热的工艺模型,并借助Aspen Plus工具模拟研究了工况参数对该系统的影响,通过搭建相应的实验装置,进行了实验研究及运行状况分析。论文开展的主要工作如下:（1）基于热力学第一、第二定律,对ORC余热发电系统设备建立了（?）分析模型,用流程模拟软件Aspen Plus模拟研究了蒸发温度、冷凝温度、过热度、过冷度等对余热发电系统性能的影响,结果表明蒸发温度、过热度为系统性能显着提高的有利因素,过冷度、冷凝温度是系统的不利因素。（2）在模拟研究的基础上,利用心连心公司尿素装置调温水余热资源,设计并建设了 ORC低温余热发电实验装置,通过逐步解决初始运行工质泵无法启动、蒸发器带液、膨胀机及管道积液工程问题后,实验系统运转良好,膨胀机转速能达到8800 rpm,系统输出功率可以达到1054 kW。（3）实验测试表明,膨胀机并网后能稳定运行;膨胀机的输出功率随入口温度、工质流量升高而增大。随着热水进口温度升高,蒸发器吸热量和热效率、（?）效率增大,不可逆损失降低。随着热水进口温度的升高,系统总的不可逆损失降低,系统输出功率、热效率、（?）效率都增大。（4）增加冷媒回收装置可以有效地回收泄漏的工质。实验分析表明,在不同工况下,蒸发器的不可逆损失最大,其次是冷凝器、膨胀机、工质泵。
王华荣[9]（2017）在《有机朗肯循环多目标参数优化及经济环境影响评价》文中进行了进一步梳理在将节能贯穿于整个经济社会发展全过程和各领域的中国基本能源政策的政策背景下,如何提高能源效率,尤其是将能源消耗过程中低品位余热资源转换为方便、灵活的电能成为科学和工程界的广泛关注的焦点。有机朗肯循环系统以其工质蒸发温度较低和维护保养要求低的优点为解决大量低温余热资源回收问题提供了较佳的选择。本文在有机朗肯循环热力学反问题研究的基础上,研究了八种有机工质循环的热力性能。从循环热力性能、经济性能和环境性能三个方面出发,创新性的构建了多目标参数优化模型,对循环进行优化设计,改善了联合应用系统的能源利用率,提高了有机朗肯循环性能和循环的适用性。依据此优化模型,将优化设计的耦合热源的有机朗肯循环引入我国具有广阔应用前景的水泥工业的余热利用,明确了有机朗肯循环在该领域的应用前景,为我国的工业领域能源节约提出了很好的技术选择。本文在对有机朗肯循环热力学模型、热力计算分析的基础上,基于热力学反问题,选取了R114、R245fa、R245ca、R123、R601、R11、R141b和R113八种不同有机工质进行热力性能实验,研究发现不同工质循环的热力性能不同,以R123为运行工质的循环热效率最大,受到工质临界温度和蒸发器窄点温差的约束,不同工质的最大蒸发温度不同。循环热效率随着蒸发温度的升高而增大,提高冷凝器的冷凝效果可以提高循环热效率。实验结果符合作者所在实验室提出的临界温度工质筛选准则,并用积分温差的概念进一步解释了临界温度和循环热效率的关系。在模型构建方面,本文充分吸收了全生命周期评价方法“从摇篮到坟墓”的环境影响负荷理论,将热源根据工况条件分为固定参数热源和波动参数热源两类,以循环输出净功、?效率、投资回收期和环境影响负荷作为目标函数,以蒸发温度和冷凝温度作为决策变量,最大化循环输出净功和?效率,最小化投资回收期和环境影响负荷,从热力性能、经济性能和环境性能三个方面构建了确定性多目标优化模型和不确定性多目标优化模型两类多目标优化模型。采用智能优化算法遗传算法、神经网络和遗传算法相结合的算法分别对两类模型进行了求解,并对最优化结果进行比较分析。研究发现,一是热源参数波动较大时,确定性优化的系统性能波动明显大于不确定性优化的系统性能,不确定性优化后的系统性能更加稳定,可以降低对系统设备的要求;二是将热源参数不确定性变化引入循环优化设计中,不再需要对热源参数的变化进行系统敏感性分析,简化了优化设计过程。利用此优化模型,本文将有机朗肯循环引入我国应用规模最为普遍的4000吨/天的新型干法水泥生产线余热回收领域,以水泥生产线的窑头冷却机220℃的余热作为有机朗肯循环的热源,选取五种不同有机工质hexane、isohexane、R601、R123和R245fa作为循环的运行工质,对耦合热源条件的循环进行优化设计,使用净现值和投资回收期对联合应用的经济性能进行了评估,使用全生命周期评价方法对联合应用系统进行了环境性能评价。研究发现,水泥工业余热利用中引入此种优化的有机朗肯循环完全可行,可高效的回收余热,有效提升能源效率。且五种工质中,R601作为运行工质的循环有最好的经济性能和显着的气体减排性;引入有机朗肯循环之后的联合应用系统有很好的经济性能和显着的环境性能;若增大有机朗肯循环的规模,循环的经济性能会进一步提高。
刘秀峰[10]（2017）在《太阳能与甲醇热化学互补发电变辐照全工况系统集成方法》文中研究说明新能源的有效利用是当前世界能源研究领域的重要方向。鉴于当前新能源技术刚刚起步的发展特点,新能源和传统化石能源互补利用是当前能源科学研究的热点。本学位论文依托国家自然科学基金重点项目,针对中低温太阳能热化学互补发电系统的关键技术和核心科学问题,开展了中低温太阳能与吸热化学反应互补发电的系统集成机理与不同太阳辐照强度时的多反应协同调控方法研究。基于化学能和物理能的综合梯级利用原理,从能的品位概念出发,研究了不同太阳辐照强度时太阳能热化学过程的品位耦合规律,分析了太阳能驱动的甲醇重整反应、甲醇裂解反应和甲烷重整反应三个吸热反应在不同太阳辐照强度时的热力学特点,研究了以上三个太阳能驱动的吸热反应在不同太阳辐照强度时的品位耦合特性规律,揭示了太阳能驱动吸热反应过程的不可逆特性。针对中低温太阳能驱动甲醇裂解反应互补发电系统在整个太阳辐照强度区间时热力性能差,年均太阳能净发电效率低的问题,从太阳能集热品位与吸热反应品位匹配的思路出发,探索了双反应协同调控方法:在太阳辐照强度较低时,太阳能与甲醇重整反应互补,在太阳辐照强度较高时,太阳能与甲醇裂解反应互补,此方法实现了互补发电系统在整个太阳辐照强度区间热力性能的提升。基于此方法,分析了燃料品位与太阳能集热品位的耦合特性,提出了多反应协同调控的互补发电系统,研究了四季典型日太阳能燃料产率和太阳能净发电效率的变化规律,给出了基于双反应协同调控方法的系统全年热力性能。参与研制了国际首套百千瓦中低温太阳能热化学互补发电实验平台,开展了部分实验研究。以此实验台为基础,对百千瓦中低温太阳能热化学互补发电电站进行了技术经济性分析。
二、中低温废热发电的思路与方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中低温废热发电的思路与方法（论文提纲范文）
（1）炼厂热媒水系统的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 国内炼厂现状 |
| 1.1.2 面临的问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低温热回收研究 |
| 1.2.2 低温热升级利用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 低温热回收系统数据采集 |
| 2.1 热媒水系统设计流程 |
| 2.2 热源/热阱装置的划分 |
| 2.2.1 夹点温度在热媒水系统的意义 |
| 2.2.2 热源和热阱的判别 |
| 2.3 流股数据采集 |
| 2.3.1 热流股数据采集 |
| 2.3.2 冷流股数据采集 |
| 2.4 热源/热阱负荷的匹配 |
| 2.4.1 热源/热阱负荷匹配原则 |
| 2.4.2 热源/热阱负荷匹配方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 热媒水系统合成 |
| 3.1 热媒水组合曲线 |
| 3.1.1 热媒水系统的关键参数[58] |
| 3.1.2 热媒水系统的上水/回水温度 |
| 3.1.3 热媒水组合曲线 |
| 3.2 并联-并联式结构 |
| 3.2.1 结构特点 |
| 3.2.2 合成方法 |
| 3.2.3 结构缺陷 |
| 3.2.4 并联-并联式结构实例 |
| 3.3 并联-串联式结构 |
| 3.3.1 结构优势 |
| 3.3.2 合成方法 |
| 3.3.3 使用方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 遗传算法优化热媒水网络 |
| 4.1 遗传算法 |
| 4.1.1 遗传算法概述 |
| 4.1.2 遗传算法计算流程 |
| 4.1.3 遗传算法实现 |
| 4.1.4 约束优化问题 |
| 4.2 热媒水网络模型 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 热媒水网络超级结构 |
| 4.2.3 模型假设 |
| 4.3 模型求解方法 |
| 4.3.1 模型方程 |
| 4.3.2 约束条件处理办法 |
| 4.3.3 变量处理 |
| 4.4 求解程序 |
| 4.4.1 初始化种群 |
| 4.4.2 适应度函数 |
| 4.4.3 选择 |
| 4.4.4 交叉 |
| 4.4.5 变异 |
| 4.4.6 迭代办法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实例计算 |
| 5.1 采集数据 |
| 5.2 原热媒水系统 |
| 5.3 热媒水系统优化 |
| 5.3.1 第一种优化方法 |
| 5.3.2 第二种优化方法 |
| 5.4 经济性比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能光伏、光热发电研究概况 |
| 1.2.1 单一光伏发电 |
| 1.2.2 单一光热发电 |
| 1.3 光伏-光热互补研究进展 |
| 1.3.1 光伏-热电耦合 |
| 1.3.2 光伏余热-热利用 |
| 1.3.3 光伏余热-热力循环 |
| 1.3.4 光伏余热-化学回热 |
| 1.3.5 分频光伏-光热利用 |
| 1.4 太阳能-化石能源互补发电研究进展 |
| 1.4.1 太阳能与热力循环“热互补” |
| 1.4.2 太阳能与化石能源“热化学互补” |
| 1.5 本文的研究内容和拟解决的问题 |
| 第2章 聚光太阳能光伏-光热利用不可逆性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 太阳光从太阳表面传播至地球表面过程描述 |
| 2.3 光粒子气体扩散模型及作功能力损失 |
| 2.3.1 光粒子气体可逆等温扩散模型 |
| 2.3.2 扩散过程最大作功能力损失表达式 |
| 2.4 聚光太阳能最大作功能力 |
| 2.4.1 全光谱聚光太阳能最大作功能力表达式 |
| 2.4.2 单波段聚光太阳能最大作功能力表达式 |
| 2.4.3 单波段聚光太阳能最大作功能力及转功效率分布 |
| 2.5 光伏发电和光热发电图像?分析 |
| 2.5.1 能量品位及图像?分析方法简述 |
| 2.5.2 光伏发电过程图像?分析 |
| 2.5.3 光热发电过程图像?分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 聚光透光光伏-光热化学互补增效方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 互补方法构思及能量转换模型 |
| 3.2.1 互补方法构思 |
| 3.2.2 能量转换模型 |
| 3.2.3 光电转换过程能量分析 |
| 3.3 典型系统热力性能分析 |
| 3.3.1 热力系统流程描述及性能分析 |
| 3.3.2 能量损失分布特征 |
| 3.4 透光电池对互补系统性能影响 |
| 3.4.1 透光能量比率与截止波长变化特性 |
| 3.4.2 透光能量比率对光电转换规律的影响 |
| 3.4.3 透过波段能量对光热化学过程影响 |
| 3.4.4 互补系统全光谱转换效率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 互补方法构思及不可逆性分析 |
| 4.2.1 新方法构思 |
| 4.2.2 光伏-光热化学互补不可逆性分析 |
| 4.3 典型系统热力性能分析 |
| 4.3.1 热力系统流程 |
| 4.3.2 性能评价 |
| 4.3.3 设计工况性能及能量损失特性 |
| 4.4 关键参数分析 |
| 4.4.1 光学效率分析 |
| 4.4.2 光伏电池光谱波段响应特性 |
| 4.4.3 光伏发电量与太阳能燃料发电量比 |
| 4.4.4 太阳能全光谱发电性能 |
| 4.5 互补系统变辐照性能 |
| 4.5.1 变辐照光伏发电性能 |
| 4.5.2 变辐照光热化学发电性能 |
| 4.5.3 四季典型日互补系统发电性能 |
| 4.6 互补系统与单产系统发电性能比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 双层槽式聚光镜光学设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双层槽式聚光镜聚光过程 |
| 5.3 双层聚光镜设计方法 |
| 5.3.1 设计思路 |
| 5.3.2 抛物面型方程 |
| 5.3.3 聚光能量表达 |
| 5.4 双层聚光镜光学设计 |
| 5.4.1 光伏电池最大几何聚光比确定 |
| 5.4.2 聚光光伏电池与光热反应器间距确定 |
| 5.4.3 上、下层聚光镜相对位置与光伏电池聚光比关系 |
| 5.5 光伏电池和光热反应器表面聚光能流分布特征 |
| 5.5.1 聚光能流密度表达式 |
| 5.5.2 聚光能流分布规律 |
| 5.5.3 跟踪装置对聚光能流分布影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 双层槽式聚光光伏-光热甲醇裂解互补系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 2kWe互补发电实验平台 |
| 6.3 互补原理样机研制 |
| 6.3.1 双层槽式聚光镜 |
| 6.3.2 跟踪单元系统 |
| 6.3.3 可见波段聚光单晶硅电池 |
| 6.3.4 宽波段光热化学反应器 |
| 6.3.5 辅助单元系统 |
| 6.4 实验平台测控及实验 |
| 6.4.1 测控平台简介 |
| 6.4.2 数据测量及误差分析 |
| 6.4.3 实验步骤及过程 |
| 6.4.4 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 论文主要成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）风热机组与太阳能热发电系统耦合特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能和风能利用发展现状 |
| 1.2.1 风能利用发展现状 |
| 1.2.2 太阳能利用发展现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 风热机组与太阳能热发电耦合系统原理 |
| 2.1 风热机组原理 |
| 2.1.1 风能原理 |
| 2.1.2 热泵原理 |
| 2.2 太阳能热发电原理 |
| 2.3 风热机组与太阳能热发电耦合系统原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 风热机组与太阳能热发电耦合系统模型 |
| 3.1 风能收集系统模型 |
| 3.1.1 风力机模型 |
| 3.1.2 变速箱模型 |
| 3.2 热泵系统模型 |
| 3.2.1 工质选型 |
| 3.2.2 压缩机模型 |
| 3.2.3 换热器模型 |
| 3.2.4 节流装置模型 |
| 3.3 储热系统模型 |
| 3.3.1 储量系统容量配置 |
| 3.3.2 储热罐损失模型 |
| 3.4 太阳能收集系统模型 |
| 3.4.1 太阳辐射模型 |
| 3.4.2 聚光器性能模型 |
| 3.4.3 得热量模型 |
| 3.5 发电系统模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 风热机组与太阳能热发电耦合系统热力学分析 |
| 4.1 系统能量转化特性 |
| 4.1.1 风热机组能量转化特性 |
| 4.1.2 太阳能热发电系统能量转化特性 |
| 4.2 风热机组与太阳能热发电耦合系统?分析 |
| 4.3 系统参数对风热机组性能的影响 |
| 4.3.1 工质对系统性能的影响 |
| 4.3.2 蒸发温度和冷凝温度对风热机组的影响 |
| 4.3.3 风力机与压缩机的匹配特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 风热机组与太阳能热发电耦合系统经济性分析 |
| 5.1 我国风能和太阳能分布概况 |
| 5.1.1 我国风能资源分布 |
| 5.1.2 我国太阳能资源分布 |
| 5.2 耦合系统产热量与发电量计算 |
| 5.3 耦合系统经济性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（4）直接接触换热过程中气-液两相流的气泡分布特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题来源与研究背景 |
| 1.1.1 选题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 余热利用与ORC |
| 1.2.2 ORC系统中的直接接触换热器 |
| 1.2.3 多相流体混合的均匀性表征 |
| 1.3 研究意义及内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 ORC直接接触换热试验与建模 |
| 2.1 ORC原理介绍 |
| 2.2 试验装置与设计 |
| 2.2.1 材料与仪器 |
| 2.2.2 试验设计 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 DCHE模型的性能评价 |
| 2.3.2 直接接触式强化换热效果分析 |
| 2.3.3 ORC直接接触蒸发器的传热性能建模 |
| 2.4 气泡的产生与数字图像处理 |
| 2.4.1 分散相液滴的汽化过程 |
| 2.4.2 气-液两相流的图像分析 |
| 2.4.3 数据获取与数字图像处理技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 DCHE内气-液两相流中气泡群的拓扑结构和形状特征 |
| 3.1 气泡流型图像阈值化对Betti数测量的影响 |
| 3.1.1 计算同调群与Betti数 |
| 3.1.2 气泡群图像压缩与EPP |
| 3.1.3 局部含气率验证和Betti数值评价 |
| 3.2 基于Betti数的气泡流型复杂性演化测度模型 |
| 3.2.1 气泡群RGB图像压缩与新目标函数 |
| 3.2.2 阈值、操作变量对混合效果的影响 |
| 3.3 气泡形状特征参数的量化方法 |
| 3.3.1 气泡群的局部区域特性 |
| 3.3.2 Ripley’s K函数及其应用分析 |
| 3.4 气泡形状特征参数与传热性能的耦合分析 |
| 3.4.1 气泡形状特征参数的演化 |
| 3.4.2 流动与传热的协同关系分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于偏差测度DCHE内气泡分布均匀性与混合效率 |
| 4.1 矩形观测区域内的气泡均匀性度量 |
| 4.1.1 Betti数法分析 |
| 4.1.2 新提出的UC法 |
| 4.2 气泡混合时空特征量化 |
| 4.2.1 混合过程演化特征的量化 |
| 4.2.2 气泡局部与全局均匀性的辨识 |
| 4.3 圆形测量区域内的气泡均匀性 |
| 4.4 不同观测区域下的气泡群均匀性度量 |
| 4.4.1 模拟数据与气泡均匀性识别 |
| 4.4.3 敏感性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于二维质心的DCHE内气泡时空均匀性测量方法 |
| 5.1 基于气泡坐标位置量化气泡时空均匀性 |
| 5.1.1 改进型L_2-星偏差(CD和 WD) |
| 5.1.2 基于改进型偏差的均匀性系数 |
| 5.2 直接接触式气-液换热过程气泡时空均匀性量化 |
| 5.2.1 试验案例的视频图像序列 |
| 5.2.2 性质验证与时间复杂度 |
| 5.2.3 数值仿真与试验实例 |
| 5.3 基于坐标位置的混合物三维均匀性度量 |
| 5.3.1 改进型L2-星偏差与模拟验证 |
| 5.3.2 流体混合的图像分析 |
| 5.4 多组份混合物的三维均匀性测度 |
| 5.4.1 CD(t)和WD(t)非线性曲线拟合 |
| 5.4.2 操作条件对模型的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于假设检验与图像统计分布特性的气泡演化评价 |
| 6.1 假设检验与图像分析结合用于气泡演变量化 |
| 6.1.1 统计假设检验工具 |
| 6.1.2 试验结果与讨论 |
| 6.2 基于统计检验和图像分析来量化气泡演化过程 |
| 6.2.1 理论与方法 |
| 6.2.2 试验结果与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 研究结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A.攻读博士学位期间发表的主要成果 |
| 附录B.攻读博士学位期间参与的科研活动 |
| 附录C.攻读博士学位期间发表的发明/实用新型专利 |
| 附录D.攻读博士学位期间所获的主要科技奖励 |
| 附录E.攻读博士学位期间主持或参与的基金项目 |
| 附录F.媒体报道 |
（5）太阳能热水供暖与ORC发电的复合系统热力学特性与设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能热水供暖与ORC发电的复合系统 |
| 1.2.2 太阳能热水供暖系统 |
| 1.2.3 太阳能ORC热发电系统 |
| 1.2.4 ORC热发电系统 |
| 1.2.5 系统的配置与运行优化 |
| 1.2.6 存在的问题 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 小结 |
| 第2章 CSO系统的构成和运行模式 |
| 2.1 .CSO系统可能的构成和运行模式 |
| 2.1.1 非供暖季CSO系统的构成和运行模式 |
| 2.1.2 供暖季CSO系统的构成和运行模式 |
| 2.2 .CSO系统中设备部件热力学模型 |
| 2.2.1 太阳能集热器 |
| 2.2.2 蓄热装置 |
| 2.2.3 ORC热发电机组 |
| 2.2.4 辅助热源-CO_2 空气源热泵 |
| 2.3 .CSO系统的构成和运行模式分析 |
| 2.3.1 非供暖季CSO系统的构成和运行模式分析 |
| 2.3.2 供暖季CSO系统的构成和运行模式分析 |
| 2.3.3 全年运行CSO系统的构成和运行模式分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 CSO系统的热力学特性分析 |
| 3.1 CSO系统热力学分析模型 |
| 3.1.1 采用槽式集热器的CSO系统热力学分析模型 |
| 3.1.2 采用平板/真空管集热器的CSO系统热力学分析模型 |
| 3.2 计算分析 |
| 3.2.1 采用槽式集热器的CSO系统热力学影响因素分析 |
| 3.2.2 采用平板/真空管集热器的CSO系统热力学影响因素分析 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 CSO系统的设计方法研究 |
| 4.1 多目标优化设计方法 |
| 4.1.1 超结构理论介绍 |
| 4.1.2 CSO系统的配置模型 |
| 4.1.3 CSO系统配置优化目标函数 |
| 4.1.4 CSO系统的多目标配置优化模型求解方法 |
| 4.1.5 CSO系统的多目标优化设计方法 |
| 4.2 基于SCI(y)指标的设计方法 |
| 4.2.1 太阳能转化指数——SCI |
| 4.2.2 基于SCI(y)指标的CSO系统评价体系和设计方法 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 CSO系统案例分析 |
| 5.1 案例概述 |
| 5.1.1 气象条件分析 |
| 5.1.2 供暖负荷计算 |
| 5.2 基于年平均总?效率的CSO系统集热器面积配置分析 |
| 5.2.1 采用槽式集热器的CSO系统集热器面积配置 |
| 5.2.2 采用真空管/平板集热器的CSO系统集热器面积配置 |
| 5.3 基于SCI(y)指标的CSO系统设计 |
| 5.3.1 基于SCI(y)指标的CSO系统评价体系应用 |
| 5.3.2 基于SCI(y)指标的CSO系统设计方案 |
| 5.4 基于多目标优化设计方法的CSO系统设计 |
| 5.4.1 多目标优化设计模型输入参数 |
| 5.4.2 计算结果与分析 |
| 5.5 两种设计方法的CSO系统设计方案对比 |
| 5.6 CSO系统与太阳能热水供暖系统对比 |
| 5.6.1 太阳能集热器为槽式集热器 |
| 5.6.2 太阳能集热器为真空管集热器 |
| 5.6.3 太阳能集热器为平板集热器 |
| 5.7 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）新型中低温槽式聚光太阳能热发电系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 论文选题及其意义 |
| 1.2 槽式聚光集热技术研究现状 |
| 1.2.1 不同形式太阳能热发电聚光集热装置综合对比 |
| 1.2.2 槽式聚光器装置研究现状 |
| 1.2.3 真空集热管研究现状 |
| 1.3 有机朗肯循环热功转换技术研究现状 |
| 1.3.1 有机工质研究现状 |
| 1.3.2 动力循环及系统优化研究现状 |
| 1.4 中低温太阳能热发电研究现状与关键问题分析 |
| 1.4.1 中低温太阳能热发电的应用与研究现状 |
| 1.4.2 中低温太阳能热发电的关键问题分析 |
| 1.5 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 中低温槽式聚光太阳能热发电系统数学建模及运行仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 槽式聚光集热系统数学模型 |
| 2.2.1 抛物面槽式聚光器光学模型 |
| 2.2.2 真空集热管传热模型 |
| 2.2.3 槽式聚光集热系统效率计算模型 |
| 2.3 储热装置系统理论与关键部件数学模型 |
| 2.3.1 储热罐模型 |
| 2.3.2 储热系统性能指标 |
| 2.4 有机朗肯热功转换系统热力学模型 |
| 2.4.1 亚临界基本有机朗肯循环 |
| 2.4.2 亚临界回热型有机朗肯循环 |
| 2.5 槽式太阳能热发电系统运行模拟与仿真 |
| 2.5.1 槽式聚光太阳能热发电系统的模型验证 |
| 2.5.2 中低温槽式光热发电基本循环运行仿真 |
| 2.5.3 带回热装置的中低温槽式光热发电运行仿真 |
| 2.6 本章总结 |
| 第3章 新型槽式聚光器与真空集热管性能研究及优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统槽式聚光器聚光特性与模型验证 |
| 3.2.1 蒙特卡罗光线追迹法原理 |
| 3.2.2 光学模型验证 |
| 3.3 新型槽式聚光集热器聚光特性仿真分析 |
| 3.3.1 菲涅尔透镜数学建模 |
| 3.3.2 菲涅尔透镜参数设置 |
| 3.3.3 光学仿真结果分析 |
| 3.4 新型内插转子真空集热管结构优化与强化传热机理 |
| 3.4.1 新型真空集热管内插转子结构设计与管内流体动力学分析 |
| 3.4.2 强化传热机理建模及对流换热场协同原理 |
| 3.4.3 内插螺旋形转子流场分析及传热性能综合评价 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 中低温热功转换性能研究及综合指标评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 亚临界回热型动力循环特性分析 |
| 4.2.1 候选工质 |
| 4.2.2 不同工质亚临界循环性能对比 |
| 4.3 超临界回热型动力循环特性分析 |
| 4.3.1 超临界循环系统建模 |
| 4.3.2 不同工质超临界循环性能对比 |
| 4.4 基于AHP-熵的不同工质ORC综合指标评价及参数优化 |
| 4.4.1 综合评价方法-层次分析模型 |
| 4.4.2 熵值法与权重因子的确定 |
| 4.4.3 ORC热功转换系统综合评价及参数优化 |
| 4.5 本章总结 |
| 第5章 槽式聚光集热系统热性能方案设计及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 槽式聚光集热回路方案设计 |
| 5.2.1 实验系统方案介绍 |
| 5.2.2 实验设备与技术参数 |
| 5.3 光场性能实验及结果分析 |
| 5.3.1 实验基本理论 |
| 5.3.2 气象实测数据分析 |
| 5.3.3 不同聚光器单元集热性能对比 |
| 5.3.4 真空集热管热损失性能实验研究 |
| 5.4 本章总结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于两级蓄热和复叠朗肯循环的太阳能直膨式光热发电系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光热发电的储能优势 |
| 1.2 光热发电的发展现状 |
| 1.2.1 槽式系统 |
| 1.2.2 菲涅尔式系统 |
| 1.2.3 塔式系统 |
| 1.2.4 碟式系统 |
| 1.3 直膨式光热发电技术 |
| 1.3.1 发展现状 |
| 1.3.2 研究进展 |
| 1.4 有机朗肯循环技术 |
| 1.4.1 有机工质研究进展 |
| 1.4.2 膨胀机研究进展 |
| 1.4.3 系统优化研究进展 |
| 1.4.4 太阳能有机朗肯循环研究进展 |
| 1.5 论文主要工作 |
| 第2章 基于蒸汽-有机朗肯循环的两级水蓄热DSG光热发电系统性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统介绍 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 热力学模型 |
| 2.3.2 经济性模型 |
| 2.4 性能分析 |
| 2.4.1 复叠循环模式下系统性能 |
| 2.4.2 放热模式下系统性能 |
| 2.4.3 系统经济性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于蒸汽-有机朗肯循环的两级水蓄热DSG光热发电系统参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统介绍 |
| 3.3 数学模型 |
| 3.3.1 湿蒸汽轮机效率 |
| 3.3.2 等效热功转换效率 |
| 3.4 优化分析 |
| 3.4.1 复叠循环模式下系统性能 |
| 3.4.2 放热模式下系统性能 |
| 3.4.3 系统等效热功转换效率 |
| 3.4.4 基于复叠循环热效率的优化对比 |
| 3.4.5 敏感性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于复叠有机朗肯循环的两级水蓄热DSG光热发电系统热力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统介绍 |
| 4.3 数学模型 |
| 4.3.1 汽轮机 |
| 4.3.2 换热器 |
| 4.3.3 泵 |
| 4.3.4 熵产 |
| 4.3.5 系统热力性能 |
| 4.4 性能分析 |
| 4.4.1 复叠循环模式下系统性能 |
| 4.4.2 放热模式下系统性能 |
| 4.4.3 系统等效热功转换效率 |
| 4.4.4 基于不同复叠循环结构的系统性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于新型中温集热装置的两级水蓄热DSG光热发电系统研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统介绍 |
| 5.2.1 两级水蓄热EFPC-DSG系统 |
| 5.2.2 EFPC集热装置实验系统 |
| 5.2.3 底部ORC循环实验系统 |
| 5.3 数学模型 |
| 5.3.1 两级水蓄热EFPC-DSG系统 |
| 5.3.2 EFPC集热装置实验系统 |
| 5.3.3 底部ORC循环实验系统 |
| 5.4 两级水蓄热EFPC-DSG系统性能分析 |
| 5.4.1 复叠循环模式下系统性能 |
| 5.4.2 放热模式下系统性能 |
| 5.4.3 系统等效热功转换效率 |
| 5.4.4 不同地区系统全年发电性能 |
| 5.5 EFPC集热系统实验结果分析 |
| 5.5.1 集热温度变化 |
| 5.5.2 集热效率变化 |
| 5.6 底部ORC循环系统实验结果分析 |
| 5.6.1 不凝气体分布特性 |
| 5.6.2 冷凝压力变化 |
| 5.6.3 发电量变化 |
| 5.6.4 不确定性分析 |
| 5.6.5 底部ORC系统改进措施 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 工作总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）利用氮肥装置中低温热水发电工艺研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 本课题相关领域的历史、现状和前沿发展情况 |
| 1.2.1 ORC技术应用 |
| 1.2.2 循环工质的研究 |
| 1.2.3 膨胀机的研究 |
| 第二章 心连心公司ORC低温余热发电系统的设计 |
| 2.1 ORC低温余热发电原理 |
| 2.1.1 ORC低温余热发电原理 |
| 2.1.2 ORC低温余热发电的特点 |
| 2.1.3 ORC系统工质选择原则 |
| 2.2 尿素调温水ORC低温余热发电研究及分析 |
| 2.2.1 工质泵 |
| 2.2.2 预热器、蒸发器 |
| 2.2.3 透平膨胀机 |
| 2.2.4 冷却器 |
| 2.2.5 ORC系统 |
| 2.2.6 热效率及发电量初步计算 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 操作参数对朗肯循环系统效率影响的模拟研究 |
| 3.1 蒸发温度 |
| 3.2 冷凝温度 |
| 3.3 过冷度 |
| 3.4 过热度 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 尿素低温热水ORC发电装置的建设与运行 |
| 4.1 ORC低温余热发电系统的设计 |
| 4.1.1 热水发电的设计思想 |
| 4.1.2 余热发电系统的关键设备选型 |
| 4.1.3 余热发电系统的建设 |
| 4.1.4 径向透平膨胀机 |
| 4.1.5 R245FA有机工质循环系统 |
| 4.2 ORC低温余热发电研究系统运行方案 |
| 4.3 初始运行存在的问题及解决方案 |
| 4.3.1 工质泵无法启动 |
| 4.3.2 蒸发器带液问题 |
| 4.3.3 膨胀机及管道积液无法排出问题 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 尿素低温水系统ORC装置运行性能分析 |
| 5.1 装置性能分析指标 |
| 5.1.1 向心透平膨胀机转速 |
| 5.1.2 向心透平膨胀机输出功率 |
| 5.1.3 向心透平膨胀机效率 |
| 5.2 装置工质损耗研究 |
| 5.3 蒸发器性能的实验检测 |
| 5.3.1 蒸发器工质出口侧温度测试 |
| 5.3.2 蒸发器吸热量的检测 |
| 5.3.3 蒸发器不可逆损失的实验测试 |
| 5.3.4 蒸发器热效率的检测 |
| 5.3.5 蒸发器(?)效率的检测 |
| 5.4 循环系统性能检测实验 |
| 5.4.1 系统输出功率的测试 |
| 5.4.2 系统不可逆损失的研究 |
| 5.4.3 系统热效率测试 |
| 5.4.4 系统(?)效率的实验研究 |
| 5.5 实验结果分析与讨论 |
| 5.5.1 实验结果分析 |
| 5.5.2 不可逆损失分析 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文集及科研成果目录 |
| 作者和导师简介 |
| 专业学位硕士研究所学位论文答辩委员会决议书 |
（9）有机朗肯循环多目标参数优化及经济环境影响评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 工质筛选的研究现状 |
| 1.3 性能分析和优化的研究现状 |
| 1.3.1 单目标优化研究现状 |
| 1.3.2 多目标优化研究现状 |
| 1.3.3 经济环境影响评价研究现状 |
| 1.4 有机朗肯循环的应用及商业化发展 |
| 1.4.1 工业余热应用研究现状 |
| 1.4.2 太阳能应用研究现状 |
| 1.4.3 生物质能应用研究现状 |
| 1.4.4 地热能应用研究现状 |
| 1.4.5 商业化发展现状 |
| 1.5 当前研究存在的问题 |
| 1.6 本课题的主要研究内容 |
| 1.7 本论文主要创新点 |
| 第2章 有机朗肯循环的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有机朗肯循环的工作原理与组成 |
| 2.3 热力学分析 |
| 2.3.1 热力学模型 |
| 2.3.2 热力学反问题 |
| 2.4 换热器 |
| 2.4.1 蒸发器 |
| 2.4.2 冷凝器 |
| 2.5 有机朗肯循环性能分析 |
| 2.5.1 有机工质对循环性能的影响 |
| 2.5.2 蒸发温度对循环性能的影响 |
| 2.5.3 冷凝温度对循环性能的影响 |
| 2.6 实验系统 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 多目标参数优化模型分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多目标优化问题描述 |
| 3.3 多目标优化问题的求解方法 |
| 3.3.1 进化算法 |
| 3.3.2 神经网络 |
| 3.4 当前研究的多目标优化模型 |
| 3.5 现有模型的分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 考虑经济环境影响的多目标优化模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 经济性评价模型 |
| 4.3 环境性评价模型 |
| 4.4 确定性多目标优化模型 |
| 4.5 不确定性多目标优化模型 |
| 4.5.1 不确定性优化问题 |
| 4.5.2 不确定性多目标优化模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 确定性优化方法和不确定性优化方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 确定性多目标优化算法 |
| 5.3 不确定性多目标优化算法 |
| 5.4 多目标优化结果 |
| 5.4.1 确定性多目标优化结果 |
| 5.4.2 不确定性多目标优化结果 |
| 5.5 两种算法的优化结果比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 多目标优化及经济环境影响评价的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 水泥生产过程 |
| 6.3 ORC系统 |
| 6.4 ORC的计算 |
| 6.4.1 ORC的热力学验证 |
| 6.4.2 ORC的优化结果 |
| 6.5 经济性评价 |
| 6.6 环境性评价 |
| 6.6.1 直接减排量评估 |
| 6.6.2 全生命周期评价 |
| 6.7 与其他ORC应用研究的比较 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本论文主要结论 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）太阳能与甲醇热化学互补发电变辐照全工况系统集成方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 太阳能热化学研究进展 |
| 1.2.1 太阳能热化学研究现状 |
| 1.2.2 本研究集体工作 |
| 1.3 本文研究内容和拟解决问题 |
| 第二章 全辐照的太阳能热化学互补品位耦合机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 太阳能热化学过程的热力学特点 |
| 2.2.1 吸热反应的热力学特点 |
| 2.2.2 太阳能热化学过程的热力学特点 |
| 2.3 太阳能热化学互补发电系统集成原理 |
| 2.3.1 能的梯级利用原理简介 |
| 2.3.2 太阳能热化学互补发电系统中能的梯级利用 |
| 2.4 完全反应时系统的品位耦合关系 |
| 2.4.1 中低温太阳能热化学过程品位耦合关系 |
| 2.4.2 太阳能燃料燃烧过程品位耦合关系 |
| 2.4.3 太阳能净发电效率与太阳能集热品位提升的关系式 |
| 2.5 不同太阳辐照强度的系统品位耦合关系 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 基于不同太阳辐照强度的多反应协同调控方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多反应协同调控方法介绍 |
| 3.2.1 太阳能驱动单一反应的传统方法 |
| 3.2.2 太阳能驱动多反应协同的新方法 |
| 3.3 多反应协同调控方法指导的系统集成 |
| 3.3.1 一体化太阳能吸收/反应器 |
| 3.3.2 吸热反应催化剂及动力学模型 |
| 3.3.3 富氢燃料内燃机 |
| 3.3.4 基于不同太阳辐照强度的双反应协同调控方法系统集成 |
| 3.4 多反应协同调控方法变辐照特性规律 |
| 3.5 多反应协同调控方法典型日和全年性能 |
| 3.5.1 典型日系统特点 |
| 3.5.2 双反应协同调控方法典型日热力性能 |
| 3.5.3 典型日太阳能净发电效率 |
| 3.5.4 双反应协同调控方法全年热力性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 实验台研制及热力性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验台功能和实验方案 |
| 4.3 实验平台装置 |
| 4.3.1 太阳辐射资源测量装置 |
| 4.3.2 反应物预热装置 |
| 4.3.3 一体化吸收/反应器装置及催化剂 |
| 4.3.4 合成气储存和增压装置 |
| 4.3.5 基于太阳能燃料的内燃机发电装置 |
| 4.4 实验台热力性能分析 |
| 4.4.1 太阳能热化学子系统热力性能 |
| 4.4.2 富氢燃料100 kW内燃机热力性能 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 太阳能热化学互补发电技术经济性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 国际高温太阳能热化学电站经济性分析 |
| 5.3 中低温太阳能热化学互补电站经济性分析 |
| 5.4 电站敏感性分析 |
| 5.4.1 甲醇价格敏感性分析 |
| 5.4.2 年运行小时数和镜场成本的敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要工作内容 |
| 6.2 主要创新点 |
| 主要符号表 |
| 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 博士学位论文科研项目背景 |
| 攻读博士学位期间获奖情况 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、中低温废热发电的思路与方法（论文参考文献）
- [1]炼厂热媒水系统的优化[D]. 蒋世威. 大连理工大学, 2020(02)
- [2]槽式聚光太阳能光伏—光热化学互补机理与方法研究[D]. 曲万军. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2019(08)
- [3]风热机组与太阳能热发电系统耦合特性研究[D]. 孔凡钊. 华北理工大学, 2020(02)
- [4]直接接触换热过程中气-液两相流的气泡分布特性研究[D]. 肖清泰. 昆明理工大学, 2019(06)
- [5]太阳能热水供暖与ORC发电的复合系统热力学特性与设计方法研究[D]. 张浩飞. 西南交通大学, 2019(03)
- [6]新型中低温槽式聚光太阳能热发电系统关键技术研究[D]. 耿直. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [7]基于两级蓄热和复叠朗肯循环的太阳能直膨式光热发电系统研究[D]. 高广涛. 中国科学技术大学, 2019(01)
- [8]利用氮肥装置中低温热水发电工艺研究[D]. 张宝珠. 北京化工大学, 2018(06)
- [9]有机朗肯循环多目标参数优化及经济环境影响评价[D]. 王华荣. 华北电力大学(北京), 2017(01)
- [10]太阳能与甲醇热化学互补发电变辐照全工况系统集成方法[D]. 刘秀峰. 中国科学院工程热物理研究所, 2017(08)